背景技術：

1、缺氧會引起每個體細胞的反應并且能夠提升能量代謝。它能夠有助于多個基因的活化。運動員、健康人和患病者可以從缺氧中獲益。

2、長期以來眾所周知的是，高原訓練是有效的。但是，直到數(shù)年前，輕微的缺氧如何引起機體的機能改善還無法進行充分的解釋。觀察到的紅細胞增殖不足以解釋機體內(nèi)的變化。缺氧誘導因子hif-1-alpha的發(fā)現(xiàn)給理解帶來了突破。它提供了對高原訓練的綜合作用的解釋?？s寫hif代表hypoxia-inducible?factor(缺氧誘導因子)。該專業(yè)術語背后隱藏著的是，在體細胞中沒有足夠的氧氣時，氧氣傳感器會被激活。氧氣傳感器控制體內(nèi)的對于生存而言最重要的過程中的一個過程：細胞、組織和器官對缺氧的適應。同時，氧氣傳感器是身體內(nèi)自修復的信號。

3、hif的最熟知的積極作用是在腎臟和肝臟中的促紅細胞生成素合成(epo)。在發(fā)現(xiàn)hif之前，用它可以解釋心血管系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)和血液系統(tǒng)的變化。同時，應當理解，機能改善是更全面的。血管內(nèi)膜的內(nèi)皮細胞對缺氧的影響做出的反應是，一氧化氮合成(no)增強。該氣體對血管的擴張有決定性的影響。該氣體離開內(nèi)皮并且在周圍的組織中引起平滑肌細胞的松弛。在血管內(nèi)膜本身處，no阻止血小板的粘連和聚集。此外，就此而言有趣的是，內(nèi)皮細胞在缺氧的影響下形成血管形成因子vegf。由于此血管形成因子的形成，在缺氧治療的范圍內(nèi)發(fā)生毛細管的新血管生成。這些附加的血管通常位于受損的或未充分供血的組織部分中。

4、所有已知的用于執(zhí)行缺氧訓練的設備都具有至少一個呼吸存儲器，在每個診斷和治療活動開始時，都會將一定量的大氣空氣在每個診斷活動、訓練活動或治療活動開始時導入呼吸存儲器中。當連接到該存儲器的用戶從該存儲器中進行吸氣和呼氣時，這個存儲器中的氧氣被消耗，并且在該存儲器中產(chǎn)生了缺氧的含氧氣體混合物。清除該混合物中的過量二氧化碳，并在每個活動期間至少周期性地測量其中的殘余氧氣含量。

5、文獻wo?2012/005712提出一種用于借助缺氧的氣體混合物進行呼吸的設備，其包括：支承框架；具有吸氣閥的呼吸容器；針對氧氣含量的第一傳感器和用于co2和h2o的吸收劑；可控制的壓縮機，其通過排氣閥與呼吸容器連接；用于提取和積累等分氣體混合物的腔室，此腔室配備有針對氧氣含量的第二傳感器、可控制的調(diào)節(jié)閥和可控制的噴射器；用戶附件；吸氣管路，此吸氣管路具有可控制的中央閥和用于吸氣速率的第一流量計；t型件；主呼氣管路，此主呼氣管路配備有第一鼓風機并且將附件與存儲器連接；附加的呼氣管路，此附加的呼氣管路配備有用于測量取樣等份的體積的第二流量計，以及第二鼓風機并且將連接部與腔室連接；附加的傳感器復合體和控制單元。

6、在此所介紹的裝置結構非常復雜，因此購置成本非常高，其應用特別是對于私人用戶而言非常復雜，因此必須在專業(yè)監(jiān)督下進行。

7、因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于提供缺氧的氣體混合物的裝置，所述裝置在沒有專業(yè)監(jiān)督的情況下也能夠高效、低成本且可靠地實現(xiàn)針對私人用戶的缺氧訓練。

8、此外，本發(fā)明的目的在于，提供一種執(zhí)行缺氧訓練的方法，所述方法在沒有專業(yè)監(jiān)督的情況下也能夠可靠地且同時高效地執(zhí)行針對私人用戶的缺氧訓練。

