устройство для создания физиологической гиперкапнии у человека

Формула изобретения

Устройство для создания физиологической гиперкапнии у человека, выполненное в виде непроницаемой мембраны из эластичного биоинертного материала с возможностью ее размещения перед зубами соразмерно зубодесневому пространству и снабженное фиксаторами, выполненными с возможностью захождения их за передние зубы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано для реабилитации больных, перенесших инфаркт миокарда, острые воспалительные и аллергические заболевания легких, для подготовки и тренировки спортсменов, для широкого круга населения, включая школьников, занимающихся спортом.

В настоящее время доказано, что умеренно повышенные концентрации углекислоты во вдыхаемом воздухе и крови способны вызвать в организме человека целый ряд положительных эффектов: улучшение кровоснабжения сердечной мышцы, нормализацию стула, купирование приступов бронхиальной астмы, снижение уровня глюкозы у больных сахарным диабетом, гипертонией, повышение адаптационных возможностей человека к неблагоприятным воздействиям, повышение выносливости к гипоксии и физическим нагрузкам, улучшение качества жизни (А.А.Ненашев, С. Ф. Левкин, Ю. Н. Мишустин. Устраните первопричину болезней / Под редакцией проф. А.А.Ненашева. Самара: Парацельс, 1998, 62 с.).

В связи с этим актуальной является разработка различных устройств и приспособлений, позволяющих увеличить концентрацию углекислоты во вдыхаемом воздухе либо в крови.

Известно устройство (М.В.Дворников, В.К.Степанов, И.Н.Черняков с соавт. Повышение эффективности нормобарической интервальной гипокситерапии добавлением к гипоксической смеси углекислого газа/В кн.: Прерывистая нормобарическая гипокситерапия. Доклады Академии проблем гипоксии Российской Федерации. Том 3. М.: ПАИМС, 1999, с. 89-91), в котором с помощью генераторов и мембран создаются газовые смеси с различной концентрацией газов во вдыхаемой смеси.

Однако эти приборы стационарны, дорогостоящи и поэтому экономически недоступны для широкого круга населения.

За прототип нами взято устройство И. И. Петрушевского с соавторами "Устройство для лечебного дыхания", SU 1553137 A1 (опубликовано "Официальный бюллетень Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ККНТ СССР". Открытия. Изобретения. 1990, 12, с. 24-25).

Устройство содержит эластичную ротоносовую дыхательную маску с ложем для носа, две резьбовые втулки с соединительным коромыслом, регулировочные винты с подпружиненными дискообразными заслонками, пленочную накладку для ограничения ротового вдоха, крепежные ремни.

Однако данное устройство имеет ряд недостатков.

1. Оно достаточно сложное по конструкции (11 деталей).

2. Устройство имеет массу деталей, что затрудняет его обработку и стерилизацию.

3. Устройство закрывает значительную часть лица, что нарушает потоотделение. Особенно этот недостаток ощутим при выполнении физических нагрузок.

4. Использование указанного устройства вызывает косметическое неудобство, что ограничивает его внедрение в широкие круги населения и использование его в общественных местах (парки, улицы, стадионы).

5. Из-за сложности конструкции себестоимость устройства сравнительно высокая.

В задачи данного изобретения входит следующее.

1. Разработка простого по конструкции устройства с минимальным количеством деталей, позволяющего создать умеренную гиперкапнию.

2. Разработка дешевого, экономически доступного для широких масс устройства.

3. Разработка устройства, не вызывающего косметические неудобства.

4. Разработка устройства, не затрудняющего процесс потоотделения и теплоотдачи кожи лица.

Сущность изобретения заключается в том, что устройство состоит из непроницаемой эластичной зубодесневой мембраны, вставляемой в ротовою полость перед зубами соразмерно зубодесневому пространству и обеспечивающей только носовое дыхание и изготовленной из биоэнертного эластичного материала и снабженной с внутренней стороны фиксаторами. Фиксаторы выполнены заодно с мембраной.

