[go: up one dir, main page]

RU2361624C1 - Device increasing hypoxia tolerance (antihypoxikap) - Google Patents

Device increasing hypoxia tolerance (antihypoxikap) Download PDF

Info

Publication number
RU2361624C1
RU2361624C1 RU2007136822/14A RU2007136822A RU2361624C1 RU 2361624 C1 RU2361624 C1 RU 2361624C1 RU 2007136822/14 A RU2007136822/14 A RU 2007136822/14A RU 2007136822 A RU2007136822 A RU 2007136822A RU 2361624 C1 RU2361624 C1 RU 2361624C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
valve
dead space
capacity
air
tee
Prior art date
Application number
RU2007136822/14A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007136822A (en
Inventor
Виталий Васильевич Калиниченко (RU)
Виталий Васильевич Калиниченко
Original Assignee
Виталий Васильевич Калиниченко
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Виталий Васильевич Калиниченко filed Critical Виталий Васильевич Калиниченко
Priority to RU2007136822/14A priority Critical patent/RU2361624C1/en
Publication of RU2007136822A publication Critical patent/RU2007136822A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2361624C1 publication Critical patent/RU2361624C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)
  • Accommodation For Nursing Or Treatment Tables (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Respiratory Apparatuses And Protective Means (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention concerns medical equipment and can be used for rising of tolerance to hypoxia during flight on various flying machines, ascension in mountains, at compression chamber lifting and at chronic obstructive diseases of lungs and idiopathic hypertensia. The device for rising of tolerance of a human body to hypoxia at breath with air with lowered content of oxygen contains an attachment and a replaceable capacity of additional dead space, a mouthpiece for breath through a mouth and a valve tee-joint bridged in a uniform complex. The tee-joint is supplied by the respiratory valve in a respiratory tube and an exhaling valve in an exhaling tube. The attachment is executed for installation on a valve tee-joint and has an aperture for resistance to air. Diametre of an aperture and volume of replaceable capacity of additional dead space is selected individually. At exhalation through the mouthpiece, the capacity of additional dead space, the exhaling tube of the valve tee-joint and an attachment exhibit resistance to exhalation. At inspiration through the respiratory tube of the valve tee-joint, the capacity of additional dead space and the mouthpiece support concentration of carbon dioxide in alveolar air at the level close to physiological level at inhalation of the last portion of exhaled air. Both components of gas exchange in lungs "oxygen-carbonic gas" are as a result activated and normalised, and hypoxia tolerance increases.
EFFECT: increasing of hypoxia tolerance.
3 dwg

Description

Устройство Антигипоксикап относится к техническим средствам повышения устойчивости организма человека к гипоксии при дыхании воздухом с пониженным содержанием кислорода использованием по новому назначению известных способов сопротивления дыханию и/или возвратного дыхания через дополнительное мертвое пространство. Устройство предлагается использовать для повышения устойчивости к гипоксии при полетах на различных летательных аппаратах, восхождении в горы, при барокамерных подъемах, а также при хронических обструктивных болезнях легких и гипертонической болезни.The Antihypoxicap device relates to technical means of increasing the resistance of the human body to hypoxia when breathing air with a low oxygen content using, for a new purpose, known methods of breathing resistance and / or breathing through additional dead space. The device is proposed to be used to increase resistance to hypoxia during flights on various aircraft, climbing mountains, during pressure chambers, as well as in chronic obstructive pulmonary diseases and hypertension.

Известно большое количество устройств, дыхательных тренажеров, с помощью которых создают тренировочную или терапевтическую нагрузку на систему дыхания сопротивлением дыханию и/или возвратным дыханием через дополнительное мертвое пространство (Закощиков К.Ф., Катин С.О., 2005 г.). Ближайшими аналогами Антигипоксикапа являются дыхательный тренажер ТДИ-01 Фролова В.Ф. и Кустова Е.Ф. и капникатор Ненашева А.А. и соавт.There are a large number of devices, breathing simulators, with the help of which they create a training or therapeutic load on the respiratory system by breathing resistance and / or re-breathing through additional dead space (Zakoshchikov KF, Katin S.O., 2005). The closest analogues of the Antihypoxicap are the respiratory simulator TDI-01 Frolova V.F. and Kustova E.F. and kapnikator A. Nenasheva et al.