9、本發(fā)明的目的還在于，提供一種用于執(zhí)行缺氧訓練的具有co2吸收劑的容器，所述容器在沒有專業(yè)監(jiān)督的情況下也能夠可靠地且同時高效地執(zhí)行針對私人用戶的缺氧訓練。

10、因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于提供缺氧的氣體混合物的裝置，所述裝置在沒有醫(yī)療監(jiān)督的情況下也能夠高效、低成本且可靠地實現(xiàn)針對私人用戶的缺氧訓練。

11、此外，本發(fā)明的目的是，提供一種執(zhí)行缺氧訓練的方法，所述方法在沒有醫(yī)療監(jiān)督的情況下也能夠可靠地且同時高效地執(zhí)行針對私人用戶的缺氧訓練。

12、本發(fā)明的目的還在于，提供一種用于執(zhí)行缺氧訓練的具有co2吸收劑的容器，所述容器在沒有醫(yī)療監(jiān)督的情況下也能夠可靠地且同時高效地執(zhí)行針對私人用戶的缺氧訓練。

13、所提及的目的通過根據(jù)權利要求1的用于提供缺氧的氣體混合物的裝置而達成。本發(fā)明的其他有利的設計方案在從屬權利要求中給出。

14、根據(jù)本發(fā)明的用于提供缺氧的氣體混合物的裝置具有氣體存儲器。氣體存儲器是具有用于執(zhí)行缺氧治療和/或缺氧訓練的氣體混合物的空氣儲存器。此外，所述用于提供缺氧的氣體混合物的裝置具有氣體釋放裝置。氣體釋放裝置通常被實施為呼吸面罩，其由用戶穿戴在呼吸孔(口和鼻)上，以便執(zhí)行缺氧治療和/或缺氧訓練。此外，用于提供缺氧的氣體混合物的裝置具有：供應管路，其適于并且被設置用于將氣體混合物從氣體存儲器引導到氣體釋放裝置；和/或排出管路，其適于并且被設置用于將氣體混合物從氣體釋放裝置引導到氣體存儲器。供應管路和/或排出管路通常被實施為柔性的軟管并且將氣體釋放裝置氣密地與氣體存儲器連接。此外，所述用于提供缺氧的氣體混合物的裝置具有承載元件，根據(jù)本發(fā)明，co2吸收劑可布置在所述承載元件中。

15、在本發(fā)明的一種改進方案中，co2吸收劑可放置在承載元件中并且又可從承載元件中取出。可選地，所述承載元件適于并且也被設置用于容納作為所謂的一次性用品的co2吸收劑。

16、本發(fā)明意義上的一次性用品是co2吸收劑的封裝單元，其優(yōu)選具有固定的co2吸收劑含量。在此，co2吸收劑例如自身可以被封裝在容器中或者也可以以松散的形式存在。在封裝形式的情況下，一次性用品具有由用于提供缺氧的氣體混合物的裝置的承載元件預設的外部形狀。

17、根據(jù)本發(fā)明的裝置是所謂的擺式循環(huán)呼吸器(pendelatmer)，也就是說，總是吸入和呼出相同的空氣。因此，必須從呼吸回路中去除空氣中富集的二氧化碳。正常的呼吸空氣含有21％的氧氣。在呼吸過程中，從吸入的空氣中提取大約4％的氧氣并且由相應量的呼出的二氧化碳(co2)來代替。因此，原則上，特定體積的空氣可被多次“呼吸”，直至其氧氣含量耗盡，然而，在此情況下，呼出的二氧化碳會在空氣中積聚。此外，由于吸入空氣中的二氧化碳太多，存在生理上的危險：從5％開始會導致失去意識，從8％開始會在較長的時間下導致死亡。

18、為此，根據(jù)本發(fā)明的裝置具有承載元件，co2吸收劑布置在所述承載元件中。co2吸收劑在缺氧治療和/或缺氧訓練期間被消耗，并且因此通常必須在每次缺氧治療和/或缺氧訓練之前或之后被更換。承載元件包含co2吸收劑且布置在根據(jù)本發(fā)明的裝置的呼吸回路中。co2吸收劑通常是由固體形式的氫氧化鈣和氫氧化鈉構成的混合物(所謂的呼吸石灰)。在缺氧治療和/或缺氧訓練期間，空氣流過呼吸石灰，在呼吸石灰中，二氧化碳首先與氫氧化鈉結合，然后氫氧化鈉由同樣被所包含的氫氧化鈣(也稱為熟石灰)重新再生。

