Результат интеллектуальной деятельности: Велотренажер

Изобретение относится к стационарным устройствам для физической нагрузки мышц, для укрепления сердечно-сосудистой системы человека и для диагностики аритмии сердца. Велотренажер имеет электромагнитную систему торможения, в схеме управления электромагнитами отсутствуют механические части. Поэтому можно добиться постоянства нагрузок, повысить точность дозирования физических нагрузок. Велотренажер может быть использован в физкультурных диспансерах, в лечебных и спортивных учреждениях для поддержания и тренировки физического состояния человека. Велотренажер может быть применен для поддержания физической формы операторов и дежурного персонала на тепловых электрических станциях, котельных, газоперекачивающих станциях и для функциональной физической тренировки сотрудников в специальных подразделениях МВД и МЧС.

Известен велотренажер, содержащий каркас, рычаги, сенсорные накладки, дисплей, блок измерения энергетических параметров, нагрузочный ножной блок, блок электропитания, усилитель импульсов биения сердца, блок измерения частоты импульсов биения сердца, панель переключений и загрузки биологических данных занимающегося на велотренажере(смотри Велотренажер Johnson С8000 sportland.ru>item/velotrenazher-johnson-c8000).

Недостаток известного велотренажера:

1. Не имеется возможности количественного определения степени аритмии.

Поэтому задача заявляемой конструкции велотренажера состоит в разделении этой нагрузки по мышцам рук и ног и контроле при этом сердечной деятельности не только по частотным характеристикам пульса, но и по количественному контролю уровня аритмии.

Технический положительный результат достигается тем, что выполнено разделение нагрузки по мышцам ног с помощью магнитной системы, и рук с помощью рычажной системы с выводом значения нагрузки на дисплей при одновременном количественном измерении показателя аритмии с помощью вибратора калиброванных импульсов, анализатора отсутствия импульсов биения сердца и интегратора аритмии частоты импульсов.

Схема заявляемого велотренажера приведена на фиг. 1, где позициями обозначены следующие элементы и узлы:

1 - каркас,

2 - нагрузочный ножной блок,

3 - нагрузочный плечевой блок,

4 - рычаги,

5 - сенсорные накладки,

6 - дисплей,

7 - блок измерения энергетических параметров,

8 - блок электропитания,

9 - усилитель импульсов биения сердца,

10 - вибратор калиброванных импульсов,

11 - блок измерения частоты импульсов биения сердца,

12 -анализатор отсутствия импульсов биения сердца,

13 - интегратор аритмии частоты импульсов,

14 - встроенный кардиограф с бумажным носителем,

15 - панель переключений и загрузки биологических данных занимающегося на велотренажере,

16 - ручные и ножные электродные манжеты с клипсами креплений.

Назначение элементов и узлов следующее.

Каркас 1 служит для размещения всех узлов велотренажера и восприятия веса человека.

Нагрузочный ножной блок 2 соединен электрической связью с дисплеем 6, с блоком измерения энергетических параметров 7, с блоком электропитания 8, с электронным усилителем импульсов биения сердца 9 и является основным узлом, дозирующим магнитным способом величину нагрузки на мышцы ног.

Нагрузочный плечевой блок 3 соединен электрической связью с блоком электропитания 8, с дисплеем 6, с блоком измерения энергетических параметров 7, с электронным усилителем импульсов биения сердца 9 и является основным узлом, дозирующим величину нагрузки на мышцы рук за счет рычажно-торсионной системы.

В сравнении с известным велотренажером наличие нагрузочного плечевого блока 3 является отличительным признаком, обеспечивающим положительный технический результат для измерения аритмии при нагрузке рук.

Рычаги 4 предназначены для обеспечения передачи противодействия от торсионной системы блока 3 на руки человека.

На рычагах 4 расположены сенсорные накладки 5, соединенные электрической связью с дисплеем 6, с блоком измерения энергетических параметров 7, с электронным усилителем импульсов биения сердца 9.

Через сенсорные накладки 5 от ладоней человека передаются кардиологические характеристики на дисплей 6, на блок измерения энергетических параметров 7, на электронный усилитель импульсов биения сердца 9.

