RU2701410C1 - Тренажёр для скрининг - мониторинга вестибулярной устойчивости - Google Patents
Тренажёр для скрининг - мониторинга вестибулярной устойчивости Download PDFInfo
- Publication number
- RU2701410C1 RU2701410C1 RU2019114238A RU2019114238A RU2701410C1 RU 2701410 C1 RU2701410 C1 RU 2701410C1 RU 2019114238 A RU2019114238 A RU 2019114238A RU 2019114238 A RU2019114238 A RU 2019114238A RU 2701410 C1 RU2701410 C1 RU 2701410C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- platform
- movements
- vestibular
- simulator
- feet
- Prior art date
Links
- 230000001720 vestibular Effects 0.000 title claims description 5
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims description 3
- 238000012216 screening Methods 0.000 title claims description 3
- 210000005036 nerve Anatomy 0.000 claims description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 10
- 238000012549 training Methods 0.000 abstract description 9
- 210000001213 vestibule labyrinth Anatomy 0.000 abstract description 8
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 3
- 210000002346 musculoskeletal system Anatomy 0.000 description 3
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 3
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 2
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 2
- 210000003169 central nervous system Anatomy 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000037081 physical activity Effects 0.000 description 2
- 230000036421 sense of balance Effects 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 206010003591 Ataxia Diseases 0.000 description 1
- 206010010947 Coordination abnormal Diseases 0.000 description 1
- 208000019430 Motor disease Diseases 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000005557 antagonist Substances 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 1
- 230000007177 brain activity Effects 0.000 description 1
- 238000009395 breeding Methods 0.000 description 1
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 description 1
- 210000003451 celiac plexus Anatomy 0.000 description 1
- 210000003710 cerebral cortex Anatomy 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 210000003027 ear inner Anatomy 0.000 description 1
- 210000003414 extremity Anatomy 0.000 description 1
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 208000028756 lack of coordination Diseases 0.000 description 1
- 210000003141 lower extremity Anatomy 0.000 description 1
- 230000037023 motor activity Effects 0.000 description 1
- 230000003387 muscular Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000002842 otolith Effects 0.000 description 1
- 210000001265 otolithic membrane Anatomy 0.000 description 1
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 1
- 238000000554 physical therapy Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000000272 proprioceptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 210000002480 semicircular canal Anatomy 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 210000002027 skeletal muscle Anatomy 0.000 description 1
- 210000000278 spinal cord Anatomy 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000016776 visual perception Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B22/00—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements
- A63B22/16—Platforms for rocking motion about a horizontal axis, e.g. axis through the middle of the platform; Balancing drums; Balancing boards or the like
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Physical Education & Sports Medicine (AREA)
- Rehabilitation Tools (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области медицины, а именно оториноларингологии и лечебно-физической культуре, и может быть рекомендовано для тренировки и укрепления вестибулярного аппарата у спортсменов, отдыхающих в санаториях лиц и специалистов, занятых работой на высоте, для которых важна сбалансированная координация движений. Использование данного тренажера станет обеспечивающим фактором для реализации лечебно-диагностического процесса. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области медицины, а именно оториноларингологии и лечебно-физической культуре, и может быть использовано для тренировки и укрепления вестибулярного аппарата у спортсменов, отдыхающих в санаториях лиц и специалистов, занятых работой на высоте, для которых важна сбалансированная координация движений.
Под ней понимают процессы согласования активности мышц тела, направленные на успешное выполнение двигательной задачи. Главным ее компонентом является чувство равновесия, возникающее при устойчивом положении тела и регулируемое при помощи физиологических и биомеханических источников. К физиологическим факторам относятся зрительное и осязательное восприятие. Именно наличие визуального контакта является наиболее важным условием сохранения равновесия. При прекращении зрительного восприятия чувство равновесия и, следовательно, координация резко ухудшаются. Следует подчеркнуть и то обстоятельство, что поддержанию устойчивого равновесия способствуют также осязательные сигналы. В подушечках ступней расположена разветвленная система чувствительных датчиков. Реагируя на изменения давления находящейся под ними поверхности, они посылают соответствующую информацию об этом в мозг, что дает возможность быстро менять положение тела для сохранения равновесия. Важным органом, контролирующим равновесие, является вестибулярный аппарат, расположенный во внутреннем ухе. Он состоит из двух видов рецепторов: полукруглых каналов, отвечающих за угловые движения, и так называемых отолитов, регулирующих линейные движения.
