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Die
Erfindung betrifft ein Trainingsgerät zum Trainieren der Halswirbelsäulenmuskulatur
mit einer am Kopf befestigbaren Kopfhalterung.
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Die
Halswirbelsäule
ist häufig
Gegenstand traumatischer, degenerativer oder durch Fehlhaltungen
erworbener Pathologien. Insbesondere die zunehmende Zahl von PC-Arbeitsplätzen führt dazu, daß immer
mehr Patienten über
Beschwerden im Halswirbelsäulen-
und Nackenbereich klagen. Verursacht werden diese Probleme im allgemeinen
durch tägliche
Fehlhaltungen über
mehrere Stunden hinweg, wie sie zum Beispiel häufig bei falschen Sitzpositionen
an einem PC-Arbeitsplatz auftreten.
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Zur
Behandlung wie auch zur Prophylaxe derartiger Pathologien hat sich
ein gezieltes Training zur Stärkung
der Halswirbelsäulenmuskulatur
als wirksam erwiesen. Da diese Muskulatur die Aufgabe hat, den Kopf
auf dem Rumpf zu stützen
und zu bewegen, muß der
Patient bei einem solchen Training seinen Kopf, und zwar vorzugsweise
unter Überwindung
von Bewegungswiderständen,
auf unterschiedliche Art und Weise bewegen.
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Die
Bewegungswiderstände
werden üblicherweise
durch Trainingsgeräte
erzeugt. Den bekannten Trainingsgeräten ist gemeinsam, daß sie eine
Kopfhalterung aufweisen, die beispielsweise helmartig ausgeführt sein
kann. Daneben sind auch Kopfhalterungen in Form eines elastischen
Kopfbandes bekannt, das wie ein Stirnband getragen wird.
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Bei
dem aus der eingangs bereits genannten
EP 0 362 803 A1 bekannten
Trainingsgerät
besteht die Kopfhalterung aus einem derartigen verstellbaren Kopfband.
An diesem sind mehrere Ösen über den gesamten
Umfang verteilt, in die ein elastisches Seil eingehängt werden
kann. Während
des Trainings zieht der Patient an dem freien Ende des elastischen Seils
und versucht dabei, den Kopf an seinem ursprünglichen Platz zu halten. Da
das elastische Seil in unterschiedliche Ösen eingehängt werden kann, lassen sich
mit diesem bekannten Trainingsgerät unterschiedliche Partien
der Halswirbelsäulenmuskulatur
trainieren. Es hat sich allerdings gezeigt, daß diese Art der eher statischen
Belastung der Halswirbelsäulenmuskulatur
nicht den gewünschten
Trainingseffekt bewirkt.
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Aus
der
US 4 537 393 A ist
ein Trainingsgerät
bekannt, bei dem eine helmartige Kopfhalterung über mehrere lange Spiralfedern,
die an unterschiedlichen Stellen an der Kopfhalterung angreifen,
in einem ringartigen Gerüst
gehalten wird. Bei jeder Bewegung aus der Ruhelage ist bei diesem
Trainingsgerät
ein durch die Spiralfedern erzeugter Bewegungswiderstand zu überwinden.
Nachteilig bei diesem Gerät
ist allerdings der relativ große
konstruktive Aufwand, der erforderlich ist, um die Kopfbefestigung im
Ring zu halten und den Ring seinerseits gegenüber einer Wand o. ä. festzulegen.
Für ein
Heimtraining ist dieses Trainingsgerät deswegen weniger geeignet.
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Aus
der
DE 201 20 285
U1 ist ein Trainingsgerät
für die
Halswirbelmuskulatur mit einer helmartigen Kopfhalterung bekannt,
an die im Bereich der Schädeldecke
ein abgewinkelter Bügel
angelenkt ist, an dessen freiem Ende ein Gewicht verstellbar befestigt
ist. Das Gelenk an der Kopfhalterung ist dabei so ausgeführt, daß der Bügel mit
dem daran befestigten Gewicht durch leichtes Kreisen des Kopfes
in eine Rotation um eine vertikale Achse versetzt werden kann. Zusätzlich ist
eine Stützstange
vorgesehen, die ebenfalls an dem Gelenk angreift und sich an einem knapp über der
Hüfte zu
befestigenden Gurt abstützt. Auch
dieses bekannte Trainingsgerät
ist konstruktiv relativ aufwendig und daher für ein Heimtraining ebenfalls
weniger geeignet.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein einfach aufgebautes Trainingsgerät der eingangs
genannten Art anzugeben, mit dem sich die Halswirbelsäulenmuskulatur
besonders wirksam stärken
läßt.