19、在本發(fā)明的一種改進方案中，co2吸收劑布置在容器中，其中，所述容器布置在承載元件中。所述容器容納粉末狀的co2吸收劑，其中，所述容器被實施為可更換的筒，其可以在缺氧治療和/或缺氧訓練之前或之后更換為未使用的筒。

20、在本發(fā)明的另一種設計方案中，所述承載元件具有開口，容器可通過所述開口引入承載元件中。借助開口，容器可在缺氧治療和/或缺氧訓練之前或之后進行更換。

21、在本發(fā)明的另一種設計方案中，所述承載元件是可封閉的。用于更換容器的開口是可封閉的，并且特別是又可打開。

22、在本發(fā)明的一種改進方案中，所述承載元件具有主體和蓋子，其中，所述承載元件可借助蓋子進行封閉。所述蓋子以相對于承載元件可動的方式布置并且打開或封閉所述承載元件。

23、在本發(fā)明的另一種設計方案中，在承載元件的蓋子與主體之間布置有密封件，所述密封件適于，借助蓋子氣密地封閉承載元件。因此，布置在容器中的co2吸收劑僅從用戶的呼吸空氣吸收二氧化碳并且不會被來自環(huán)境空氣的二氧化碳污染。

24、在本發(fā)明的另一種設計方案中，所述容器可連接到供應管路和/或排出管路，使得用于執(zhí)行缺氧治療和/或缺氧訓練的氣體混合物可被導引穿過所述容器。由此確保布置在容器中的co2吸收劑去除氣體混合物中的二氧化碳。

25、在本發(fā)明的另一方面中，在容器與供應管路和/或排出管路之間布置有密封件，所述密封件防止氣體混合物從容器和供應管路和/或排出管路泄漏。因此，布置在容器中的co2吸收劑僅從用戶的呼吸空氣吸收二氧化碳并且不會被來自環(huán)境空氣的二氧化碳污染。

26、在本發(fā)明的另一種設計方案中，所述容器布置在供應管路和/或排出管路中，以便強制地引導氣體混合物穿過所述容器。因此，所述容器和布置在其中的co2吸收劑被用戶的呼吸空氣加載。有效地吸收氣體混合物中的二氧化碳。

27、在本發(fā)明的另一種設計方案中，所述裝置具有供應管路和排出管路。分開的供應管路和排出管路確保，用戶僅吸入去除二氧化碳的空氣，因此，根據(jù)本發(fā)明的裝置在應用中特別可靠。

28、此外，所提及的目的通過根據(jù)權利要求11的執(zhí)行缺氧訓練的方法來達成。本發(fā)明的其他有利的設計方案同樣在從屬權利要求中得以說明。

29、根據(jù)本發(fā)明的執(zhí)行缺氧訓練的方法具有兩個方法步驟：在第一方法步驟中，將co2吸收劑置入用于提供缺氧的氣體混合物的裝置的承載元件中。所述承載元件布置在所述用于提供缺氧的氣體混合物的裝置的呼吸回路中并且適于容納co2吸收劑。

30、在第二方法步驟中，將氣體輸出裝置與用戶的口和/或鼻連接。所述氣體釋放裝置通常被實施為呼吸面罩，其在執(zhí)行缺氧治療和/或缺氧訓練期間由用戶穿戴在呼吸孔(口和鼻)上。由此確保用戶僅呼吸由用于提供缺氧的氣體混合物的裝置提供并且饋送到呼吸回路中的缺氧的氣體混合物。

31、在本發(fā)明的一種改進方案中，co2吸收劑布置在容器中，其中，所述容器布置在承載元件中。所述容器容納粉末狀的co2吸收劑，其中，所述容器被實施為可更換的筒，其在缺氧治療和/或缺氧訓練之前或之后更換為未使用的筒。