Эти и аналогичные им другие устройства предназначаются для создания с терапевтической целью нагрузки на систему дыхания гипоксически-гиперкапническим воздухом и сопротивлением дыханию через дополнительное мертвое пространство для лечения ряда хронических заболеваний. В отличие от этих устройств Антигипоксикапом создают комбинированную нагрузку на систему дыхания дозированным сопротивлением выдоху и возвратным дыханием через дополнительное мертвое пространство с целью активизации физиологических механизмов устойчивости к гипоксии при пребывании в атмосфере с пониженным содержанием кислорода. Этой комбинированной нагрузкой на систему дыхания воздействуют на обе составляющие газообмена в легких «кислород - углекислый газ». Дозированное сопротивление выдоху, так называемое управляемое дыхание, увеличивает насыщение артериальной крови кислородом в легких, а возвратное дыхание последней порции выдыхаемого воздуха поддерживает на физиологическом или близком к физиологическому уровне концентрацию углекислого газа в альвеолярном воздухе в случае развития компенсаторной гипервентиляции как реакции на гипоксию. Сочетание хорошего насыщения кислородом и физиологической концентрации углекислоты в артериальной крови обеспечивают устойчивость организма к гипоксии.These and other similar devices are intended to create, for therapeutic purposes, a load on the respiratory system with hypoxic-hypercapnic air and breathing resistance through additional dead space to treat a number of chronic diseases. In contrast to these devices, Antihypoxicaps create a combined load on the respiratory system with dosed exhalation resistance and return breathing through additional dead space in order to activate physiological mechanisms of hypoxia resistance when staying in an atmosphere with a low oxygen content. This combined load on the respiratory system affects both components of the gas exchange in the lungs “oxygen - carbon dioxide”. Dosed expiratory resistance, the so-called controlled breathing, increases the saturation of arterial blood with oxygen in the lungs, and the return breath of the last portion of exhaled air maintains a concentration of carbon dioxide in the alveolar air at physiological or near physiological levels in the event of development of compensatory hyperventilation as a reaction to hypoxia. The combination of good oxygen saturation and physiological concentration of carbon dioxide in arterial blood ensures the body's resistance to hypoxia.

При подъемах в барокамере здоровых мужчин на «высоту» 5000 м дыханием через Антигипоксикап насыщение артериальной крови кислородом увеличивается в среднем с 75-80 до 90-95%, что равнозначно спуску с «высоты» до 2000-1500 м. На фиг.1 представлен пример эффекта дыхания через устройство при подъеме в барокамере здорового мужчины 53 лет на «высоту» 5000 м с экспозицией 25 мин. Стрелками обозначено начало этапов исследования: 1 - подъем, 2 - экспозиция на «высоте», 3 - дыхание через устройство, 4 - спуск. На «высоте» при хорошем исходном насыщении артериальной крови кислородом оно повысилось на 10%.When healthy men rise to a “height” of 5000 m in the pressure chamber by breathing through the Antihypoxicap, the saturation of arterial blood with oxygen increases on average from 75-80 to 90-95%, which is equivalent to a descent from the “height” to 2000-1500 m. Figure 1 shows an example of the effect of breathing through a device when a healthy 53-year-old man rises to a “height” of 5000 m in an altitude chamber with an exposure of 25 minutes. Arrows indicate the beginning of the stages of the study: 1 - rise, 2 - exposure at "height", 3 - breathing through the device, 4 - descent. At the “height” with a good initial saturation of arterial blood with oxygen, it increased by 10%.