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Gelöst wird
diese Aufgabe bei einem solchen Trainingsgerät dadurch, daß an der
Kopfhalterung ein in eine Biegeschwingung versetzbarer Schwingstab
befestigt ist.
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Wenn
der Patient durch schnell wechselndes Anspannen der lateralen, ventralen
oder dorsalen Muskulatur den Schwingstab in eine Biegeschwingung
mit der Eigenfrequenz des Schwingstabes versetzt und diese Schwingung
eine Zeitlang aufrecht erhält,
so wird die Halswirbelsäulenmuskulatur
durch deren antagonistische Beanspruchung sehr wirksam gestärkt. Da
das Trainingsgerät
sehr leicht und einfach aufgebaut ist, kann der Patient ohne weiteres unterschiedliche
Ausgangsstellungen einnehmen. So kann das Training z. B. im Stehen,
Sitzen oder im Liegen durchgeführt
werden; außerdem
kann der Patient die Halswirbelsäule
auch etwa durch leichte Drehung oder Extension in bestimmter Weise
voreinstellen. Auf diese Weise ist es möglich, gezielt die Partien
der Halswirbelsäulenmuskulatur
zu stärken, die
zu den Beschwerden im Alltag führen.
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Aufgrund
seines sehr einfachen Aufbaus ist das Trainingsgerät besonders
zum Einsatz im häuslichen
Bereich geeignet. Dieser Aspekt ist insbesondere im Hinblick auf
ein prophylaktisches Training von Bedeutung, da der Erfolg einer
solchen Prophylaxe maßgeblich
davon abhängt,
wie regelmäßig der Patient
dazu bereit ist, das Training alleine in den eigenen vier Wänden durchzuführen. Erfahrungsgemäß läßt die Bereitschaft
zu einem solchen Training deutlich nach, wenn entweder hohe Kosten
durch die Anschaffung des Trainingsgerätes entstehen oder aber die
Durchführung
des Trainings umständlich
ist, z. B. wegen umfangreicher und zeitraubender (De-)Montagen von
Trainingsgeräten
vor, während oder
nach dem Training.
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Das
erfindungsgemäße Trainingsgerät ist für eine Stärkung der
Halswirbelsäulenmuskulatur
auch erheblich besser geeignet als bekannte, unter der Marke Propriomed® vertriebene
Schwingstäbe,
die in den Händen
gehalten werden und deren positive Wirkungen auf die Muskulatur
der Arme, Schultern und Beine medizinisch nachgewiesen worden sind.
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Der
für die
vorliegende Erfindung vorgesehene Schwingstab kann z. B. aus einem
Federstahl bestehen und eine Länge
zwischen 10 cm und 40 cm, vorzugsweise zwischen 15 cm und 25 cm,
haben. Länge,
Material und Form des Schwingstabs sollten dabei vorzugsweise so
gewählt
werden, daß der Schwingstab
eine Eigenfrequenz zwischen 1 Hz und 20 Hz, vorzugsweise zwischen
2,5 Hz und 7,5 Hz, hat.
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Wie
auch bei den bekannten Schwingstäben,
die mit den Händen
gehalten werden, kann vorgesehen sein, daß die Eigenfrequenz des Schwingstabs
veränderbar
ist, z. B. durch Verschieben von Gewichten entlang der Längsachse
des Schwingstabs.
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Bevorzugt
ist es ferner, wenn der Schwingstab an einem Ende an der Kopfhalterung
befestigbar ist. Gegenüber
einer mittigen Befestigung des Schwingstabes hat dies den Vorteil
einer um die Hälfte
verringerten Eigenfrequenz. Dies erlaubt es wiederum, kurze und
deswegen handliche Schwingstäbe
zu verwenden.
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Eine
besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich
dadurch aus, daß der Schwingstab
lösbar
an der Kopfhalterung befestigt ist. Der Schwingstab läßt sich
dann z. B. gegen einen Schwingstab mit anderer Eigenfrequenz austauschen.
Auf diese Weise läßt sich
die Trainingswirkung gezielt an die Bedürfnisse des Einzelfalls anpassen.