Нормальное сбалансированное функционирование вестибулярного аппарата человеческого организма необходимо для поддержания вертикального положения тела и осуществления согласованных движений при перемещении в пространстве, стабилизации положения головы и фиксации взгляда, формирования пространственной ориентации. Таким образом, любое нарушение вестибулярного аппарата влечет за собой нарушение указанных функций.
К биомеханическим источникам равновесия относится так называемый «центр тяжести» - условная точка, расположенная на пересечении гравитационных линий при вертикальной и горизонтальной ориентации тела. У человека средней комплекции, вертикально стоящего в уравновешенном положении, центр тяжести будет располагаться в области солнечного сплетения.
В осуществлении координации движений участвуют все отделы центральной нервной системы - от спинного мозга до коры большого мозга, с помощью которых управляется опорно-двигательный аппарат и скелетно-мышечная система. Своеобразие последней заключается в том, что она состоит из большого числа звеньев, подвижно соединенных в суставах, допускающих поворот одного звена относительно другого. Скелетные мышцы представляют собой эластичные органы с нелинейной зависимостью развиваемой силы от частоты активации. В каждом конкретном двигательном акте целесообразно выделить основную мышцу (основной двигатель), вспомогательные мышцы (синергисты), антагонисты и стабилизаторы (мышцы, фиксирующие, не участвующие в движении суставы). На конечный результат движения влияют не только силы, развиваемые мышцами, но и силы немышечного происхождения. К ним относятся силы инерции, создаваемые массами звеньев тела, вовлекаемых в движение, а также силы реакции, возникающие в кинематических цепях при смещении любого из звеньев. В практической деятельности человек вступает во взаимодействие с предметами внешнего мира - различными инструментами, перемещаемыми грузами и т.д., и ему приходится преодолевать силы тяжести, упругости, трения, инерции, возникающие в процессе этого взаимодействия. Немышечные силы вмешиваются в процесс движения и делают необходимым непрерывное согласование с ними деятельности мышечного аппарата. Необходимо также нейтрализовывать действие непредвиденных помех движению, которые могут возникать во внешней среде, и оперативно исправлять допущенные в ходе реализации движения ошибки. В связи с перечисленными особенностями скелетно-мышечной системы и условиями ее взаимодействия с внешним миром, управление движениями оказывается немыслимым без решения задачи согласования активности большого числа мышц. В управление движениями человека включены высшие формы деятельности мозга, связанные с сознанием, что дало основание называть соответствующие движения произвольными.
Человек в зависимости от задачи может воспроизводить любую требуемую форму двигательной деятельности. Поэтому движения человека являются проявлением его поведения и трудовой деятельности. Нарушение координации проявляются нарушениями устойчивости при стоянии и ходьбе, асимметрией движений правой и левой стороны, нарушениями точности движений, снижением силы и уменьшением скорости. Регистрация пространственных и временных характеристик движений с их количественным представлением дает возможность оценить степень двигательных расстройств, предложить эффективные методы двигательной реабилитации.
Следовательно, развитая координация - необходимое качество для занятий спортом, работы на высоте, выполнения точных движений. Ее основная задача - согласовать активность мышц тела и, таким образом, помочь человеку успешно выполнить задуманное движение. Чем больше тренируются скоординированные разнообразные движения, тем больше образуется связей и лучше становится координация. Хорошо координированный человек двигается легко и без усилий, кроме того, риск получить травму для него сведен к минимуму. С помощью тренажеров удается тренировать статическое равновесие, динамическое, и координацию между различными конечностями
Известно [RU №2311214 С1, 22.03.2006] устройство баланс-платформы для диагностики вестибулярной устойчивости человека на плоскости с использованием различных комбинаций механических и электрических приспособлений.
К его недостаткам можно отнести отсутствие возможности адаптации системы под конкретного пользователя с различными росто-весовыми характеристиками, а также приспособлений для фиксации стоп, поручней для рук, сигнальных компонентов правильности выполнения движений.