У здорового человека в выдыхаемом воздухе и соответственно в дополнительной емкости мертвого пространства содержится в среднем 4 об.% углекислого газа. Вдыханием воздуха из дополнительной емкости мертвого пространства в зависимости от исходного уровня концентрация углекислого газа в альвеолярном воздухе поддерживается на физиологическом - 4 об.% и более (парциальное давление 30 мм рт.ст. и более) или близком к физиологическому уровне. Такая концентрация углекислоты в легких и в артериальной крови обеспечивает хорошую диссоциацию оксигемоглобина и доставку кислорода тканям. По расчету вдыхание последней порции выдыхаемого воздуха из дополнительной емкости мертвого пространства объемом 100 мл при дыхательном объеме 500 мл увеличивает концентрацию углекислого газа в альвеолярном воздухе на 0,8 об.%. То же соотношение сохраняется при объеме дополнительной емкости 150 мл и дыхательном объеме 700 мл. Практически концентрация углекислого газа в альвеолярном воздухе имеет более сложную зависимость и в значительной мере зависит от объема легочной вентиляции, особенно гипервентиляции как компенсаторной реакции на гипоксию, приводящей к состоянию гипокапнии, дыхательному алкалозу, затрудняющим по эффекту Вериго-Бора диссоциацию оксигемоглобина и доставку кислорода тканям. Нормализация концентрации углекислого газа в альвеолярном воздухе с помощью дополнительной емкости мертвого пространства предупреждает развитие гипервентиляции как компенсаторной реакции на гипоксию, оптимизирует газообмен в легких и улучшает переносимость гипоксии.In a healthy person, on average 4 vol.% Of carbon dioxide is contained in the exhaled air and, accordingly, in the additional capacity of the dead space. Inhaling air from the additional capacity of the dead space, depending on the initial level, the concentration of carbon dioxide in the alveolar air is maintained at physiological level - 4 vol.% Or more (partial pressure 30 mm Hg or more) or close to physiological level. Such a concentration of carbon dioxide in the lungs and in arterial blood ensures good dissociation of oxyhemoglobin and oxygen delivery to tissues. According to the calculation, inhalation of the last portion of exhaled air from an additional capacity of dead space with a volume of 100 ml with a tidal volume of 500 ml increases the concentration of carbon dioxide in the alveolar air by 0.8 vol.%. The same ratio is maintained with an additional capacity of 150 ml and a tidal volume of 700 ml. In practice, the concentration of carbon dioxide in the alveolar air has a more complex dependence and largely depends on the volume of pulmonary ventilation, especially hyperventilation as a compensatory reaction to hypoxia, leading to a state of hypocapnia, respiratory alkalosis, which makes it difficult for the Verigo-Bor effect to dissociate oxyhemoglobin and deliver oxygen to tissues. Normalization of carbon dioxide concentration in the alveolar air with the help of an additional dead space capacity prevents the development of hyperventilation as a compensatory reaction to hypoxia, optimizes gas exchange in the lungs and improves hypoxia tolerance.

Комбинированный эффект дыхания через устройство - антигипоксический и антигипокапнический - обеспечивают следующей его конструкцией (фиг.2, фиг.3): в единый комплекс соединены клапанный тройник (5), насадка на клапанный тройник с отверстием для сопротивления выдоху диаметром 2, 3, 4 или 5 мм (6), емкость дополнительного мертвого пространства объемом 100, 150 или 200 мл (7), мундштук (8). Клапанным тройником тракты вдоха и выдоха разъединены.Стрелками указаны направления движения воздуха в дыхательном цикле.The combined effect of breathing through the device — antihypoxic and antihypocapnic — is ensured by the following design (Fig. 2, Fig. 3): a valve tee (5), a nozzle on the valve tee with an opening for exhalation resistance with a diameter of 2, 3, 4 or 5 mm (6), additional dead space capacity of 100, 150 or 200 ml (7), mouthpiece (8). Valve tee tracts of inspiration and expiration are disconnected. The arrows indicate the direction of air movement in the respiratory cycle.

Биомеханика дыхания через устройство осуществляется следующим образом. Свободный вдох осуществляют через трубку клапанного тройника с вдыхательным клапаном (9), емкость дополнительного мертвого пространства и мундштук. При этом из емкости дополнительного мертвого пространства вдыхается последняя порция выдохнутого в предыдущем дыхательном цикле воздуха с повышенным содержанием углекислого газа. Выдох - через мундштук, емкость дополнительного мертвого пространства, трубку клапанного тройника с выдыхательным клапаном (10) и насадку с отверстием для сопротивления выдоху. При этом создают дозированое сопротивление выдоху изменением диаметра отверстия насадки. Сменные емкость дополнительного мертвого пространства с объемом 100, 150 или 200 мл и насадки на клапанный тройник с отверстием диаметром 2, 3, 4 или 5 мм подбирают индивидуально по величине легочной вентиляции, показателям частоты сердечных сокращений, насыщения артериальной крови кислородом и субъективной переносимости нагрузки, создаваемой устройством.Biomechanics of breathing through the device is as follows. A free breath is carried out through the valve tee tube with an inhalation valve (9), the capacity of the additional dead space and the mouthpiece. In this case, the last portion of air exhaled in the previous respiratory cycle with a high content of carbon dioxide is inhaled from the capacity of the additional dead space. Exhale through the mouthpiece, the capacity of the additional dead space, the valve tee tube with the exhalation valve (10) and the nozzle with an opening for resistance to exhalation. This creates a metered resistance to expiration by changing the diameter of the nozzle hole. Replaceable capacity of additional dead space with a volume of 100, 150 or 200 ml and nozzles on a valve tee with an opening with a diameter of 2, 3, 4 or 5 mm are selected individually according to the value of pulmonary ventilation, heart rate, arterial oxygen saturation and subjective load tolerance, created by the device.