32、在本發(fā)明的另一種設計方案中，將容器連接到用于提供缺氧的氣體混合物的裝置的供應管路和/或排出管路。所述供應管路適于并且被設置用于將氣體混合物從氣體存儲器引導到氣體釋放裝置。所述排出管路適于并且被設置用于將氣體混合物從氣體釋放裝置引導到氣體存儲器。所述供應管路和/或排出管路通常被實施為柔性的軟管并且將氣體釋放裝置氣密地與氣體存儲器連接。將容器連接到供應管路和/或排出管路，以便導引用于執(zhí)行缺氧治療和/或缺氧訓練的氣體混合物引導穿過容器。由此確保布置在容器中的co2吸收劑去除氣體混合物中的二氧化碳。

33、在本發(fā)明的另一種實施方案中，在將容器連接到用于提供缺氧的氣體混合物的裝置的供應管路和/或排出管路時，在容器與供應管路和/或排出管路之間建立氣密的連接。由此防止氣體混合物從容器和供應管路和/或排出管路泄漏。因此，布置在容器中的co2吸收劑僅從用戶的呼吸空氣吸收二氧化碳并且不會被來自環(huán)境空氣的二氧化碳污染。

34、在本發(fā)明的另一種構造方案中，所述容器在置入用于提供缺氧的氣體混合物的裝置中時被氣密地密閉。在交付狀態(tài)下，所述容器被密閉，使得布置在容器中的co2吸收劑不會從環(huán)境空氣中吸收co2并且因此在置入用于提供缺氧的氣體混合物的裝置中之前就已經(jīng)耗盡了。

35、在本發(fā)明的一種改進方案中，在第一位置處打開所述容器。在本發(fā)明的另一方面中，在第二位置處打開所述容器。在本發(fā)明的另一種設計方案中，第一位置和第二位置在容器上相對地布置。打開容器使得開口敞開，用于執(zhí)行缺氧訓練的氣體混合物流過所述開口。

36、在本發(fā)明的另一種設計方案中，所述容器將供應管路和/或排出管路的第一區(qū)域與供應管路和/或排出管路的第二區(qū)域連接。在本發(fā)明的另一種實施方案中，將第一位置和/或第二位置與供應管路和/或排出管路的第一區(qū)域和/或第二區(qū)域的連接區(qū)域連接。因此，所述容器布置在供應管路和/或排出管路中，并且布置在容器中的co2吸收劑僅從用戶的呼吸空氣吸收二氧化碳并且不會被來自環(huán)境空氣的二氧化碳污染。

37、此外，所提及的目的通過根據(jù)權利要求22的用于執(zhí)行缺氧訓練的具有co2吸收劑的容器來達成。

38、根據(jù)本發(fā)明，用于執(zhí)行缺氧訓練的具有co2吸收劑的容器被密閉。所述容器特別是在交付狀態(tài)下被氣密地密閉。在交付狀態(tài)下，所述容器被密閉，使得布置在容器中的co2吸收劑不會從環(huán)境空氣中吸收co2并且因此在置入用于提供缺氧的氣體混合物的裝置中之前就已經(jīng)耗盡了。

39、在本發(fā)明的一種改進方案中，所述容器具有一個或多個開口區(qū)域，其中，所述開口區(qū)域適于并且被設置用于在開口區(qū)域中打開所述容器。在本發(fā)明的另一方面中，所述開口區(qū)域具有開口。打開容器使得布置在開口區(qū)域中的開口敞開，用于執(zhí)行缺氧訓練的氣體混合物流過所述開口。所述容器以相對于環(huán)境空氣氣密的方式實施。

40、在本發(fā)明的另一種設計方案中，所述開口在交付狀態(tài)下被氣密地密閉。在交付狀態(tài)下，所述容器的開口被密閉，使得布置在容器中的co2吸收劑不會從環(huán)境空氣中吸收co2并且因此在置入用于提供缺氧的氣體混合物的裝置中之前就已經(jīng)耗盡了。

