Пристрій для коригувального тренування м’язів стопи

Устройство для корригирующей тренировки мышц стопы содержащее объединенные общим основанием и силовым элементом подвижные опоры для ног, несущие платформы, установленные с возможностью взаимодействия их через катки с опорной поверхностью и через силовой элемент с общим основанием, отличающееся тем что оно выполнено в виде станины, а подвижные опоры для ног - в виде коромысла, шарнирно посредством силового элемента, устаноеленнсто на станине и опирающегося на опорную поверхность концевыми катками, выполненными в виде эксцентриков, при этом платформы установлены шарнирно на плечах коромысла с возможностью перемещения, поворота и фиксации, причем каждая платформа выполнена з виде фиксатора стопы, имеющего подошву с массажным покрытием из упругих бугорков, состыкованную из носочной и пяточной пластин, при этом носочная пластина установлена на коромысле и имеет захват стопы в виде носочной части обуви и сменный накладной супинатор, а пяточная пластина установлена на носочной пластине с возможностью перемещения и фиксации и несет задник обуви со съемной закрепленной на нем посредством упругой стойки манжетой, при этом силовой элемент состоит из упругой тяги и тормозной муфты, выполненной з виде диска, подпружиненного через диаметрально противоположно расположенные выступы к опорным пальцам, закрепленным на плечах коромысла, причем упругая тяга закреплена серединой на станине, а концами - на плечах коромысла Предлагаемое изобретение относится к медицине и спорту, з частности к приспособлениям и устройствам, используемым для профилактики и лечения плоскостопия методами спортивноприкладной лечебной гимнастики Известно средство для коррекции стопы в виде подошвы, содержащей наружный опорный слой и внутренний спой в виде степьки, между которыми размещены выступы, снабженные цилиндрическими пружинами, при этом наружный спой выполнен перфорированным с образованием вертикальных канапов для размещения выступов, в каждом из которых размещена резьбовая втулка с элементами регулирования высоты выступа, а наружный слой выполнен из гибкого упругого материала (см а с № 1837822, А43В13/18, БИ № 32, 1993) Недостаток этой подошвы в том, что она не направлена на укрепление мышц, обеспечивающих должный выгиб свода стопы - нет в ней для этого соответствующих технических средств Известны стельки для занятий физкультурой и ортопедическая тренировочная стелька, содержащие вкладную стельку на которой расположен рессорный бугорок, выполненный из формованной пустотелой резины с отверстиями и закрепленный в месте подсводного отдела стопы, или имеющую вкладку под свод, выполненную из единого блока пластин (см ас №№1537246, 1503799, A61F5/14, БИ № 3, 1987, № 32, 1989) Недостатки этих стелек в том, что, хотя они и направлены на связь лечебно-профилактической и физкультурно-оздоровительной работы для коррекции стопы, но в силу отсутствия в их сущности средств воздействия на укрепление и совершенствование мышечно-связочного аппарата стопы и голени, эта задача подъема и даже удержания свода стопы решена быть не может Известен корригирующий аппарат на нижнюю конечность, содержащий шины бедра с манжеткой крепления, шарнирно соединенные с телескопическими шинами голени, на дистапьных концах которых с возможностью поворота на оси установлен башмак с элементами крепления стопы, установленный с возможностью перемещения вдоль фиксации (см а с №1512595, А61Є5/00, БИ №37, 1989) 00 со 00 см 28348 Недостаток этого аппарата в том, что и это устройство не обеспечивает тренировку и совершенствование мышечно-связочных структур, обеспечивающих должный выгиб сводов стопы Более того, он способствует адинамии, т е обездвиженности этих структур и атрофии мышц Наиболее целесообразно, как известно прибегать к коррекции стопы в возможно более раннем возрасте пациента Однако для детей применение этого аппарата создает гамму отрицательных эмоций и нежелание лечиться Так что к тому, что этот аппарат для лечения плоскостопия мало эффективен, он еще и мало пригоден для детей и подростков Наиболее близким по технической сущности и назначению является устройство для тренировки лыжников и конькобежцев, содержащее соединенные общим основанием и силовым элементом подвижные опоры для ног, несущие платформы с возможностью взаимодействия и