В практике подъемов космонавтов в барокамере в целях врачебной экспертизы устройство используется для оценки функционального состояния кардиореспираторной системы и для купирования неблагоприятной реакции на гипоксию вместо традиционо применяемого питания кислородом.In the practice of lifting astronauts in a pressure chamber for medical examination, the device is used to assess the functional state of the cardiorespiratory system and to stop an adverse reaction to hypoxia instead of the traditionally used oxygen supply.

Конструкция Антигипоксикапа может использоваться для лечения хронических обструктивных болезней легких, гипертонической болезни и других хронических болезней. При этом основным терапевтическим фактором становится гиперкапния, для чего объем дополнительной емкости мертвого пространства последовательно увеличивается с 500 до 1500 мл.The antihypoxicapa construct can be used to treat chronic obstructive pulmonary disease, hypertension, and other chronic diseases. At the same time, hypercapnia becomes the main therapeutic factor, for which the volume of the additional dead space capacity is gradually increased from 500 to 1500 ml.

ЛитератураLiterature

1. Закощиков К.Ф., Катин С.О. Гипокситерапия. - «Горный воздух». М., 2005 г.1. Zakoshchikov K.F., Katin S.O. Hypoxitherapy - "Mountain air". M., 2005

2. Ненашев А.А., Мишустин Ю.Н., Левкин С.Ф. Капникатор. Патент России №21737334 от 27.12.2001 года.2. Nenashev A.A., Mishustin Yu.N., Levkin S.F. Kapnikator. Patent of Russia No. 21737334 dated December 27, 2001.

3. Фролов В.Ф., Кустов Е.Ф. Индивидуальный дыхательный тренажер «ТДИ-01» (Тренажер Фролова). Патент России №1790417 от 22.09.1992 года.3. Frolov V.F., Kustov E.F. Individual breathing simulator "TDI-01" (Frolov simulator). Patent of Russia No. 1790417 dated September 22, 1992.

Claims (1)

Устройство для повышения устойчивости организма человека к гипоксии при дыхании воздухом с пониженным содержанием кислорода, содержащее насадку, отличающееся тем, что имеет соединенные в единый комплекс сменную емкость дополнительного мертвого пространства, мундштук для дыхания через рот и клапанный тройник, снабженный вдыхательным клапаном во вдыхательной трубке и выдыхательным клапаном в выдыхательной трубке, причем насадка выполнена для установки на клапанный тройник и имеет отверстие для сопротивления воздуху, диаметр которого и объем сменной емкости дополнительного мертвого пространства подбирают индивидуально, при этом при выдохе через мундштук, емкость дополнительного мертвого пространства, выдыхательную трубку клапанного тройника и насадку создают сопротивление выдоху, а вдохом через вдыхательную трубку клапанного тройника, емкость дополнительного мертвого пространства и мундштук вдыханием последней порции выдыхаемого воздуха поддерживают концентрацию углекислого газа в альвеолярном воздухе на уровне, близком к физиологическому уровню. A device for increasing the resistance of the human body to hypoxia when breathing air with a low oxygen content, containing a nozzle, characterized in that it has a removable capacity of additional dead space connected to a single complex, a mouthpiece for breathing through the mouth and a valve tee equipped with an inhalation valve in the inhalation tube and the exhalation valve in the exhalation tube, and the nozzle is made for installation on a valve tee and has a hole for air resistance, the diameter of which and the volume of the removable capacity of the additional dead space is selected individually, while exhaling through the mouthpiece, the capacity of the additional dead space, the exhalation tube of the valve tee and the nozzle create resistance to exhalation, and by inhaling through the inhalation tube of the valve tee, the capacity of the additional dead space and the mouthpiece by inhaling the last portion of the exhaled air support the concentration of carbon dioxide in the alveolar air at a level close to the physiological level.
RU2007136822/14A 2007-10-05 2007-10-05 Device increasing hypoxia tolerance (antihypoxikap) RU2361624C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007136822/14A RU2361624C1 (en) 2007-10-05 2007-10-05 Device increasing hypoxia tolerance (antihypoxikap)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007136822/14A RU2361624C1 (en) 2007-10-05 2007-10-05 Device increasing hypoxia tolerance (antihypoxikap)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007136822A RU2007136822A (en) 2009-04-10
RU2361624C1 true RU2361624C1 (en) 2009-07-20

