Устройство для контроля изменений частоты сердечных сокращений при физической нагрузке

Устройство для контроля изменений частоты сердечных сокращений при физической нагрузке

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к медицинской технике. Цель изобретения - повьшение точности регламентации физической нагрузки. Устройство содержит Датчик частоты сердечных сокращений, блок измерения частоты сердечных сокращений , блок определения нагрузки. Датчик, формирователь, блок преобразования частоты в напряжение, блок дифференцирования, блок масштабирования и первый вход блока сравнения соединены последовательно. Устройство позволяет следить за реакцией сердечно-сосудистой системы во время выполнения физической нагрузки. При зтом сопоставляют величину приращения частоты сердечных сокращений с величиной приращения темпа движения. Это позволяет интенсифицировать двигательный режим при уменьщении степени риска возникновения нарушений сердечной деятельности при реабилитации кардиологических больных. 3 ил. .с (О (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1!) (5)) 4 А 61 В 5/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А STOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3746665/28-14 (22) 23.03.84 (46) 23.12.86. Бюл. ¹ 47

<71) Белорусский научно-исследовательский институт кардиологии (72) Г.И.Сидоренко, А.В.Фролов и В.И.Станкевич (53) 615.47(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 925314, кл. A 61 B 5/02, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 901861, кл. С 01 L 5/00, А 61 В 5/02, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИЗМЕНЕНИЙ ЧАСТОТЫ СЕРДЕЧНЫХ СОКРАЩЕНИЙ ПРИ

ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКЕ (57) Изобретение относится к медицинской технике. Цель изобретения — повышение точности регламентации фиэической нагрузки. Устройство содержит датчик частоты сердечных сокращений, блок измерения частоты сердечных сокращений, блок определения нагрузки.

Датчик, формирователь, блок преобразования частоты в напряжение, блок дифференцирования, блок масштабирования и первый вход блока сравнения соединены последовательно. Устройство позволяет следить за реакцией сердечно-сосудистой системы во время выполнения физической нагрузки. При этом сопоставляют величину приращения частоты сердечных сокращений с величиной приращения темпа движения.

Зто позволяет интенсифицировать двигательныи режим при уменьшении степени риска возникновения нарушений сердечной деятельности при реабилитации кардиологических больных. 3 ил.

1277949

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к диагности-. ческим устройствам, и может быть использовано.для раннего выявления патологии сердечно-сосудистой системы в условиях повседневной деятельности.

Целью изобретения является повышение точности регламентации физической нагрузки.

На фиг,l изображена блок--схема устройства; на фиг.2 — зависимость изменения ЧСС от величины физической нагрузки; на фиг.3 - диаграмма напряжений в основных точках схемы устройства.

Устройство для контроля изменения

ЧСС и физической нагрузки содержит датчик 1 частоты сокращений, блок 2 изменения частоты сердечных сокращений, включающий формирователь 3 и блок 4 преобразования частоты в напряжение, блок 5 дифференцирования, блок 6 масштабирования, датчик 7 физической нагрузки, блок 8 определения нагрузки, включающий формирователь 9 и блок 10 преобразования частоты в напряжение, инерционный блок

ll, блок 12 дифференцирования, блок

13 сравнения, блок 14 разрешения индикации и блок 15 индикации. Датчик

1, формирователь 3, блок 4 преобразования частоты в напряжение, блок 5 дифференцирования, блок 6 масштабирования и первый вход блока 13 сравнения соединены последовательно. Датчик 7, формирователь 9, блок 10 ïðåобразования частоты в напряжение, .инерционный блок ll, блок 12 диффе.ренцирования и второй вход блока 13 сравнения соединены последовательно.

Выход блока 13 сравнения соединен с первым входом блока 14 разрешения индикации, второй вход блока 14 соединен с выходом блока 12 дифференциро-. вания, а выход блока 14 соединен с входом блока 15 индикации.

Устройство работает следующим образом, Прибор включают в момент, когда человек находится в покое. При этом частота сердечных сокращений человека имеет определенное значение и на выходе формирователя 3 имеется последовательность импульсов, частота следования которых соответствует ЧСС, Физическая нагрузка в этот момент ранна нулю и на выходе формирователя

9 сигнал отсутствует.

После начала движения, например ходьбы с темпом ?0-80 ш-мин, на выходе формирователя 9 появляются импульсы, частота следования которых пропорциональна темпу движения. На выходе блока 10 преобразования частоты в напряжение появляется "скачок" напряжения, соответствующий приращению физической нагрузки (темпу движения).

Частота сердечных сокращений постепенно возрастает и становится равной новому установившемуся значению, соответствующему данной физической нагрузке.

Для синхронизации процессов ЧСС и физической нагрузки используетСя инерционный блок ll,преобразующий

"скачок" напряжени с выхода блока

10 в сигнал, форма которого сходна с сигналом изменения ЧСС. На выходах блоков 5 и 12 дифференцирования формируются электрические сигналы, соответствующие производным сигналов на" грузки и частоты сердечных сокраще2 ний.

Как правило, производная сигнала

ЧСС по амплитуде не совпадает с производной сигнала физической нагрузки

I ввиду индивидуальности угла наклона графика зависимости ЧСС от нагрузки.