Техническим результатом предлагаемого устройства является создание условий для лучшей адаптации человека к экстремальным нагрузкам, улучшения реабилитационного периода и повышения качества жизни.

Устройство для лучшего понимания приведено схематично на чертеже, где 1 - мембрана, 2 - фиксаторы. Устройство выполнено из биоэнертного, эластичного материала.

Устройство работает следующим образом. Перед выполнением физической нагрузки устройство вводят в рот таким образом, чтобы мембрана 1 находилась перед передними зубами, а фиксаторы 2 - за ними. Конструкция фиксаторов может быть различной. Последние не дают возможности смещаться и выпадать устройству, обеспечивая тем самым его фиксацию в ротовой полости. Избранный для изготовления эластичный биоэнертный материал позволяет придавать мембране контур передних зубов пациента. При таком положении вдох и выдох через рот невозможен, а лишь только через нос. Это главное условие для создания гиперкапнии. Увеличение физиологически мертвого пространства за счет носовых ходов и носа при физической нагрузке и создает условия для создания физиологической умеренной гиперкапнии.

Приводим примеры.

Пример 1. Обследуемый В., 23 лет. Клинически здоров. До выполнения нагрузки напряжение углекислого газа в венозной крови составило 37 мм рт. ст. Пациент выполнил пробу Кевдина - 40 приседаний за 1 мин. На 15-й с произведен забор крови; парциальное давление углекислотыуменьшилось и составило 31,5 мм рт. ст. Через 1 ч проба с физической нагрузкой повторена, но с предлагаемым устройством. После выполнения нагрузки через 15 с напряжение углекислоты в венозной крови составило 47 мм рт. ст., а через 15 мин - 41 мм рт. ст., т.е. отмечено развитие умеренной гиперкапнии.

Пример 2. Обследуемый М., 37 лет. Клинически здоров. В последний год регулярно занимается бегом. До выполнения физической нагрузки напряжение углекислоты в венозной крови составило 34 мм рт. ст. Обследуемому были предложены пробы Котова и Дешина - 3-минутный бег на месте в темпе 180 шагов в минуту, но с предлагаемым устройством. На 15-й с произведен забор крови из локтевой вены; концентрация углекислоты составила 58 мм рт. ст., т.е. прирост напряжения углекислоты составил 24 мм рт. ст. Повторное определение напряжения на 5-й и 10-й мин соответственно составило 45,0 и 32,0 мм рт. ст. Таким образом, явления гиперкапнии купировались к 10-й мин обследования.

Для установления достоверных результатов был проведен сравнительный анализ показателей напряжения углекислоты на 18 добровольцах (в возрасте 17-18 лет, мужчин - 42, женщин - 6), которым была предложена однотипная физическая нагрузка, которая была повторена через 3 дня, но уже с предлагаемым устройством. Определение осуществляли по методике Микро-Аструпа, забор крови осуществляли из локтевой вены. Результаты приведены в таблице.

Как видно из таблицы, применение предлагаемого устройства достоверно увеличивает напряжение углекислоты в крови с последующей нормализацией этого показателя к 10-й мин, в то время как в группе, где не использовалось устройство, отмечается достоверное уменьшение напряжения углекислоты. Суммируя преимущества предлагаемого устройства перед известными, можно указать на следующее.

1. Устройство простое по конструкции.

2. Устройство легко обрабатывается.

3. Устройство не имеет косметических неудобств.

4. Устройство не закрывает лицо, что очень важно при выполнении физических нагрузок.

Медико-социальный эффект предлагаемого устройства и способа заключается в получении разнообразных положительных эффектов, которые в значительной степени повышают качество жизни здорового населения и сокращают сроки реабилитации после перенесенных заболеваний. Использование устройства при занятии спортом повысит результативность тренировки и улучшит адаптацию к физическим нагрузкам. Возможность массового производства разработанного устройства, его дешевизна и простота изготовления могут стать залогом массового внедрения устройства и способа его применения в широкие слои населения.