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Bei
einer besonders bevorzugten Weiterbildung dieser Ausgestaltung weist
die Kopfhalterung mehrere Befestigungselemente zum Befestigen eines
Schwingstabs auf, die, wenn die Kopfhalterung am Kopf befestigt
ist, an unterschiedlichen Positionen um den Kopf herum angeordnet
sind. Ein derartig ausgestaltetes Trainingsgerät kann noch vielseitiger eingesetzt
werden, da der Schwingstab nun an unterschiedlichen Positionen am
Kopf festgelegt werden kann. Dadurch können ganz gezielt einzelne Muskelgruppen
im Halswirbelsäulenbereich
dem hochwirksamen antagonistischen Training unterworfen werden,
welches durch den Schwingstab ermöglicht wird. Außerdem können auf
diese weise auch mehrere Schwingstäbe an der Kopfhalterung befestigt
werden, wodurch sich komplexe Bewegungsmuster erzeugen lassen.
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Vorzugsweise
weist die Kopfhalterung mehrere Befestigungselemente auf, die entlang
einer etwa von der Stirne zum Hinterkopf verlaufenden Umfangslinie
angeordnet sind, wenn die Kopfhalterung auf dem Kopf befestigt ist.
Insbesondere eine Anordnung seitlich am Kopf, am Hinterkopf oder
an der Stirn bietet sich hier vorteilhaft an.
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Außerdem kann
die Kopfhalterung ein Befestigungselement aufweisen, das an der
Schädeldecke
oder unter dem Kinn angeordnet ist, wenn die Kopfhalterung auf dem
Kopf befestigt ist.
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Grundsätzlich kann
der Schwingstab auf unterschiedlichste Weise lösbar an der Kopfhalterung befestigt
werden. So kann der Schwingstab beispielsweise mit der Kopfhalterung
verschraubt sein. Besonders einfach handhabbar ist das Trainingsgerät jedoch
dann, wenn das Befestigungselement einen Rastverschluß umfaßt, der
z. B. durch Betätigen einer
Taste, eines Schiebers oder eines anderen Betätigungselements gelöst werden
kann. Der Schwingstab läßt sich
dann so einfach von der Kopfhalterung lösen und in ein anderes Befestigungselement
einrasten, daß dieser
Wechsel vom Patienten vorgenommen werden kann, ohne dabei die Kopfhalterung
abnehmen zu müssen.
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Die
Kopfhalterung kann auf verschiedenste Weise ausgebildet sein. In
Betracht kommt beispielsweise eine helmartige Ausführung oder
ein geschlossenes Kopfband, wie dies im Stand der Technik bekannt
ist. Besonders bevorzugt ist es jedoch, wenn die Kopfhalterung mehrere
Gurte aufweist, welche die Befestigungselemente untereinander verbinden. Ein
solcher mehrteiliger Aufbau der Kopfhalterung erlaubt es, eine größere Zahl
von Befestigungselementen an unterschiedlichen Positionen des Kopfes
anzuordnen, ohne daß die
gesamte Kopfhalterung deswegen besonders schwer und unhandlich wird,
wie dies häufig
bei helmartigen Ausführungen
der Fall ist.
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Wenn
die Gurte elastisch sind, kann auf eine zusätzliche Verstellmöglichkeit
zur Anpassung an unterschiedliche Kopfgrößen und -formen verzichtet werden.
Zur Erzielung eines besonders festen Sitzes ist es allerdings bevorzugt,
Gurte aus einem nichtelastischen Material zu verwenden. Die Befestigungselemente
können
dann von Trägern
getragen sein, an denen die Gurte in unterschiedlichen Längspositionen
fixierbar sind. Eine Anpassung an unterschiedliche Kopfgrößen und
-formen ist dann durch Verstellen der Gurte an den Trägern möglich. Als
verstellbare Befestigungsmittel kommen beispielsweise Klettverschlüsse in Betracht.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
an Hand der Zeichnungen.
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Darin
zeigen:
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1 eine Seitenansicht eines
erfindungsgemäßen Trainingsgeräts, das
von einem Patienten auf dem Kopf getragen wird;
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2 eine vergrößerte Seitenansicht
einer Trägerplatte
und einer Halterung für
den Schwingstab;
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3 eine Seitenansicht eines
Schwingstabs, dessen Eigenfrequenz veränderbar ist.