Описано [RU №2501589 С2, 22.11.2011] тренажерное устройство, относящееся к области медицины и спорта для биомеханического воздействия на организм, содержащее базовую опору, предназначенную для размещения на ней, по меньшей мере, нижних конечностей человека, включающее слои пружин, обеспечивающих колебательное движение вдоль координатных осей х, у и z и вращение в горизонтальной плоскости.
Недостатком данного устройства является сложность и невысокая надежность его конструкции при эксплуатации, а также трудности адаптации к нему в случае нетренированных лиц.
В качестве наиболее близкого технического решения может рассматриваться баланс-платформа [RU №126950 U2, 06.12.2012], предназначенная для применения в отрасли здравоохранения с целью укрепления вестибулярного аппарата работников, чья деятельность не связана с физическими нагрузками, а также лиц, стремящихся заниматься активной физической нагрузкой. Она включает массивное основание, с расположенным над ней оптическим датчиком - оптопарой, соединенного электрической цепью со счетчиком фиксации равновесия платформы-балансира.
Недостатком предложенного тренажера является трудность фиксации платформы в положении покоя до начала тренировки, а также заведомо правильного и индивидуально корригируемого положения стоп на поверхности устройства, что понижает его эргономические свойства при подготовке к началу занятия, закрепления необходимого положения стоп на платформе, снижение участия компонента проприоцептивной чувствительности человека в процессе выработки навыка устойчивости на колеблющихся поверхностях.
Целью предлагаемого технического решения является совершенствование конструкции тренажера для диагностики и тренировки вестибулярной устойчивости человека в близлежащем окружающем пространстве при максимальном персонифицированном подходе.
Это достигается тем, что в отличии от известных балансировочных устройств на его колеблющейся площадке предусмотрены приспособления для фиксации стоп с индивидуальным изменением их положения под параметры исследуемого/тренируемого лица с использованием ручного стопора, выводящего устройство из устойчивого состоянии покоя в рабочее положение. Таким образом, в отличие от известных технических решений в предлагаемой конструкции учитывается геометрия расположения стоп, функционально связанных с центральной нервной системой и другими органами человеческого организма. Этому способствует массажная подложка для стоп с целью активизации в них разветвленной системы чувствительных нервных датчиков
Состав усовершенствованного устройства для осуществления скрининг-мониторинга вестибулярного аппарата человека приведен в двух проекциях на фигуре: А) вид сверху; Б) вид спереди с указанием направления взгляда. Обозначения соответствуют следующим позициям: 1 - шарнирная площадка, 2 - приспособление для крепления стопы, 3 - регулируемые по высоте поручни, 4 - устройство для регистрации отклонения платформы от горизонтального положения, 5 - фотоэлемент на колеблющейся площадке, 6 - амортизаторы, 7 - массажная подставка для ног; 8 - шарнир рабочей площадки.
Тренажер представляет собой устройство, состоящее из платформы с шарнирной площадкой для стоп, с возможностью их размещения на нужной ширине с заданным углом разворота, приспособлений для фиксации ступней и ручного стопорного штока для вывода устройства из состояния блокировки, датчика регистрации отклонений платформы от горизонтального положения, функционально связанного с индикатором времени и зуммером, позволяющих судить об устойчивом состоянии рабочей площадки. Каркас в нижней части выполнен в форме прямоугольника, обрамленного металлическим профилем, для обеспечения максимальной надежности и устойчивости (длина основания от 1000 до 1200 мм, сечение профиля рекомендуется от 4 мм). В качестве стопорного штока выступает «Г»-образный металлический рычаг (на фигуре не показан), вставляемый в отверстия рабочей площадки 1. На ней же размещены массажные подставки для ног с крепежными эластичными ремнями, с возможностью разворота ступней внутрь и наружу (с жесткой фиксацией выбранного положения подставок) для придания тренируемому лицу положения максимальной устойчивости и повышения комфортности, обучающей или реабилитирующей функции. Предусмотрена возможность расстановки стоп на оптимальную ширину согласно индивидуальным особенностям человека благодаря смещению и фиксации используемых приспособлений. В качестве них могут быть задействованы массажные подставки для ног в форме креплений для сноубордов, либо элементы с прорезиненной контактной поверхностью. При помощи фотоэлемента 5 и устройства для регистрации отклонений 4 возможен количественный учет количества колебаний в разные стороны испытуемого, адаптация и подбор индивидуальной программы тренировки или реабилитации. В составе тренажера имеются концевые амортизаторы 6, выполненные из цилиндрических резиновых наконечников с закругленным концом и установленные на нижней части креплений стоп высотой от 50 до 65 мм и диаметром 20-30 мм.
