ES2595405T3 - Aparato para estimulación excéntrica de los músculos isquiotibiales - Google Patents

Abstract

Máquina (1) para estimulación excéntrica de los músculos isquiotibiales, del tipo que comprende: * primeros medios diseñados para recibir al atleta que va a realizar ejercicio físico; y * segundos medios diseñados para aplicar la carga sobre la extremidad del atleta, debiéndose dicha carga sólo al descenso por gravedad de uno o más pesos (12); en la que dichos segundos medios (4) que están diseñados para aplicar la carga sobre la extremidad inferior del atleta están situados en un lado de dicha máquina (1), excepto una barra (16) y una almohadilla (17), que van a fijarse, por motivos de seguridad, a una distancia adecuada del cuerpo de dicho atleta, caracterizada porque dichos segundos medios (4), diseñados para aplicar la carga sobre la extremidad inferior del atleta, debiéndose dicha carga al descenso por gravedad de uno o más pesos (12), comprenden terceros medios, diseñados para elevar dichos uno o más pesos (12), y cuartos medios, diseñados para convertir el descenso, por gravedad sólo, de dichos uno o más pesos (12), en una carga aplicada sobre la extremidad inferior del atleta, y porque dichos terceros medios, diseñados para elevar sólo dichos uno o más pesos (12), comprenden un motor (10) eléctrico, que, a través de una correa (11), hace girar una polea (8), provocando dicha polea (8) la elevación de dichos uno o más pesos (12).

Description

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DESCRIPCION

Aparato para estimulacion excentrica de los musculos isquiotibiales

La presente invencion se refiere a una maquina para la actividad de ejercicio muscular y/o rehabilitacion, en particular para estimulacion excentrica de los musculos isquiotibiales (es decir, los musculos flexores del muslo).

En la gestion del entrenamiento de atletas, es necesario tener en cuenta el hecho de que los atletas se ven sometidos frecuentemente a tensiones de diversa naturaleza, principalmente a cargas el aparato musculoequeletico, que puede danar las estructuras de dicho aparato, forzando al atleta a interrumpir la actividad deportiva durante un periodo de tiempo dado, que varia segun la cantidad de dano.

A partir de los datos registrados, parece evidente que los musculos mas sometidos a lesiones, tanto en futbol como en rugby o futbol americano, son los musculos isquiotibiales. Esto parece confirmar que cuanto mayor es la capacidad de los musculos agonistas para acelerar, mayor es la tension que deben sufrir los musculos que controlan y frenan dicha aceleracion.

Lo mencionado anteriormente es verdad sobre todo durante la extension rapida de la rodilla, en donde hay una exigencia considerable sobre los musculos flexores para que proporcionen estabilizacion dinamica de la articulacion durante dicha extension activa de la rodilla.

A pesar de que se conocen en la actualidad muchas maquinas y diversos aparatos disenados para ejercitar y reforzar, con “movimientos naturales”, uno o mas musculos del cuerpo, un problema comun esta representado por el hecho de que ninguno de ellos esta disenado especificamente para eliminar la denominada fase concentrica o positiva del esfuerzo, permitiendo que el atleta ejercite especificamente los musculos que intervienen unicamente en la fase negativa o excentrica, que, dado lo que se ha mencionado anteriormente, escasamente se ejercitan de manera frecuente y por consiguiente son la fuente de lesiones frecuentes.

Se conocen, a partir del documento US6666801, un metodo y aparato que proporcionan resistencia para entrenar la aceleracion y el ciclo de estiramiento-acortamiento a traves de una amplitud de movimiento que simula un deporte o movimiento particular de un deporte o actividad particular tal como correr. La articulacion se aisla usando un sistema de estabilizacion de tres puntos de contacto. La articulacion aislada se entrena usando tecnicas supramaximas disenadas para lograr tanto aceleracion maxima como un ciclo de estiramiento-acortamiento minimo.

Las ensenanzas dadas a conocer en el documento US 6666801 se refieren al uso de sistemas para restringir en al menos tres puntos una extremidad de trabajo. Se da a conocer la posibilidad de proporcionar sistemas mecanicos, sistemas neumaticos, etc., proporcionando de ese modo una funcion de resistencia activa durante el trabajo del usuario.