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In
der 1 ist ein Trainingsgerät zum Stärken der
Halswirbelsäulenmuskulatur
in einer Seitenansicht gezeigt und insgesamt mit 10 bezeichnet. Das
Trainingsgerät 10 weist
eine Kopfhalterung 12 auf, die mehrere Trägerplatten
und daran befestigte Gurte umfaßt,
die z. B. aus Leder oder einem Kunststoff bestehen können. In
der Seitenansicht der 1 sind
von den Gurten ein Kinngurt 14, ein Stirngurt 16,
ein Hinterkopfgurt 18 sowie ein Schädeldeckengurt 20 erkennbar.
Von den Trägerplatten
sind in der 1 eine Kinn-Trägerplatte 22,
eine Stirn-Trägerplatte 24,
eine Hinterkopf-Trägerplatte 26 und eine
Schädeldecken-Trägerplatte 30 erkennbar.
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Jeder
der Gurte 14, 16, 18, 20 ist
an einem Ende fest und an dem gegenüberliegenden Ende in unterschiedlichen
Längspositionen
an der betreffenden Trägerplatte 22, 24, 26, 28, 30 befestigt,
so daß sich
die Kopfhalterung 12 an unterschiedliche Kopfgrößen und
-formen anpassen läßt. Eine
Fixierbarkeit in unterschiedlichen Längspositionen wird dabei dadurch
erzielt, daß die
zunächst
freien Enden der Gurte 14, 16, 18, 20 entlang
ihrer Längsrichtung
mit mehreren Lochpaaren 32 versehen sind, mit denen die
Gurte 14, 16, 18, 20 an Haken 34 lösbar eingehängt werden
können,
die an der Kinn-Trägerplatte 22,
der Seiten-Träger platte 28 und
der Schädeldecken-Trägerplatte 30 angebracht
sind.
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Die
Trägerplatten 22, 24, 26, 28, 30 tragen jeweils
einen Einstecksockel 36, in den sich eine Halterung 38 für einen
Schwingstab 40 einstecken läßt. Dies wird im folgenden
beispielhaft für
die Seiten-Trägerplatte 28 anhand
der 2 erläutert. Die übrigen Trägerplatten
sind ein gleicher Weise aufgebaut.
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Die 2 zeigt die Seiten-Trägerplatte 28 sowie
die Halterung 38 in einer vergrößerten Seitendarstellung. Die
Seiten-Trägerplatte 28,
die z. B. aus einem Kunststoff bestehen kann, weist an ihrer Unterseite,
mit der sie am Kopf 42 eines Patienten aufliegt, eine Schaumstoffpolsterung 44 auf,
die aus einem weichen waschbaren Schaumstoffmaterial besteht. Die
Schaumstoffpolsterung 44 gewährleistet, daß die leicht
gekrümmte
Seiten-Trägerplatte 28 optimal
am Kopf 42 anliegt und dort keine Druckstellen hervorruft.
Auf der gegenüberliegenden
Seite der Trägerplatte 28 sind
die bereits erwähnten
Haken 34 eingelassen, an denen der Stirngurt 16 und
der Hinterkopfgurt 18 eingehängt werden können. In
der vergrößerten Seitenansicht
der 2 ist erkennbar,
daß die
Haken 34 kugelförmige
Köpfe aufweisen, über die die
Lochpaare 32 des Stirngurtes 16 bzw. des Hinterkopfgurtes 18 aufgeschoben
werden können.
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Der
Einstecksockel 36, der auf der vom Kopf 42 abgewandten
Seite auf die Seiten-Trägerplatte 28 aufgebracht
ist, weist eine Ausnehmung 46 mit quadratischem Querschnitt
auf, die zur Aufnahme eines Befestigungszapfens 48 vorgesehen
ist, der an der Halterung 38 für den Schwingstab 40 ausgebildet
ist. Der Befestigungszapfen 48 hat ebenfalls einen quadratischen
Querschnitt und ist so ausgeführt,
daß er paßgenau in
der Ausnehmung 46 aufgenommen wird, wenn die Halterung 38 mit
dem daran befestigten Schwingstab 40 in die Ausnehmung 46 des
Einstecksockels 36 in Richtung des Pfeils 50 eingeführt wird.
Aufgrund des quadratischen Querschnitts ist die Halterung 38 gegenüber dem
Einstecksockel 36 gegen Verdrehen fixiert.