41、在本發(fā)明的另一種實施方案中，所述容器的開口區(qū)域具有密封面。在一種改進方案中，所述密封面具有密封件。所述密封件防止用于執(zhí)行缺氧訓練的氣體混合物從容器和供應管路和/或排出管路泄漏，同時防止布置在容器中的co2吸收劑被來自環(huán)境空氣的二氧化碳污染。

42、根據(jù)本發(fā)明的用于提供缺氧的氣體混合物的裝置、根據(jù)本發(fā)明的執(zhí)行缺氧訓練的方法以及根據(jù)本發(fā)明的用于執(zhí)行缺氧訓練的具有co2吸收劑的容器的實施例在附圖中被示意性地簡化示出并且將在以下說明中對其進行詳細說明。

43、其中：

44、圖1：根據(jù)本發(fā)明的用于提供缺氧的氣體混合物的裝置、供應管路和排出管路

45、圖2：根據(jù)本發(fā)明的用于提供缺氧的氣體混合物的裝置，供應管路和排出管路是分開的，承載元件位于排出管路中

46、圖3：根據(jù)本發(fā)明的用于提供缺氧的氣體混合物的裝置，供應管路和排出管路是分開的，承載元件位于供應管路中

47、圖4a：承載元件的側視圖

48、圖4b：承載元件的正視圖

49、圖5a：密閉的容器的視圖

50、圖5b：密閉的容器的另一視圖

51、圖1示出用于執(zhí)行缺氧治療和/或缺氧訓練的裝置1的視圖。裝置1具有氣體釋放裝置20，其被實施為呼吸面罩并且在缺氧治療和/或缺氧訓練期間由用戶p穿戴在呼吸孔(口和鼻)上。此外，裝置1具有氣體存儲器10。氣體存儲器10和氣體釋放裝置20通過實施成柔性的的氣體管路30氣密地相互連接。氣體管路30具有用于容納co2吸收劑a的承載元件100。在所有在此示出的實施例中，co2吸收劑a是由氫氧化鈣ca(oh)2和氫氧化鈉naoh構成的混合物，也稱作呼吸石灰。承載元件100布置在氣體管路30中，以便在缺氧治療和/或缺氧訓練期間導引氣體混合物穿過承載元件100。承載元件100具有主體110和開口120。開口120可借助蓋子130而打開并且又可封閉。

52、圖2示出根據(jù)本發(fā)明的用于執(zhí)行缺氧治療和/或缺氧訓練的裝置1的一種優(yōu)選實施方式。裝置1同樣地具有氣體釋放裝置20。氣體釋放裝置20通過柔性的供應管路40和同樣是柔性的排出管路50與氣體存儲器10連接。供應管路40和排出管路50分別具有單向閥v。單向閥v確保用戶p僅從供應管路40吸入空氣并且借此防止用戶p在吸氣期間從排出管路50吸入含有co2的空氣。

53、在該實施例中，排出管路50具有用于容納co2吸收劑a的承載元件100。承載元件100具有主體110和開口120，此開口可借助蓋子130而打開并且又可氣密封地封閉。為此，蓋子130具有合適的密封件140。排出管路50具有第一區(qū)域51和第二區(qū)域52，此第一區(qū)域和第二區(qū)域通過承載元件100氣密地相互連接。

54、co2吸收劑a布置在容器200中(參見圖4和圖5)。在開始缺氧治療和/或缺氧訓練之前，在蓋子130打開時將容器200插入承載元件100中，以便執(zhí)行缺氧治療和/或缺氧訓練。借助蓋子130氣密地封閉承載元件100，并且將氣體釋放裝置20(呼吸面罩)與用戶p的口和鼻氣密地連接。

55、然后，開始真正的缺氧治療和/或缺氧訓練，其中，用戶p總是吸入和呼出相同的空氣。co2吸收劑a防止窒息。為此，裝置1具有測量設備，其在缺氧治療和/或缺氧訓練期間持續(xù)地監(jiān)控用戶p的健康狀況。特別是使用脈搏計，借助此脈搏脈搏計監(jiān)控心率和血液的氧氣含量。測量設備與控制單元連接，此控制單元在出現(xiàn)并發(fā)癥時、例如在用戶的血液中的氧氣含量過低時給出警報信號，以便立即中斷缺氧治療和/或缺氧訓練。