Дисплей 6 служит для отображения текущего состояния заданных программных физических нагрузок на велотренажере и получаемых значений показателя аритмии.

Блок 7 показывает текущие энергетические параметры организма человека и регистрирует в своей оперативной памяти электрокардиограмму, созданную кардиографом 14, на основе первичных электрических сигналов, полученных через сенсорные накладки 5 и манжеты 16, закрепляемые на запястьях рук и ногах.

Переключение режимов работы блоков осуществляется при помощи панели 15.

Блок 8 обеспечивает электроснабжение велотренажера от встроенного аккумулятора и внешней электросети с напряжением 220 В.

Усилитель импульсов биения сердца 9 обрабатывает первичные электрические сигналы с сенсорных накладок 5 и манжет 16.

Вибратор калиброванных импульсов 10 предназначен для выработки калиброванных несущих импульсов определенной по времени длительности на основе первичного усиленного сигнала.

Наличие вибратора калиброванных импульсов 10 является отличительным признаком, обеспечивающим положительный технический результат.

Калиброванные импульсы после вибратора поступают в блок 11 измерения частоты и далее регистрируются на дисплее 6 в виде частоты пульса.

Анализатор отсутствия импульсов биения сердца 12 фиксирует по промежуткам времени отсутствие калиброванных импульсных первичных сигналов регистрируя по времени в секундах единичную продолжительность промежутков максимального отсутствия импульса биения сердца t_max,

Наличие анализатора отсутствия импульсов биения сердца 12 является отличительным признаком, обеспечивающим положительный технический результат.

Также регистрируется в секундах единичная продолжительность промежутков минимального отсутствия импульса биения сердца t_min.

На основе первичных сигналов после анализатора 12, интегратор аритмии частоты импульсов биения сердца 13 определяет число промежутков с максимальным и с минимальным отсутствием импульса биения сердца n_max, n_min, а также среднюю продолжительность промежутков отсутствия импульса биения сердца t_s.

Интегратор аритмии частоты импульсов биения сердца 13 является отличительным признаком, обеспечивающим положительный технический результат.

Встроенный кардиограф 14 с бумажным носителем служит для измерения и записи непрерывной сердечной электрокардиограммы занимающегося на велотренажере.

Встроенный кардиограф 14 является отличительным признаком, обеспечивающим получение положительного технического результата.

Панель переключений 15 служит для выбора режимов работы велотренажера.

Ручные и ножные электродные манжеты 16 с клипсами креплений предназначены для регистрации первичных сигналов с рук и ног.

Заявляемый велотренажер работает следующим образом.

Подключается блок 8 электропитания к внешней электросети.

Занимающийся человек располагается на сидении и устанавливает ноги на педали (на фиг. 1 сидение и педали позициями не обозначены), а руки - на накладки 5 рычагов 4.

Ручные и ножные манжеты 16 закрепляются на руках и ногах. Выбирается режим физической нагрузки на панели 15.

При приложении физической нагрузки на педали и накладки интегратор аритмии 13 на основе регистрации первичных сигналов и электрокардиограммы в течение одной минуты определяет показатель аритмии по зависимости

Ра=[n_max×(t_max-t_s)+n_min×(t_s-t_min)]×100/n_p×t_s, %,

где: n_max - число участков электрокардиограммы с максимальным отсутствием импульса биения сердца; n_min - число участков с минимальным отсутствием импульса биения сердца; t_max - величина участков максимального отсутствия импульса биения сердца, сек; t_s - средняя величина отсутствия импульса биения сердца, сек; t_min - величина участков минимального отсутствия импульса биения сердца, сек; n_p - частота импульсов биения сердца, регистрируемая дисплеем за одну минуту.

Значения t_max, t_min, максимальной A_max и минимальной A_min амплитуды и показателя аритмии Ра, обработанные в интеграторе 13, выводятся на дисплей 6.

По сравнению с известным велотренажером, наличие и функционирование анализатора 12 и интегратора 13 аритмии частоты импульсов биения сердца позволяет определить количественные параметры, характеризующие нестабильность работы сердца, и зафиксировать их на дисплее наряду с частотой пульса n_p и достигнуть положительного технического результата по определению показателя аритмии Ра.