неподвижные стержни с рукоятками и площадками, одна из которых имеет упоры для установки на опорной поверхности, а другая - катки для взаимодействия с ней. при этом силовой элемент включает установленный в основании тормозной механизм, муфту свободного хода на оси маховика и охватывающую маховик тормозную ленту, закрепленную одним концом на неподвижном стержне, а другим на подвижном, через регулировочный элемент, а подвижный стержень закреплен на муфте свободного хода, •л на подвижном стержне установлена с возможностью перемещения и фиксации втулка, связанная с упругим элементом (см а с № 1523153, А63В6Э/00, 69/18, БИ № 43, 1989) Недостаток прототипа в том, что, несмотря на то что это устройство эффективно воздействует (также, как и моделируемые им бег на коньках и коньковый бег на лыжах) на развитие и укрепление мышц ног и, в частности, стопы и голени, оно не может способствовать укреплению и подъему свода стопы, так как не содержит для этого адекватного корригирующего средства Более того общепринятая тесная шнуровка коньковой и лыжной обуви не только не способствует подъему сводов стопы, а наоборот, приводит к еще более выраженному ее уплощению Недостаток и в том, что при моделировании устройства-прототипа не учтена необходимость для полноценной тренировки стопы, обеспечения ее боковых сгибаний как в голеностопных, так и в плюсневых суставах, что также связано с отсутствием двигательного воздействия на мышечно-связочный аппарат ноги В этом состоит причина и актуальность необходимости для более эффективного лечения и профилактики плоскостопия особенно у детей и подростков разработки более адекватного устройства в виде корригирующего тренажера, так как аналоги и прототип, и даже их совместное применение, не могут обеспечить в этом плане должного эффекта В основу изобретения поставлена задача создать такое устройство для тренировки мышц ног, в котором осуществлялось бы двигательное воздействие на мышечно-связочный аппарат ноги, в частности голени и стопы, которое было бы оснащено корригирующим приспособлением, обеспечивающим более высокую поддержку сводов сто пы, за счет этого повысить его эффективность при лечебно-профилактических процедурах, в том числе и для профилактики плоскостопия Поставленная задача решена тем, что в устройстве для тренировки лыжников и конькобежцев, содержащем соединенные общим основанием и силовым элементом подвижные опоры для ног, несущие платформы, установленные с возможностью взаимодействия их через силовой элемент с основанием, новым является то, что общее основание выполнено в виде станины, а подвижные опоры для ног - в виде коромысла, шарнирно посредством силового элемента, установленного на станине и опирающегося на опорную поверхность, выполненными в виде эксцентриков концевыми катками, платформы же установлены на плечах коромысла шарнирно с возможностью ограниченного перемещения и фиксации, и каждая из них выполнена в виде фиксатора стопы, имеющего подошву с массажным покрытием из упругих бугорков, состыкованную из носочной и пяточной пластин, первая из которых установлена на коромысле и имеет шнуровочный захват стопы в виде носочной части обуви и накладные, в виде локализованных под свод стопы мягко-упругие подкладки пелоты, а вторая установлена с возможностью перемещения и фиксации на носочной пластине и несет задник обуви со съемной, закрепленной на нем посредством упругой стойки манжетой, при этом силовой элемент выполнен в виде взаимодействующих между собой тормозного и упругого силового элементов, первый из которых выполнен в виде диска, подпружиненного через диаметрально противоположно расположенные по его окружности сегментарные выступы к опорным пальцам, закрепленным на плечах коромысла, а второй - в виде упругой тяги, серединой, закрепленной на станине, а концами на плечах коромысла Технический результат, достигаемый от использования совокупности отличительных признаков предложенного устройства, состоит в том, что за счет применения супинаторов и массажного покрытия в имитаторах безразмерной обуви конькобежцев и лыжников и установки ее на имитаторе их бега, требующего высокого напряжения мышц ног, и, особенно, голени и стопы, достигнуто существенное повышение эффективности корригирующего воздействия на выгибы свода стопы К тому же это воздействие усилено, с одной стороны, за счет