Поэтому на начальном участке характе-. ристики зависимости ЧСС от физической.нагрузки, например медленной ходьбы, проводят "масштабирование" прибора, 35 т.е. уравнивание по амплитуде произ" водной сигнала ЧСС с производной сигнала физической нагрузки, "Масштабирование" осуществляется при помощи . блока 6 масштабирования блока 6 мас" штабирования, путем подстройки амплитуды сигнала производной ЧСС. Тем самым на всем диапазоне линейной зависимости ЧСС от наг..гузки, соответствующему приращению физической нагрузки (темпу движения} соответствует такое же приращение ЧСС.

"Масштабирование" производится только при нагрузках, привычных для данного человека эа время., равное

5О адаптации сердечно-сосудистой системы к новой нагрузке, например 12-15 с цо момента пропадания звукового сигнала. Таким образом, при минимальной нагрузке производится настройка при55 ббра на конкретного человека. В диапазоне линейной зависимости приращение ЧСС соответствует приращению фиэнагрузки. Прибор масштабируют"

1277949

1 ь

dt dt перед каждым пользованием, так как даже у одного и того же чеговека зависимость ЧСС от нагрузки может со временем измениться ввиду тренированности или детренированности организма.

Производные сигналов ЧСС и физической нагрузки поступают на соответствующие входы блока 13 сравнения.

Блок 13 выдает сигнал рассогласова- 10 ния в случае, если амплитуда производной сигнала ЧСС отличается от амплитуды производной сигнала физической нагрузки больше, чем порог срабатывания блока 13 сравнения, т.е. t5 1Пь где à — — производная сигнала ЧСС; с1Пи

dt производная сигнала физической нагрузки;

К вЂ” коэффициент масштабирования, характеризующий инди- 5 видуальный наклон характеристики ЧСС от нагрузки; б — порог срабатывания блока сравнения.

Величина порога срабатывания бло- 30 ка 13 сравнения выбирается из условия компенсации некоторой нелинейности" приращения ЧСС приращению физической нагрузки, обусловленной погрешностями преобразования частоты в напряжение блоками 4, 10 и погрешностью инерционного блока ll °

Сигнал рассогласования на выходе блока 13 сравнения может возникнуть при двух условиях: прибор "неотмас- 40 штабирован"; физическая нагрузка черезмерна для данного человека, что вызывает неадекватное изменение ЧСС.

В первом случае при помощи блока

6 масштабирования уравнивают амплиту- 45 ды производных сигналов ЧСС и физической нагрузки описанный способом.

Тем самым оставляют только одно условие срабатывания блока 13 сравнения.

Сигнал с выхода блока 13 сравне- -- 50 ния поступает на один из выходов блока 14 разрешения индикации, который пропускает этот сигнал только при условии, если на его втором входе присутствует разрешающий сигнал с вы- 55 хода блока 10 (положительное значение производной сигнала физической нагрузки). Это обусловлено тем, что зависимость ЧСС от нагрузки, при уменьшении последней изменяется по другому закону, а контроль за сердечнососудистой системой целесообразно вести только при увеличении нагрузки, так как постепенное снижение не приводит к нарушениям работы сердца.

Следовательно, при положительном значении производной сигнала физической нагрузки и Ри его несоответствии величине производной сигнала ЧСС, сигнал с блока 14 .разрешения индикации поступает на блок 15 индикации — устройство подает звуковой сигнал.

Прй получении звукового сигнала пользователь производит "масштабирование" прибора (если величина нагруз ки меньше критической) или снижает физическую нагрузку (темп движения).

Таким образом, устройство позволяет следить эа реакцией сердечно-сосудистой системы во время выполнения физической нагрузки, сопоставляя величину приращения ЧСС с величиной приращения темпа движения. Это позволяет интенсифицировать двигательный режим при уменьшении степени риска возникновения нарушений сердечной деятельности при реабилитации кардиологических больных.

Предлагаемое устройство может найти применение в практике лечебной физкультуры, в повседневной жизни, в процессе спортивных тренировок, при космических полетах и т.п.

Формула изобретения

Устройство для контроля изменений частоты сердечных сокращений при физической нагрузке, содержащее датчики частоты сердечных сокращений и физической нагрузки, блок измерения частоты сердечных сокращений, блок .определения нагрузки, блок сравнения, блок разрешения индикации и блок ин- . дикации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности регламентации физической нагрузки, оно содержит два блока дифференцирования, блок масштабирования и инерционный блок, причем блок измерения частоты сердечных сокращений и блок определения нагрузки состоят каждый иэ формирователя и блока преобразования частоты в напряжение, при этом датчик частоты сердечных сокращений, 12

ЧГГмин

2/О

11 Î темп мин

gus.2

Составитель И. Лисица

Редактор Г. Гербер Техред Л.Серщокова Корректор Е. Рошко

Заказ 6779/2

Тираж ббО Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР. по делам изобретений и открытий

113035, Москва., Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 э первый формирователь, первый блок преобразования частоты в напряжение, первый блок дифференцирования, блок масштабирования и первый вход блока сравнения соединены последовательно, а датчик физической нагрузки, второй формирователь., второй блок преобразования частоты в напряжение, инерцион77949 6 ный блок, второй блок дифференцирования и второй вход блока сравнения соединены последовательно, выход блока сравнения, первый вход блока разрешения индикации соединены последовательно, причем второй вход блока разрешения индикации соединен с выходом второго блока дифференцирования.