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Um
den Befestigungszapfen 48 in der Ausnehmung 46 zu
fixieren, weist der Einstecksockel 36 federnd beaufschlagte
Rastnasen 52 auf, die beim Einführen des Befestigungszapfens 48 in
die Ausnehmung 46 zurückgeschoben
werden und schließlich
in eine an dem Befestigungszapfen 48 umlaufende Nut 54 einrasten.
Auf diese Weise ist die Halterung 38 mit dem Schwingstab 40 gegen
unbeabsichtigtes Herausziehen aus dem Einstecksockel 36 gesichert.
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Zum
Lösen der
Befestigung weist der Einstecksockel 36 zwei einander gegenüberliegende Drucktasten 56 auf,
durch deren Betätigung
mittels eines nicht näher
dargestellten, weil an sich im Stand der Technik bekannten Mechanismus
die Rastnasen 52 aus der an dem Befestigungszapfen 48 vorgesehenen
Nut 54 herausgezogen werden, wodurch die Halterung 38 freigegeben
wird und aus dem Einstecksockel 36 herausgezogen werden
kann.
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Der
von der Halterung 38 aufgenommene Schwingstab 40 besteht
aus einem Federstahlrohr, dessen Länge etwa 20 cm beträgt. Länge, Material und
Form des Schwingstabs 40 sind dabei so aufeinander abgestimmt,
daß diese
eine Eigenfrequenz für die
Grundschwingung von etwa 5 Hz hat.
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Soll
die Eigenfrequenz veränderbar
sein, so kann an dem freien Ende des Schwingstabs 40 ein verschiebbares
Gewicht 62 angebracht sein, wie dies in der vergrößerten Seitenansicht
eines Schwingstabs 40 mit Halterung 38 in der 3 gezeigt ist.
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Im
folgenden wird die Anwendung des in den 1 und 2 gezeigten
Trainingsgeräts 10 beschrieben:
Zunächst legt
der Patient die Kopfhalterung 12 an seinem Kopf an. Hierbei
achtet er darauf, daß die Stirn-Trägerplatte 24 und
die Hinterkopf-Trägerplatte 26 sich
möglichst
mittig vor seiner Stirn bzw. seinem Hinterkopf befinden. Sofern
die Kopfhalterung einmal richtig eingestellt ist, gewährleistet
dies gleichzeitig den richtigen Sitz der Kinn-Trägerplatte 22, der
Seiten-Trägerplatte 28 und
der Schädeldecken-Trägerplatte 30.
Das Anlegen des Kinngurts 14 stellt sicher, daß die Kopfhalterung 12 nicht
auf dem Kopf 42 verrutschen kann.
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Falls
der Patient den Eindruck hat, daß einige der Gurte zu lose
oder zu stramm sitzen, so zieht er das lösbar befestigte Ende des betreffenden
Gurts von den Haken 34 ab und steckt das betreffende Ende
in veränderter
Längsposition
neu auf die Haken 34 auf.
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Der
Patient steckt nun die Halterung 38 mit dem Schwingstab 40 in
einen Einstecksockel 36 ein. Die Wahl des Einstecksockels
ist dabei von einem Trainingsprogramm vorgegeben, das ein behandelnder
Arzt oder Physiotherapeut dem Patienten verordnet hat. Durch leichte
Bewegungen des Kopfs 42 kann nun der Schwingstab 40 in
eine Schwingung versetzt werden. Die dabei beanspruchte Muskulatur im
Halswirbelsäulenbereich
wird auf diese Weise sehr effizient gestärkt. Bei der in 1 dargestellten Anbringung
des Schwingstabs 40 an der Kopfhalterung 12 muß der Patient
beispielsweise kurze Nickbewegungen mit dem Kopf 42 ausführen, um
den Schwingstab 40 in eine Schwingung innerhalb der Papierebene
zu versetzen, wie dies durch die gestrichelten Linien angedeutet
ist.
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In
vielen Fällen
wird es zweckmäßig sein, wenn
der Patient während
des Trainings die Position des Schwingstabs 40 am Kopf 42 verändert. Hierzu brauchen
lediglich die Drucktasten 56 betätigt zu werden, wodurch sich
die Halterung 38 aus dem Einstecksockel 36 herausziehen
läßt. Der
Schwingstab 40 kann dann in einen Einstecksockel 36 einer
anderen Trägerplatte 22, 24, 26, 28, 30 eingesteckt und durch
Verrasten gegen unbeabsichtigtes Herausziehen gesichert werden.