вибростимуляции от опоры пациента на эксцентрики, а, с другой стороны, в результате привлекательности и понимания не только лечебной, но и прикладной полезности самого процесса терапии - движений, имитирующих бег на коньках и лыжах, что особенно ценно для детей и подростков, того контингента, для которого подобное лечение наиболее показано. Сущность предлагаемого поясняется чертежом, где на фиг 1 дан общий вид конькобежного имитатора и корректор стопы, вид сбоку и спереди, на фиг 2 - то же, вид сверху, на фиг 3 - то же, вид спереди и сбоку, увеличено с разрывом поручня, на фиг 4 - тормозная муфта, вид сбоку, спереди и сверху, на фиг 5 - корректор стопы, вид сбоку, сверху, спереди и сзади, снизу, на фиг 6 опорная обойма корректора стопы, вид снизу на 28348 фиг 7 - фиксатор опорной обоймы в застопоренном и расстопоренном положениях, вид снизу (вверху) и вид с торца (внизу), на фиг 8 - подсводный супинатор стопы, вид сверху, спереди и сбоку Конькобежный имитатор и корректор стопы содержит основание в виде станины 1 опирающейся и фиксируемой на полу посредством присосок 2 На станине закреплена тормозная муфта 3 к которой шарнирно прикреплены подвижные опоры для ног в виде коромысла 4, опирающегося на концевые эксцентрические катки 5 На каждом ппече коромысла 4 нанесена опорная обойма 6, несущая шарнирно установленный на ней фиксатор стопы 7 в виде обуви, имеющей внутри накладные сменные супинаторы 8 (см фиг 1,2,3) Станина выполнена трубчатой, а присоски - в виде пустотелых полусфер из резины Тормозная муфта 3 выполнена в виде диска 9, имеющего снизу по периметру выемы 10, чередующиеся с выступами 11, расположенными диаметрально противоположно и плавно посредством скосов переходящих друг в друга, и опирающиеся на торцы опорных пальцев 12, закрепленных сверху на плечах коромысга 4 При этом диск 9 насажен на граненный участок вертикально закрепленной на станине 1 оси 13 и подпружинен к коромыслу и станине насаженной нэ ней пружиной 14, упирающейся сверху в навинченную на резьбовый конец этой оси гайк/-рукоятку 15 Для стыковки и стабилизации коромысла 4 и станины 1 на них выполнены соответствующие вырезы 16, а также установлены на плечах коромысла крюки 17 для которых по окружности диска 3 сверху выполнены прорези 18 (см фиг 4), катки 5 обрезиненные и для насадки на торцевые участки коромысла имеют отэерстия, выполненные эксцентрично (см (фиг 5) Опорная обойма 6 корректора стопы вы полнена в виде отрезка трубки, имеющей снизу продольную прорезь 19, в которой помещена вертушка 20 фиксации ее на плече коромысла Она выполнена в виде закрепленного на коромысле пальца 21, на который надета с возможностью поворэта шайба с барашками и с упором 22 овальной формы Диаметр пальца 21 и ширина упора 22 меньше ширины прорези 19 (см фиг 5, 6, 7) На середине обоймы 6 сверху закреплен палец 23, на который нанесена трубка 24, прикрепленная верхним торцом к подошве 25 фиксатора стопы 2, выполненная в виде накладывающихся друг на друга носочной 26 и пяточной 27 пластин, состыкованных их более тонкими частями посредством продольной прорези 28 и болта с гайкой 29 К носочной пластинке и прикреплена трубка 24 пальца 23, а на пяточную 27 часть подошвы накладывают супинатор 8, для чего в ней выполнены фиксирующие отверстия 30, а снизу супинатора - соответствующие разрезные пальцы 31 (см фиг 5, 8) Предусмотрен набор супинаторов, раз личных по форме и размерам один из которых представлен на фиг 8 Годошва 25 и супинатор 8 несут на себе массажное покрытие 32 в виде упругих бугорков, расположенных на нем а шахматном порядке, а для фиксации подошвы на ноге пациента на носочной ее части закреплен шнуровочный захват 33 из мягкой не тянущейся ткани, а на пяточной части - жесткий задник 34 совместно имитирующие обувь При необходимости стабилизировать стопу относительно голени и фиксировать го пе но стопный сустав предусмотрены манжеты 35 с пластинчатыми упругими стойками 36, закрепленными винтами 37 в пружинах 38, имеющихся сзади задников 34 Имитирующие обувь фиксаторы стопы 7 подпружинены к станине 1 посредством упругих тяг 39, закрепленных с ее торца и к плечам коромысла 4 Предусмотрен съемный поручень 40 с захватом 41, устанавливаемый в станине посредством трубки 42 и зажимного винта 43 Дпя обеспечения возможности поднятия задней части стопы, что характерно для бега