El documento US5435798 da a conocer un aparato de ejercicio de resistencia que emplea un peso suspendido como fuente de resistencia primaria. Un sistema de accionamiento de par variable esta acoplado al peso suspendido para alterar selectivamente la cantidad de resistencia experimentada por el usuario. En una realizacion, el peso suspendido es una unica masa correspondiente a la resistencia maxima del sistema. Durante el recorrido “positivo” o hacia delante de un ejercicio, el sistema de accionamiento ayuda al usuario a levantar la masa, estando la cantidad de asistencia determinada por un valor de resistencia seleccionable por el usuario. Durante el recorrido “negativo” o de retorno del ejercicio, puede proporcionarse un nivel reducido de ayuda de modo que se experimenta una resistencia negativa aumentada.

Segun el documento US5435798, el sistema electromecanico aplicado durante el ejercicio tiene el proposito de variar (a traves de la accion del motor), la carga movida por el usuario tanto en la fase positiva (concentrica) como en la fase negativa (excentrica).

El documento US2008/176722 da a conocer un aparato de resistencia bidireccional para equipos de ejercicio, que comprende una fuente de resistencia acoplada a un cable entre extremos primero y segundo del cable, un mecanismo de resistencia rotativa acoplado a los extremos primero y segundo del cable, y un brazo de ejercicio acoplado al mecanismo de resistencia rotativa para rotar en direcciones primera y segunda, aplicando el mecanismo de resistencia rotativa una resistencia sustancialmente constante al brazo de ejercicio cuando el brazo de ejercicio se hace rotar en las direcciones primera y segunda.

El sistema del documento US2008/176722 se aplica a una MAQUINA HIP. Tiene la funcion de hacer que la carga sea constante sobre el arco de movimiento, con la posibilidad de poder trabajar desde ambos lados simplemente empujando la palanca hacia un lado o el otro con respecto a la posicion de reposo (vertical). Se da a conocer un sistema de poleas que tiene una pila de pesos conectada a un extremo, y la palanca que el usuario debe mover conectada al otro extremo.

El documento US2004/209745 se refiere a una maquina de ejercicios para entrenar el grupo de musculos

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isquiotibiales que incluye una base, estando dicha base formada por elementos de armazon, un apoyo de rodilla previsto sobre la base, un elemento de armazon que se extiende hacia la parte trasera que soporta un soporte transversal, por lo cual el ejercitante se apoya sobre el apoyo de rodilla y coloca sus tobillos bajo el soporte de tobillo, un armazon vertical montado de manera pivotante a la base, incluyendo el extremo superior del armazon vertical un soporte de pecho, a la vez que pueden unirse diversos pesos a la parte inferior proxima del armazon vertical para regular la cantidad de tension ejercida sobre el usuario mientras se ejercita sobre la maquina de ejercicios.

Segun el documento US2004/209745, el aparato tiene un sistema que aligera el peso del atleta/usuario, que trabaja de manera inversa gracias a una denominada estructura con forma de L que tiene el proposito de solicitar los musculos isquiotibiales. La posicion del usuario es con las rodillas apoyadas sobre una base y situadas en el nivel del punto de rotacion de la estructura con forma de L, bloqueando posteriormente los tobillos del usuario con cojines. Es un ejercicio bipodalico y se lleva a cabo situando el busto en contacto con la parte superior de la estructura para provocar la rotacion hacia delante de la misma debido al efecto de la gravedad y al desequilibro del peso a un lado mas que al otro.

De manera diferente a todos los documentos de la tecnica anterior mencionados, la presente invencion se refiere una solucion tecnica que funciona aplicando a los musculos isquiotibiales solo una estimulacion excentrica e impidiendo cualquier estimulacion concentrica de los mismos musculos. En otras palabras, la presente invencion impide que el usuario experimente ninguna estimulacion de fase concentrica de los musculos isquiotibiales. Esto permite el uso de cargas adecuadas a las capacidades de musculos excentricos individuales.