56、圖3示出根據(jù)本發(fā)明的用于執(zhí)行缺氧治療和/或缺氧訓練的裝置1的另一實施例。裝置1同樣具有氣體釋放裝置20。氣體釋放裝置20通過柔性的供應管路40和同樣是柔性的排出管路50與氣體存儲器10連接。供應管路40和排出管路50分別具有單向閥v。在該實施例中，具有主體110、蓋子130和開口120的承載元件100布置在供應管路40中，其中，供應管路40的第一區(qū)域41和供應管路40的第二區(qū)域42分別與承載元件100氣密地連接。

57、在該實施例中，co2吸收劑a并非布置在容器200中，而是作為粉末狀的顆粒布置在承載元件100中，以便在執(zhí)行缺氧治療和/或缺氧訓練時，強制地引導呼吸空氣穿過co2吸收劑a。

58、圖4示出在交付狀態(tài)下配設有容器200的承載元件100的實施例。承載元件100具有方形形狀(圖4a)，此方形形狀通過用于容納容器200的主體110形成。主體110可借助蓋子130而打開并且可氣密地封閉。為此，在蓋子130與承載元件100或主體110之間布置有密封件140。開口120的尺寸被確定為以便能夠?qū)⑷萜?00插入主體110中且又能夠?qū)⑷萜?00取出。

59、在彼此相對的端側(圖4b)處，承載元件100在一側處與供應管路40或排出管路50的第一區(qū)域41、51氣密地連接，在相對的一側處與供應管路40或排出管路50的第二區(qū)域42、52氣密地連接。為此，承載元件100在端側的內(nèi)側處分別具有圓形的密封件230、240，容器200分別在端面的外側處具有相應地實施的密封面。作為替代方案，密封件230、240也可以布置在容器200上(參見圖5a)，在此情況下，承載元件100就不需要這種密封件230、240。因此，強制地引導用于執(zhí)行缺氧治療和/或缺氧訓練的氣體混合物穿過容器200。

60、圖5示出包含co2吸收劑a的處于交付狀態(tài)下的容器200的實施例。co2吸收劑a是呼吸石灰，是氫氧化鈣ca(oh)2和氫氧化鈉naoh的混合物。在該實施例中，容器200呈圓柱形并且在端側處分別具有開口區(qū)域210、220，容器200在這些開口區(qū)域處是可打開的。開口區(qū)域210、220分別具有開口250、260。

61、容器200可以在端側處具有分別帶有圓形密封件230、240的密封面(圖5a)。在此情況下，承載元件100本身不具有相應的密封件，以便將容器200與排出管路40或供應管路40氣密地連接。作為替代方案，承載元件100具有密封件230、240(參見圖4)。在此情況下，容器200本身不具有密封件(圖5b)。

62、為了防止co2吸收劑a從環(huán)境空氣中加載co2，容器200在交付狀態(tài)下是被密閉的。密閉部s可以實施為塑料膜，其完全包圍容器200(圖5a)。為了取出容器200，用戶p打開并移除密閉部s。作為替代方案，僅開口區(qū)域210、220以及特別是開口250、260本身分別配設有密閉部s。為了將容器200置入承載元件100中，用戶p移除密閉部s。

63、附圖標記列表

64、1?用于提供缺氧的氣體混合物的裝置

65、10?氣體存儲器

66、20?氣體釋放裝置/呼吸面罩

67、30?氣體管路

68、40?供應管路

69、41?供應管路的第一區(qū)域

70、42?供應管路的第二區(qū)域

71、50?排出管路

72、51?排出管路的第一區(qū)域

73、52?排出管路的第二區(qū)域

74、100?承載元件

75、110?主體

76、120?開口

77、130?蓋子

78、140?主體與蓋子之間的密封件

79、200?容器

80、210、220?開口區(qū)域

81、230、240?開口區(qū)域與供應管路/排出管路之間的密封件

82、250、260?開口

83、a?co2吸收劑

84、p?用戶

85、s?容器的密閉部

86、v?單向閥

技術實現(xiàn)思路