[发明专利]一种基于高低氧联合的预适应训练系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于高低氧联合的预适应训练系统，特别是涉及一种以人体重要生命体征持续监控为基础，对人体进行高强度、智能调控的低氧与高氧交替刺激的训练系统。

背景技术

低氧、缺血会导致机体产生多种反应，如组织缺氧导致的代谢、功能及形态障碍的损伤性反应和机体对耐受低氧产生的代偿性反应。

损伤性反应指因重度或快速缺氧而导致的机体因代偿不足发生的损伤性反应，如肺水肿和脑水肿等。

代偿性反应指在高原生活、极地考察、人体疾病和人体老化导致的机体轻度或缓慢缺氧引起的机体保护性代偿反应；长期的低氧环境会导致机体代偿性反应过度，而代偿性反应过度则会诱发体内多系统功能和结构的改变，引起多种疾病，如高原心脏病等。

低氧也是高原运动能力下降的因素，但由于人体对环境的适应机能，长期生活在高海拔地区的人员比生活在低海拔地区人员具有明显的抗缺氧能力，由此说明人体的生理代偿能力是可以通过适当的科学训练得以提高的。

CN 202430001 U公开了一种低氧发生器装置系统，主要用于运动员模拟高原低氧环境耐受训练，该装置的设计理念是仅提供不同低氧浓度的训练环境，提高训练人员低氧耐受能力，从而提高训练人员的体育运动成绩和极地环境的适应能力。

鉴于上述设备仅用于生理代偿能力的训练，对于人体在低氧、缺血情况下机体自身的适应能力的提高缺乏相关的训练设备，特提出本发明。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种基于高低氧联合的预适应训练系统，该系统通过模拟不同浓度高氧和低氧交替刺激的呼吸环境，同时系统还集成了生理参数监护单元，在实现对人体进行高低氧联合预适应训练的同时，还对人体的生理参数进行监护和反馈调节，以保证人员安全。

经过长期临床研究，发现对生物体进行反复、多次、足够强度的缺氧刺激，一方面可以提供受训者的低氧耐受力，同时还可诱发肌体产生内源性保护物质（如低氧诱导因子、腺苷、缓激肽、一氧化氮和血管生长因子等），这种内源性保护物质可以减轻长时间缺氧和严重缺氧导致的肌体损害；因而如果能对受训者进行高氧和低氧交替刺激的训练，则可提升肌体对急性缺血/缺氧的耐受能力，从而产生对心脑肾肠等重要器官的保护作用。

本发明的目的可以通过以下方式实现：

一种基于高低氧联合的预适应训练系统，该系统包括：中央处理单元，基于预存的训练方案，向高低氧发生装置发送控制指令，并与远程网络数据平台和生理参数监护单元建立数据通讯；

高低氧发生装置，接收中央处理单元的控制指令，交替输出高浓度氧或低浓度氧；生理参数监护单元，用于实时采集用户当前状态下的生理参数；远程网络数据平台，基于预设的生理参数标准范围，对采集得到的用户当前状态下的生理参数进行比较和分析。

上述预适应训练系统中，所述生理参数包括：心电数据，血压数据、脑氧饱和度数据、血氧饱和度数据和呼吸状态数据。

上述预适应训练系统中，所述中央处理单元包括存储模块，用于储存标准训练方案或自定义训练方案的；GSM通讯模块，用于与远程网络数据平台建立数据通讯的；

第一蓝牙通讯模块，用于生理参数监护单元建立数据通讯，并接收用户当前状态下的用户生理参数；指令发送模块，基于训练方案或远程网络数据平台的比较分析结果，向高低氧发生装置发送控制指令； 用于进行人机交互操作的人机交互界面；和基于远程网络数据平台生理参数比较结果进行报警提示的报警模块。

上述预适应训练系统中，所述远程网络数据平台包括基础信息录入模块，保存中央处理单元录入的用户基础信息；心电数据管理单元，用于获取和保存用户训练过程中心电数据；血氧饱和度数据管理单元，用于获取和保存用户在某一训练时刻的血氧饱和度数值；

脑氧饱和度数据管理单元，用于获取和保存用户在某一训练时刻的脑氧饱和度数据；血压数据管理单元，用于获取和保存用户的血压数据；和呼吸频率管理单元，用于获取和保存用户训练过程中的呼吸频率； 报警警戒数据设定模块，设定生理参数的正常范围阈值；和

比较模块，基于生理参数正常范围阈值，对中央处理单元传输的实时生理参数进行对比，获得比较结果。

上述预适应训练系统中，所述高低氧发生装置包括：

空气入口；

制氧模块，用于制出氧气；本发明中制出的是含氧量为93%的氧气；

制氮模块，用于制出氮气；本发明中制出的是含氮量为97%的氮气；