на коньках при подтягивании ног после толчка, т е для более адекватного моделирования конькового бега, подошва 25 на трубке 24 установлена шарнирно - ее носочная 26 часть имеет кронштейн 46 (см фиг 1, 2,3,5/ Пользуются конькобежным имитатором и корректором стопы следующим образом Он предназначен для укрепления стопы и профилактики плоскостопия, и тренировки конькобежцев, для которых чрезвычайно важно иметь надежные голеностопные суставы и в процессе тренировок и плотного зашнуровывания обуви с коньками не нарушить своды стопы, а наоборот укрепить их В этом и состоит тесная связь функций корректировки и тренировки стопы, их неразрывность, что и отражено в названии предложенного устройства Коррекцию стопы осуществляют при наметившемся плоскостопии Для этого пациенту предписывают упражнения для укрепления мышц, обеспечивающие удержание продольного и поперечного сводов стопы Эти упражнения сводятся к движениям во всех суставах стопы, опирающейся на правильно подобранный супинатор 8 Применяют при этом следующие перемещения и движения стопы - сгибания и разгибания стопы, - наклоны стопы вправо и влево, и в промежуточных направлениях, - вращения стопы в одну и другую стороны, - имитация конькового бега с манжетками, - имитация конькового бега без манжет Для тренировки конькобежцев главным образом используют имитацию конькового бега с применением супинаторов и без них Остальные упражнения носят вспомогательный характер для корректирования выявленных недостатков в развитии мышц стопы и голени Сгибания и разгибания стопы (или тыльное и подошвенное сгибания) выполняют в положении стопы пациента на фиксаторах стопы 7 с удержанием равновесия тела при помощи поручня 3, что обеспечено положением, показанным на фиг 2 и 5 Носок ноги поданной вперед-вниз, а затем назад-вверх до предела, каждый раз увеличивая амплитуду движений При этом опорная обойма 6 отстопорена - упор 22 поставлен параллельно прорези 14, и эта обойма проворачивается при этом на пле^э коромысла вертлюга 4, обеспечивая этим попеременно направленные по отношению к коромыслу движения Эти же движения стопы выполняют и при смещенных положениях коромысла, когда оно повернуто под углом к станине 1 Одна нога при этом 28348 находится впереди-справа, а вторая - сзади-слева или наоборот, что способствует увеличению амплитуды движений и размаха сгибаний и разгибаний стопы Наклоны стопы осуществляют в положении либо указанном выше, либо в исходном Во втором случае пациент поворачивается на 90° и удерживается одной рукой, имея одну ногу отставленную назад, а другую - вперед. Коромысло в этом случае, как и в прежнем упражнении, застопоривают от поворота - отвинчивают гайкурукоятку 15, в силу чего диск 9 под действием пружины 14 поднимается вдоль граненной части оси 13 и входит в зацепления через свои прорези 18 с крюками 17 Амплитуда наклонов обеспечена поворотами опорной обоймы относительно коромысла и определяется шириной прорези 19 Вращения стопы осуществляют, стоя на фиксаторах 7, установленных лишь в исходном положении, либо под утлом к станине 1 В этом и другом случае они либо отстопорены вертушкой 20, либо застопорены ею Пациент, удерживаясь руками за поршень 39, поворачивает стопы вправо и влево до предела и одновременно сгибает и разгибает их Повороты с вращением возможны и при отстопоренном вертлюге 4 (при опущенном диске 9) В этом случае повороты сопровождают прокатыванием плеч коромысла относительно оси 13 с опорой на катки 5, что создает вибрацию, обусловленную их эксцентричностью Имитаиия конькового бега осуществляется для дальнейшего укрепления мышц стопы с фиксацией ее выгиба на соответствующем супинаторе 8 Вначале упражнение облегчают тем, что используют манжеты 35, которые стабилизируют стопу в голеностопном суставе и обеспечивают страховку ее подворачивания Пациент двигается так, как и в процессе естественного бега на коньках ло льду Он разводит ноги и одновременно одну подает вперед, опираясь на другую Коромысло при этом отстопорено (диск 9 внизу), и одно плечо его перемещается с опорой на катку 5 вперед-влево, а другое - назадвправо. Отстопоренные при этом (вертушками 20) опорные обоймы 6 с фиксаторами стоп 7 перемещаются вдоль коромысла от центра - оси 13, и в совокупности с указанными выше поворотами создают траектории движения стоп, подобные реальным При этом начало