De manera diferente a los sistemas conocidos, segun la presente invencion se proporciona:

- la elevacion de la carga por medio de sistemas electromecanicos, y

- el bloqueo de la carga en su posicion elevada hasta que el usuario esta listo para realizar el trabajo muscular real (fase excentrica) a traves del desbloqueo de la carga elevada.

La patente n.° IT 1333435, presentada en nombre del presente solicitante, describe un aparato que puede ejercitar especificamente, y de modo natural, los musculos isquiotibiales para fortalecerlos para lograr un grado de fuerza correspondiente al de los musculos extensores.

Esto se ha logrado mediante una maquina que comprende medios disenados para elevar una carga y medios disenados para aplicarla a la extremidad del atleta solo en la fase en la que dicha carga cae por la gravedad, es decir, solo para la fase excentrica.

Dicho aparato presenta, sin embargo, un inconveniente, debido al hecho de que los pesos necesarios para cargar los musculos, que son considerables, estan ubicados en la proximidad inmediata del sujeto que usa la maquina. Por tanto, es posible la interferencia entre los pesos moviles y el cuerpo del usuario, lo que supone la posibilidad lesiones mas o menos graves.

La presente invencion supera los inconvenientes mencionados proponiendo una maquina para estimulacion excentrica de los musculos isquiotibiales tal como se especifica en la reivindicacion 1. Dicha maquina es del tipo que comprende medios disenados para recibir al atleta que va a realizar ejercicio fisico y medios disenados para aplicar la carga sobre la extremidad inferior del atleta solo durante la fase excentrica, siendo dicha carga debida al descenso por gravedad de uno o mas pesos, y se caracteriza porque dichos medios, disenados para aplicar la carga sobre la extremidad inferior del atleta, se situan en un lado de dicha maquina para fijarse adecuadamente, por motivos de seguridad, a una distancia del cuerpo del propio atleta.

La maquina segun la invencion comprende basicamente un sistema que oscila, entre dos posiciones extremas, alrededor de un eje y, que es horizontal y transversal con respecto a la propia maquina, comprendiendo dicho sistema oscilante un arbol, montado en el armazon de dicha maquina, libre para girar alrededor de dicho eje y, en cuyo extremo esta montada una polea, en un lado, y un brazo, en el otro.

Dicha polea se hace girar mediante un motor electrico, provocando la polea la elevacion de dichos pesos a traves de un cable y una o mas poleas locas. Cuando se libera la polea, los pesos la fijaran en rotacion en la direccion opuesta, provocando por tanto tambien rotacion del brazo oscilante, que, a traves de medios apropiados, aplicara sobre la parte distal de la extremidad inferior del atleta la carga necesaria para ejercitar los musculos isquiotibiales.

Dado que los elementos mecanicos moviles (pesos, poleas, cables) estan ubicados en el lado de la maquina, a una distancia adecuada del atleta, las posibilidades de interferencia del cuerpo del atleta con los elementos mecanicos moviles se reducen notablemente, minimizando por tanto el riesgo de lesion, considerando tambien que los propios elementos mecanicos, gracias a su disposicion, pueden protegerse convenientemente mediante protectores previstos deliberadamente.

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La invencion se describira a continuacion, meramente por medio de ejemplo ilustrativo y no limitativo, segun una realizacion preferida de la misma y con referencia a las figuras adjuntas, en las que:

la figura 1 muestra una maquina segun la invencion;

las figuras 2a y 2b muestran los medios para aplicar la carga al cuerpo del atleta y, por tanto, para la estimulacion excentrica de los musculos isquiotibiales;

la figura 3 es una vista en despiece ordenado de un sistema oscilante para aplicar la carga al cuerpo del atleta.

Con referencia a la figura 1, se designa con 1 una maquina segun la invencion. Dicha maquina 1 comprende medios, constituidos por un par de plataformas 2 para pies y una empunadura 3, disenados para recibir al atleta que va a realizar ejercicio fisico, y medios 4, para aplicar la carga al cuerpo del atleta y, por tanto, para estimulacion excentrica de los musculos isquiotibiales.

En la figura 1, el atleta apoya su pie derecho sobre la plataforma 2 para pie derecho y se mantiene en equilibrio agarrando la empunadura 3, estando la pierna izquierda del atleta lista para doblarse para contrarrestar el empuje que se aplica en la misma a traves de dichos medios 4.

