НИИ новых медицинских технологий МЗ РФ, объединенный с НИЦ медицинского факультета ТулГУ
300026, Тула, пр. Ленина 104, НИИ НМТ, тел./факс. (0872) 33-22-09
Е-mail: niinmt@mednet.com
Система вентиляции легких представляет собой дихотомически делящуюся на уровне бронхов фракталоподобную структуру. Дыхательная мускулатура (ДМ), представленная в основном диафрагмой, при нарушениях бронхиальной проходимости испытывает перегрузку, ведущую к гиперфункции, гипертрофии и недостаточности. Тренировка ДМ в дозированном и управляемом варианте способствует равномерному распределению нагрузки на различные мышечные пучки, уменьшает утомляемость ДМ.
Проектируются различные варианты тренажеров ДМ: с резистивным (неэластическим) и эластическим сопротивлением дыханию на вдохе и на выдохе. Тренажеры для резистивного регулируемого сопротивления вдоху и выдоху обеспечивают тренировку ДМ с наибольшим эффектом за счет снижения вентиляции, стимуляции дыхательного центра, увеличения активности диафрагмальных мотонейронов и альфа-мотонейронов межреберной и вспомогательной мускулатуры. В результате увеличивается инспираторное усилие, функциональная остаточная емкость легких, уменьшается альвеолярный и интерстициальный отек, расправляются ателектазы.
Разработанное нами устройство, создает пиковые резистивные нагрузки на вдохе и выдохе при помощи двухпозиционного пневмозатвора. Энергия дыхательной мускулатуры при этом расходуется на совершение механической работы, трансформируясь в потенциальную энергию с перепадом внутриплеврального и барометрического давлений. Регулировка усилия на вдохе возможна от – 0,5 до – 6,0 кПа, на выдохе от 1,0 до 10,0 кПа при массе тренажера 81 г, максимальном диаметре 50 мм, высоте 88 мм. Воздух при этом проходит через двухпозиционный пневмозатвор, открытые положения которого соответствуют фазам вдоха и выдоха. Адаптация к последовательной смене фаз осуществляется координирующим механизмом, исполняющим функцию кинематической связи механизма нагружения пневмозатвора с независимыми друг от друга регуляторами нагрузки на вдохе и выдохе. Это дает
возможность обеспечить непрерывное чередование работы дыхательной мускулатуры с нагрузкой и без нее, с распределением последней на начальные фазы каждого вдоха и выдоха, что препятствует непрерывному напряжению дыхательной мускулатуры и ее утомляемости. Карманный вариант тренажера позволяет использовать его в любых условиях как профилактическое тренирующее средство и как тренажер ДМ для достижения высоких спортивных результатов.
При осуществлении клинической апробации выделена опытная группа – из 124 человек с хроническим обструктивным бронхитом, включившая в лечебный комплекс тренировку ДМ предложенным устройством, и контрольная группа из 95 человек, пользовавшихся тренажерами дроссельного типа.
Параметры внешнего дыхания определялись на автоматическом спироанализаторе Fukuda (Япония), состояние миокарда ультразвуковым методом на УЗ-аппарате SAL-50 фирмы "Тошиба" (Япония), кислотно-основное состояние - на газоанализаторе "Раделкис" (Венгрия), статистическая обработка проводилась по программе Statgraphics.
Тренировка ДМ на предложенном устройстве не имеет противопоказаний для применения при 1 степени дыхательной недостаточности, обеспечивая достоверное улучшение сократительной способности миокарда правого желудочка, показателей функции внешнего дыхания, давления в легочной артерии, кислотно-основного состояния.
Динамика показателей в контрольной группе менее достоверна, наблюдалось повышение давления в легочной артерии, высушивание слизистой оболочки верхних дыхательных путей, что типично для дыхания через тренажеры дроссельного типа.
Предложенная технология тренировки ДМ и обеспечивающий ее тренажер оригинальной конструкции защищены патентом РФ и могут широко использоваться в лечебной и реабилитационно-оздоровительной практике.