движения облегчено, так как пальцы 12 находятся напротив углублений - выемов 10 диска 9 при разжатой пружине 14. Но в дальнейшем при перемещении активной и опорной ног по траекториям бега нагрузка возрастает за счет того, что пальцы 12 набегают на выступы 10 диска 9, больше сжимают пружину 14 и увеличивают трение между коромыслом 4 и станиной через тормозную муфту 3. Нагрузка возрастает еще и є силу растяжения упругой тяги 39 со стороны опорной ноги, которая вместе с фиксатором стопы 7 движется при этом назад. Послабление упругой тяги 39 со стороны активной ноги снижает нагрузку на коромысло незначительно и в расчет может не приниматься Таким образом, при каждом движении ног нагрузка постепенно возрастает от минимума к максимуму и на активную и на опорную ноги. Последующее движение, когда взаимно заменяются активная и пассивная роль обе их ног, динамика нагрузки имеет аналогичную характеристику Различие лишь в том, что при каждом последующем движении происходит активное снятие нагрузки, т е ослабление ее в начальном этапе движения. Это обеспечивается тем, что натянутая упругая тяга 33 после окончания движения сокращается в силу того, что происходит перенос центра тяжести тела пациента с опорной на активную ногу, и при этом опорная нога расслабляется, подтягивается к активной, а затем выполняет движение в следующем цикле в качестве активной Так моделирован и имитирован бег на коньках при фиксированных голеностопных суставах, неизбежное сгибание и разгибание которых относительно поперечной оси обеспечено упругостью стоек 36 Имитация конькового бега без манжет 35 (их отсоединяют от задников 34) позволяет более реально моделировать этот вид передвижения и увеличивать нагрузку на костно-мышечно-связочные структуры стопы и голени, обеспечивающие удержание должного выгиба сводов с целью профилактики плоскостопия Возрастает также и тренирующее воздействие предложенного устройства при подготовке конькобежцев предупреждается возможность развития плоскостопия у юных конькобежцев, вероятность которого может возрастать в силу необходимости плотно шнуровать коньковую обувь в области подъема. Супинаторы 8 и при этой возросшей нагрузке надежно поддерживают должный выгиб свода столы. Однако необходимо оптимально чередовать тренировки с применением супинаторов и без них Шнуровочные захваты 34 фиксаторов стопы на ее подъем уплощающего давления не оказывают, и поэтому не угрожают оседанию ее свода при тренировках При использовании тренажера конькобежцами адекватность моделирования их бега достигается еще и тем, что после выполнения толчка подошва 25 этой ноги может приподниматься над коромыслом 4 благодаря шарниру с осью 44 и кронштейну 45. Все движения, имитирующие коньковый и лыжный бег, выполняются в условиях массажа, обеспечиваемого массажным покрытием фиксаторов ног, и вибростимуляции, которая обеспечивается вибрацией фиксаторов ног 7 в силу того, что катки 5 выполнены эксцентричными, создающими колебания плеч коромысла, что существенно повышает эффективность тренировочных воздействий Преимуществом предложенного устройства по сравнению с прототипом является то, что такое интересное и увлекательное для детей и для взрослых развлечение, как коньковый бег, удалось направить на профилактику и лечение плоскостопия, что воплощено в предложенном устройстве В этом направлении - е поддержании выгиба и укреплении стопы - конькобежный имитатор и корректор стопы может сыграть роль, более важную, чем реальный бег на коньках по льду Ибо его можно использовать и для детей и для взрослых, и летом и зимой, а любую погоду, и в зале и дома, в любых условиях, и для определенных движений ногами, и для имитации целостного конькового бега, облегченного (с манжетами) и для более нагрузочного (без манжет). 28348 Такое устройство может найти широкое применение, особенно в детских садах, школах и других учебных заведениях, а также в семьях, в до машних условиях. Полезным оно будет и для спортсменов-конькобежцев. Фиг. 2 Фиг. 1 **l*l~A/friJt Фиг. 3 Фиг. 4 3S Фиг. 5 28348 If 2.0 ty 6 Фиг. 6 Фиг. 7 ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв Лесі Українки, 26 (044)295-81-42,295-61-97 Підписано до друку ост - \$.: 2002 р. Формат 60x84 1/8 Обсяг (/ЛО обл.-вид. арк Тираж 34 прим Зам э,л З? УкрІНТЕІ, 03680, Киів-39МСП, вул Горького, 180 (044) 268-25-22 Фиг. 8