Las figuras 2a y 2b muestran, por separado del resto de la maquina 1, dichos medios 4 para estimulacion muscular excentrica y las plataformas 2 para pies, con los medios 5 de ajuste de altura correspondientes.

Los medios 4 para aplicar la carga comprenden un sistema 6, mas claramente visible en la vista en despiece ordenado de la figura 3, que oscila, alrededor de un eje y, que es horizontal y transversal con respecto a la maquina 1, entre dos posiciones extremas. Se ilustran meramente a modo de ejemplo en la figuras 2a y 2b dos posibles posiciones del sistema 6 oscilante, que el atleta puede elegir para llevar a cabo el ejercicio, definiendo por tanto el angulo de trabajo.

Dicho sistema 6 oscilante comprende un arbol 7, que esta montado en el armazon de la maquina 1 y es libre para girar alrededor de dicho eje y. Estan montados en el extremo de dicho arbol 7 una polea 8, en un lado, y un brazo 9, en el otro, estando previsto ahi un motor 10 electrico, que, a traves de una correa 11, hace girar dicha polea 8, provocando la elevacion de uno o mas pesos 12 a traves un cable 13 y una o mas poleas 14, 14a, 15 locas.

Ademas, esta prevista una barra 16, montada en dicho brazo 9 oscilante, en cuyo extremo esta aplicada una almohadilla 17, estando previstos ahi medios 18 de regulacion para colocar apropiadamente dicha barra 16 con respecto a dicho brazo 9 oscilante.

Para aplicar la carga correctamente sobre los musculos isquiotibiales, es necesario que el eje de rotacion de la rodilla coincida con dicho eje y alrededor del cual gira dicho conjunto 6 oscilante. La posicion en altura de las plataformas 2 para pies se ajustara por tanto para llevar el eje de rotacion de la rodilla para que coincida con el eje y. Entonces, actuando sobre los medios 18 de regulacion, la posicion de la barra 16 se ajustara con respecto al brazo 9 oscilante de tal manera que la almohadilla 17 presionara sobre la parte distal de la extremidad inferior del atleta.

Despues de ajustar la posicion de las plataformas 2 para pies y de la barra 16 segun lo que se ha descrito anteriormente, el atleta se sube a las plataformas 2 para pies, y estabiliza su posicion agarrando la empunaduras 3. Entonces, el atleta, despues de definir el angulo de trabajo tal como se describira a continuacion, activa la maquina 1, que aplicara la carga sobre los musculos isquiotibiales segun las siguientes etapas:

• el motor 10 electrico, a traves de la correa 11, actua sobre la polea 8 provocando que gire, desde la posicion de la figura 2a hasta la posicion de la figura 2b, elevando, a traves del cable 13 y las poleas 14, 14a, 15 locas, los pesos 12, llevando asi el brazo 9 oscilante y por tanto la barra 16 a la posicion levantada;

• el atleta dobla una pierna y presiona con la parte distal de la extremidad inferior contra la almohadilla 17 de la barra 16;

• la polea 8 se libera y los pesos 12, a traves del cable 13 y las poleas 14, 15 locas, provocan que la polea 8 gire en la direccion opuesta de modo que el brazo 9 oscilante gira hacia abajo, estando dicho movimiento contrarrestado por la reaccion muscular del atleta.

Para extender la esfera de aplicacion de la maquina 1 y hacer que el uso de la misma sea mas confortable, estan previstos medios para ajustar la amplitud de rotacion de la polea 8, es decir, para fijar el angulo de trabajo, y medios 21 para enganche-liberacion de dicha polea 8, cuando ha cesado la accion del motor 10 electrico. Dichos medios para ajustar la amplitud de rotacion de la polea 8 comprenden un fiador 19, disenado para encajar en una pluralidad de orificios 20 realizados en el lateral de dicha polea 8, estando dicho fiador 19 sustancialmente fijado con respecto a dicha polea 8 mediante medios elasticos apropiados. Por tanto, se obtiene limitacion de la oscilacion de la polea 8 debido al hecho de que la palanca 19a se soporta sobre dicho medios 21 de enganche-liberacion, que estan