Family

ID=41014580

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007136822/14A RU2361624C1 (en) 2007-10-05 2007-10-05 Device increasing hypoxia tolerance (antihypoxikap)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2361624C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1790417A3 (en) * 1991-01-09 1993-01-23 В.Ф.Фролов и Е.В.Кустов .(56) Патент ГДР № 55757, кл. А 61 М 15/00, 1967..- Inhalator
RU2183475C1 (en) * 2000-10-10 2002-06-20 Цирельников Николай Иванович Training device for performing respiratory exercises
RU2215547C1 (en) * 2002-03-26 2003-11-10 Беляков Владимир Константинович Breathing trainer
RU36981U1 (en) * 2002-12-19 2004-04-10 Беляков Владимир Константинович RESPIRATORY SIMULATOR

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1790417A3 (en) * 1991-01-09 1993-01-23 В.Ф.Фролов и Е.В.Кустов .(56) Патент ГДР № 55757, кл. А 61 М 15/00, 1967..- Inhalator
RU2183475C1 (en) * 2000-10-10 2002-06-20 Цирельников Николай Иванович Training device for performing respiratory exercises
RU2215547C1 (en) * 2002-03-26 2003-11-10 Беляков Владимир Константинович Breathing trainer
RU36981U1 (en) * 2002-12-19 2004-04-10 Беляков Владимир Константинович RESPIRATORY SIMULATOR

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БЕЗАК В.И. Медицинский инструментарий и аппаратура. - М.: МЕДИЦИНА, 1969, c.177, р.124. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007136822A (en) 2009-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6612308B2 (en) Portable isocapnia circuit and isocapnia method
US6799570B2 (en) Method of maintaining constant arterial PCO2 and measurement of anatomic and alveolar dead space
US6354292B1 (en) Elimination of vapour anaesthetics from patients after surgical procedures
US9295795B2 (en) System for providing flow-targeted ventilation synchronized to a patients breathing cycle
JP3834337B2 (en) Respiratory maintenance device during anesthesia
CN105899249A (en) Method and arrangement for determining a vetilation need specific for a patient
JP2006518617A (en) Breathing circuit for easier measurement of cardiac output during controlled and spontaneous ventilation
JP2019520925A (en) Application of powder aerosol to respiratory control during artificial respiration or respiratory assistance of a patient
ES2890028T3 (en) Diagnostic and therapeutic gas inhalation systems and methods of use thereof
US10926053B2 (en) Closed-circuit breathing device
RU2361624C1 (en) Device increasing hypoxia tolerance (antihypoxikap)
CN210728587U (en) Respiratory movement therapeutic device integrating respiratory training and inhalation drug therapy
RU81073U1 (en) DEVICE FOR OPTIMIZATION OF GAS EXCHANGE IN RESPIRATION BY HYPOXIC AIR
RU2320375C2 (en) Controllable breathing exerciser
RU2428218C2 (en) Apparatus for generating therapeutic concentrations of carbon dioxide in return respiratory tract and lungs
EP1370319A1 (en) Rebreathing circuit
RU196168U1 (en) Feedback xenon therapeutic inhalation apparatus
RU2380123C2 (en) Method for decreasing chronic tissue hypoxy
Hinkelbein et al. Comparing the effectiveness of two different oxygen face masks: A-255
Holzman et al. Principles and Practices
pattern Examples Variable performance devices
Mulier Improved ventilator safety valve tested in vivo: A-254
Winterhalter et al. In vitro evaluation of aerosol delivery by an ultrasonic nebulizer during mechanical ventilation with an endotracheal tube and a double lumen tube: A-256
CA2340511A1 (en) A portable partial rebreathing circuit to set and stabilize end tidal and arterial pco2 despite varying levels of minute ventilation
HK1027047B (en) A breathing circuit system and an apparatus for ventilating a patient

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20101006