Разработанная конструкция устройства в случае включения в его состав всех элементов существенно расширит число привлеченных к тренировке работников, чья профессиональная деятельность связана с работами на высоте, а также пациентов с нарушением работы вестибулярного аппарата, проходящие курс реабилитации. При этом площадка для постановки стоп позволяет фиксировать стопы в правильном положении, индивидуально подбирать размер разведения стоп по комплекции человека, давать возможность дополнительной устойчивости для нетренированных лиц при помощи поручней.
Использование данного тренажера может стать обеспечивающим фактором для реализации лечебно-диагностического процесса согласно Постановлению Минздрава России "Порядок оказания медицинской помощи населению по профилю "оториноларингология", утвержденного его Приказом от 12 ноября 2012 г. №905н (Приложение 9). Его использование будет также способствовать усовершенствованию процесса подготовки спортсменов в части проведения диагностических стабилографических и клинических мероприятий ("Методические рекомендации по тренировке вестибулярной устойчивости спортсменов с целью профилактики травм в видах спорта на выносливость", Москва 2013).
Claims (1)
- Тренажер для скрининг-мониторинга вестибулярной устойчивости, включающий платформу с шарнирной площадкой для размещения стоп, ручные поручни и стопор вывода устройства из состояния покоя, фотоэлемент и датчик регистрации отклонений площадки от горизонтального положения, функционально связанного с индикатором времени и зуммером, отличающийся тем, что фиксация стоп на нужном расстоянии друг от друга с заданным углом разворота регулируется с помощью удерживающих приспособлений, связанных с массажными подложками для активизации нервных окончаний ступней.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019114238A RU2701410C1 (ru) | 2019-05-07 | 2019-05-07 | Тренажёр для скрининг - мониторинга вестибулярной устойчивости |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019114238A RU2701410C1 (ru) | 2019-05-07 | 2019-05-07 | Тренажёр для скрининг - мониторинга вестибулярной устойчивости |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2701410C1 true RU2701410C1 (ru) | 2019-09-26 |
Family
ID=68063558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019114238A RU2701410C1 (ru) | 2019-05-07 | 2019-05-07 | Тренажёр для скрининг - мониторинга вестибулярной устойчивости |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2701410C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2765935C1 (ru) * | 2021-09-20 | 2022-02-07 | Денис Александрович Каблуков | Тренажер для развития балетной выворотности и способ его использования |
| RU2786051C1 (ru) * | 2022-08-22 | 2022-12-16 | Владимир Викторович Михайлов | Горнолыжный тренажер |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3984100A (en) * | 1975-03-03 | 1976-10-05 | Firster Lawrence D | Exerciser apparatus for the human extremities |
| RU2067470C1 (ru) * | 1992-11-10 | 1996-10-10 | Илья Романович Шегельман | Способ тренировки спортсменов и устройство для его осуществления |
| RU2189267C2 (ru) * | 2000-06-28 | 2002-09-20 | Хиетала Валентина Петровна | Устройство для тренировки по формированию осанки |
| RU2311161C1 (ru) * | 2006-04-07 | 2007-11-27 | Валерий Алексеевич Петраков | Тренажер для лечебной физкультуры |
| RU82564U1 (ru) * | 2008-12-22 | 2009-05-10 | Александр Валерьевич Сурженков | Тренажер многофункциональный |
| RU155880U1 (ru) * | 2015-04-02 | 2015-10-20 | Владимир Александрович Качесов | Тренажер для тренировки мышц нижних конечностей |
| RU185613U1 (ru) * | 2018-06-21 | 2018-12-12 | Георгий Сергеевич Степин | Устройство для восстановления координации движений |
-
2019