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disenados para bloquear y liberar dicha polea 8. Dicha palanca 19a puede estar montada ventajosamente en el extremo de un vastago 22, que selecciona el angulo de trabajo y es libre para girar alrededor del eje y. En la practica, el atleta ajusta la amplitud de rotacion de la polea 8, y por tanto del brazo 9, insertando el fiador 19 en el orificio 20 que considere el mas apropiado; luego activa el motor 10 electrico, que provocara la rotacion de la polea 8 hasta que la palanca 19a pasa a estar soportada sobre dichos medios 21 de enganche-liberacion. Para el funcionamiento apropiado del motor 10 electrico es preferible usar un microconmutador (no representado), fijado en una posicion correspondiente a dichos medios 21 de enganche-liberacion, para interrumpir el suministro electrico al motor 10 cuando la polea 8 ha alcanzado el final del trayecto.

Cuando el atleta esta listo para ejercer esfuerzo muscular, actua sobre dichos medios 21 de enganche-liberacion, liberando la polea 8, lo que por tanto provocara rotacion hacia abajo del brazo 9 oscilante y, por tanto, la aplicacion de la carga sobre los musculos isquiotibiales del atleta.

Segun una realizacion preferida de la invencion, el fiador 19 ejerce materialmente la accion de bloquear el vastago 22 que selecciona el angulo de trabajo introduciendose en los orificios 20, mientras que una abrazadera 19a posibilita el anclaje del vastago 22, y por tanto de la totalidad del conjunto 6 oscilante, al dispositivo 21 de enganche- liberacion.

Segun otra realizacion preferida de la invencion, la maquina esta dotada de medios (no representados) que pueden bloquear el funcionamiento de la propia maquina en el caso en el que las manos del atleta no estan en las posiciones apropiadas, comprendiendo dichos medios pulsadores, situados en la empunadura y conectados a medios para bloquear los mecanismos. En la practica, en el caso en el que el atleta fuera a retirar sus manos de la empunadura, ya no actuaria sobre los pulsadores, y la maquina se bloquearia para impedir cualquier posible lesion.

Tal como puede observarse a partir de las figuras 1 y 2, los pesos 12 y la polea 8 se situan en un lado de la maquina 1. Actuando en la longitud del arbol 7, que conecta la polea 8 al brazo 9 oscilante, el atleta puede cambiar dichos pesos 12 y dicha polea 8 tanto como desee para eliminar practicamente cualquier interferencia de los pesos y de los otros elementos mecanicos con su cuerpo, minimizando por tanto la posibilidad de lesion. Para aumentar adicionalmente la seguridad de la maquina, pueden proporcionarse protectores 23 apropiados, tal como se ilustra en la figura 1.

Con la disposicion descrita, los unicos elementos moviles que estan en la proximidad del atleta son el brazo 9 oscilante y la barra 16, cuyo grado de peligro es mucho menor que el de los otros elementos mecanicos, siendo posible reducir adicionalmente dicho peligro haciendo la barra 16 de una longitud conveniente.

La invencion se ha descrito, a modo de ejemplo ilustrativo y no limitativo, segun una realizacion preferida. El experto en el sector puede idear otras realizaciones, todas las cuales se encuentran dentro de la esfera de proteccion de las reivindicaciones adjuntas.

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REIVINDICACIONES

Maquina (1) para estimulacion excentrica de los musculos isquiotibiales, del tipo que comprende:

• primeros medios disenados para recibir al atleta que va a realizar ejercicio fisico; y

• segundos medios disenados para aplicar la carga sobre la extremidad del atleta, debiendose dicha carga solo al descenso por gravedad de uno o mas pesos (12);

en la que dichos segundos medios (4) que estan disenados para aplicar la carga sobre la extremidad inferior del atleta estan situados en un lado de dicha maquina (1), excepto una barra (16) y una almohadilla

(17) , que van a fijarse, por motivos de seguridad, a una distancia adecuada del cuerpo de dicho atleta, caracterizada porque dichos segundos medios (4), disenados para aplicar la carga sobre la extremidad inferior del atleta, debiendose dicha carga al descenso por gravedad de uno o mas pesos (12), comprenden terceros medios, disenados para elevar dichos uno o mas pesos (12), y cuartos medios, disenados para convertir el descenso, por gravedad solo, de dichos uno o mas pesos (12), en una carga aplicada sobre la extremidad inferior del atleta, y porque dichos terceros medios, disenados para elevar solo dichos uno o mas pesos (12), comprenden un motor (10) electrico, que, a traves de una correa (11), hace girar una polea (8), provocando dicha polea (8) la elevacion de dichos uno o mas pesos (12).

