Для пользования прибором пациент садится за стол и устанавливает тренажер так, чтобы конец дыхательной трубки находился во рту. Дыхание, т. е. вдох и выдох осуществляется только через рот и через трубку. Нос отключается от дыхания за счет легкого касания сверху с двух сторон средними и указательными пальцами руки.
Рассмотрим процессы, происходящие при дыхании. При вдохе воздух через зазор поступает в наружную камеру, а затем через донный зазор и отверстия насадки во внутреннюю камеру, в дыхательную трубку и дыхательный тракт пациента. При выдохе воздух идет по этому же пути в обратном направлении. При вдохе вода засасывается во внутреннюю камеру, а вслед начинает проходить через отверстия воздух. При выдохе вода выталкивается в пространство между стенками внутренней и наружной камеры, а воздух через нее барботирует.
Важно уяснить связь сопротивлений при вдохе и выдохе с гидромеханическим воздействием на дыхательный тракт. При вдохе давление в легких уменьшается, при выдохе - давление увеличивается. Таким образом, благодаря наличию гидравлического затвора между камерами, обеспечивается повышенное и пониженное давление в легких.
Немаловажно применение в гидравлическом затворе насадки с малоразмерными отверстиями, через которые при каждом акте дыхания (вдохе, выдохе) проталкивается вода. Это обеспечивает ритм, чувство времени вдоха, выдоха и стабилизацию определенного давления в дыхательном тракте.
Наружная камера, кроме того, оказывает определенное влияние на химический состав вдыхаемого воздуха. Известно, что атмосферный воздух содержит около 21% кислорода и 0,045% углекислого газа. В выдыхаемом воздухе около 16% кислорода и 4% углекислого газа. После первого выдоха в тренажере остается воздух именно с таким содержанием углекислого газа. При очередном вдохе этот воздух в первую очередь попадает в легкие, тем самым сразу создавая там состояние гипоксии и гиперкапнии. Постепенно, за счет тренировок, осуществляется увеличение продолжительности дыхательного акта и соответственно расширяется диапазон изменений концентрации газов.
Влияние параметров процесса дыхания на его эффективность будет рассмотрено специально.
5. Открытие августа 1993 года
В конце 1989 года дыхательный тренажер был представлен на комиссию Минздрава и сразу преодолел первый барьер. Затем, благодаря поддержке профессора Р.С. Винницкой, без задержи прошли испытания во Втором медицинском институте (сегодня академия им. И.М. Сеченова). Условиями следующего этапа предусматривалось представление промышленных образцов на клинические испытания. Для этого потребовалось много времени. И я продолжал дальней-шую работу по совершенствованию технологии. Здесь было достаточно вопросов. Временные параметры и продолжительность дыхательного акта, вид дыхания (диафрагмальное, полное, грудное), объем воды и величины сопротивлений дыханию, объемы наружной емкости. Все это нужно было еще и еще проверять. И время незаметно двигалось.