- 2019-05-07 RU RU2019114238A patent/RU2701410C1/ru active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3984100A (en) * | 1975-03-03 | 1976-10-05 | Firster Lawrence D | Exerciser apparatus for the human extremities |
| RU2067470C1 (ru) * | 1992-11-10 | 1996-10-10 | Илья Романович Шегельман | Способ тренировки спортсменов и устройство для его осуществления |
| RU2189267C2 (ru) * | 2000-06-28 | 2002-09-20 | Хиетала Валентина Петровна | Устройство для тренировки по формированию осанки |
| RU2311161C1 (ru) * | 2006-04-07 | 2007-11-27 | Валерий Алексеевич Петраков | Тренажер для лечебной физкультуры |
| RU82564U1 (ru) * | 2008-12-22 | 2009-05-10 | Александр Валерьевич Сурженков | Тренажер многофункциональный |
| RU155880U1 (ru) * | 2015-04-02 | 2015-10-20 | Владимир Александрович Качесов | Тренажер для тренировки мышц нижних конечностей |
| RU185613U1 (ru) * | 2018-06-21 | 2018-12-12 | Георгий Сергеевич Степин | Устройство для восстановления координации движений |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2765935C1 (ru) * | 2021-09-20 | 2022-02-07 | Денис Александрович Каблуков | Тренажер для развития балетной выворотности и способ его использования |
| RU2786051C1 (ru) * | 2022-08-22 | 2022-12-16 | Владимир Викторович Михайлов | Горнолыжный тренажер |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Irrgang et al. | Balance and proprioceptive training for rehabilitation of the lower extremity | |
| Mohapatra et al. | Postural control in response to an external perturbation: effect of altered proprioceptive information | |
| JP5117726B2 (ja) | リハビリテーション並びにトレーニングのための方法及び器械 | |
| US8920344B2 (en) | Mobile balancing prosthesis | |
| US20070027369A1 (en) | Apparatus and methods for assessing human physical performance | |
| Ceyte et al. | Effect of Achilles tendon vibration on postural orientation | |
| Kim et al. | Effect of horseback riding simulation machine training on trunk balance and gait of chronic stroke patients | |
| JP2018175083A (ja) | 平衡機能訓練装置 | |
| Gencheva et al. | Evaluation of hippotherapy in the course of multiple sclerosis treatment | |
| RU2701410C1 (ru) | Тренажёр для скрининг - мониторинга вестибулярной устойчивости | |
| Berg et al. | Balance interventions to prevent falls | |
| Pankanin et al. | Static posturography as an instrument to assess the balance among athletes | |
| Roceanu et al. | Balance assessment using computerized static posturography | |
| Uchiyama et al. | The role of eye movement in upright postural control | |
| Carpinella et al. | Counteracting postural perturbations through body weight shift: a pilot study using a robotic platform in subjects with Parkinson’s disease | |
| Yu et al. | The effects of an 8-weeks training on postural control for the elderly | |
| Oshita et al. | Low-frequency force steadiness practice in plantar flexor muscle reduces postural sway during quiet standing | |
| Gouwanda et al. | Investigating human balance and postural control during bilateral stance on BOSU Balance Trainer | |
| Seyed et al. | The role of leg and trunk muscles proprioception on static and dynamic postural control | |
| RU2756254C1 (ru) | Способ и устройство коррекции функций равновесия и ходьбы у больных с вестибуло-мозжечковой атаксией | |
| Andreev et al. | Comprehensive assessment of postural control as a conceptual basis for optimizing rehabilitation and recovery programs in sports | |
| Paolucci et al. | Tactile and proprioceptive sensory stimulation modifies estimation of walking distance but not upright gait stability: a pilot study | |
| RU2325847C2 (ru) | Способ исследования устойчивости тела человека и устройство для его осуществления | |
| Rohleder | Validation of balance assessment measures of an accelerometric mobile device application versus a balance platform | |
| Garlet et al. | Reabilitação robótica em pacientes com AVC: protocolo de ensaio clínico randomizado |