Maquina (1) segun la reivindicacion 1, caracterizada porque dichos primeros medios, disenados para recibir al atleta que va a realizar ejercicio fisico, comprenden un par de plataformas (2) para pies y un par de asas (3).

Maquina (1) segun la reivindicacion 2, caracterizada porque la posicion de dichas plataformas (2) para pies es ajustable en altura.

Maquina (1) segun la reivindicacion 1, caracterizada porque dicha polea (8), accionada por dicho motor (10) electrico a traves de dicha correa (11), provoca la elevacion de dichos uno o mas pesos (12), a traves de un cable (13) y una o mas poleas (14, 14a, 15) locas.

Maquina (1) segun la reivindicacion 1, caracterizada porque dichos cuartos medios, disenados para convertir el descenso por gravedad de dichos uno o mas pesos (12) en una carga aplicada sobre la extremidad inferior del atleta, comprenden un sistema (6), que oscila entre dos posiciones extremas, alrededor de un eje y, horizontal y transversal con respecto a la maquina (1), comprendiendo dicho sistema (6) oscilante un arbol (7), que esta montado en el armazon de dicha maquina (1), de modo que es libre para girar alrededor de dicho eje y, estando montado ahi en un extremo de dicho arbol (7) dicha polea (8) y en el otro extremo un brazo (9).

Maquina (1) segun la reivindicacion 5, caracterizada porque preve ademas una barra (16), montada en dicho brazo (9) oscilante, en cuyo extremo esta aplicada una almohadilla (17), estando previstos ahi medios

(18) de regulacion para colocar apropiadamente dicha barra (16) con respecto a dicho brazo (9) oscilante.

Maquina (1) segun la reivindicacion 5, caracterizada porque preve medios (21) para enganche-liberacion de dicha polea (8) cuando ha cesado la accion del motor (10) electrico, estando dichos medios (21) de enganche-liberacion disenados para enganchar y liberar un fiador (19), fijado con respecto a dicha polea (8), o una abrazadera (19a) fijada en la proximidad inmediata de dicho fiador (19).

Maquina (1) segun las reivindicaciones 5 y 7, caracterizada porque preve medios para regular la amplitud de rotacion de la polea (8), comprendiendo dichos medios de regulacion dicho fiador (19), disenado para introducirse en 1 pluralidad de orificios (20) realizados en el lateral de dicha polea (8), o dicha abrazadera (19a), fijada en la proximidad inmediata de dicho fiador (19), enganchandose dicho fiador (19), o dicha abrazadera (19a), a dichos medios (21) de enganche-liberacion.

Maquina (1) segun las reivindicaciones 5, 7 y 8, caracterizada porque dicho fiador (19) esta montado en el extremo de un vastago (22) que es libre para girar alrededor de dicho eje y.

Maquina (1) segun las reivindicaciones 5, 7, 8 y 9, caracterizada porque dicha abrazadera (19a) esta montada en el extremo de dicho vastago (22), libre para girar alrededor de dicho eje y.

Maquina (1) segun al menos una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque preve medios disenados para bloquear los mecanismos de dicha maquina (1) en el caso en el que las manos del atleta no estan en las posiciones apropiadas, comprendiendo dichos medios pulsadores, situados sobre la empunadura (3) y conectados a medios para bloquear los mecanismos de dicha maquina (1) de tal manera que, en el caso en el que el atleta fuera a retirar sus manos de la empunadura, ya no actuaria sobre dichos pulsadores, y la maquina se bloquearia.

Maquina (1) segun al menos una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizada porque preve protectores (23) para la proteccion de los elementos mecanicos moviles.