ES A1. Número de publicación: PATENTES Y MARCAS. Número de solicitud: Int. Cl. 7 : A61B 5/22

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1 k 19 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA 11 k Número de publicación: k Número de solicitud: k Int. Cl. 7 : A61B 5/22 k 12 SOLICITUD DE PATENTE A1 k 22 Fecha de presentación: k 30 Prioridad: TW k 71 Solicitante/s: TONIC FITNESS TECHNOLOGY, INC. N 462-7, Chung Shan Road Hsi Kang Hsiang Taiwan Hsien, TW k 43 Fecha de publicación de la solicitud: k 72 Inventor/es: Mu-Chuan, Wu k 43 Fecha de publicación del folleto de la solicitud: k 74 Agente: Esteban Pérez-Serrano, María Isabel k 54 Título: Procedimiento para medir el umbral anaeróbico. ES A1 k 57 Resumen: Procedimiento para medir el umbral anaeróbico (UA) incluye una pluralidad de etapas llevadas a cabo por una unidad de introducción de datos, una unidad de selección de la clase de carga, una unidad de detección y de cálculo y una unidad de visualización. Las etapas incluyen introducir la edad, peso y sexo del usuario que lleva un emisor de la frecuencia cardiaca y que usa un aparato de ejercicio (por ejemplo un tapiz rodante) dotado de dichas unidades, y seleccionar una clase de carga para hacer ejercicio en el aparato de ejercicio. A continuación, las unidades detectan, miden y registran el ciclo de frecuencia cardiaca y calculan la diferencia de frecuencia cardiaca entre ciclos detectada para un periodo determinado de tiempo. A continuación, se calcula el punto límite del UA y se presenta en la unidad de visualización para que el usuario tenga una referencia con el fin de controlar la carga de ejercicio y el tiempo. Venta de fascículos: Oficina Española de Patentes y Marcas. C/Panamá, Madrid

2 1 ES A1 2 DESCRIPCION Procedimiento para medir el umbral anaeróbico. Objeto de la invención La presente invención se refiere a un procedimiento para medir el umbral anaeróbico detectando y analizando la frecuencia cardiaca durante el ejercicio físico, en particular, a un procedimiento que hace posible detectar la mejor resistencia de ejercicio de un deportista para mantener una condición estable en el ejercicio físico como base de referencia para ajustar el entrenamiento del ejercicio. Antecedentes de la invención El umbral anaeróbico (UA) es considerado corrientemente como la mejor y más importante referencia para determinar el efecto de entrenamiento del ejercicio. Y se describe con detalle en un libro titulado Manual for experiment of exercise physiology, del Sr. Lin Cheng Chang, profesor de la National Taiwan Normal University, y descrito en la página 219 del libro. En 1981, el Sr. Moritani y sus colegas hicieron uso de la idea de la potencia crítica para el entrenamiento en bicicleta (Moritani T., A. Nagata, H., A. Devries y M. Muro, Critical Power as a measure of physical work capacity and anaerobic threshold. Egonomics, páginas 5, 24, , 1981). Posteriormente, en 1984, el Sr. Hughson y sus colegas hicieron uso de la misma idea para entrenar en un tapiz rodante, describiendo la velocidad de carrera durante un tiempo largo continuo (con límite de velocidad), y demostrando que la potencia crítica era peor para el ejercicio físico y el entrenamiento (en A high velocity treadmill running test to assess endurance running potential, International Journal of Sport Medicine, páginas 5, 23-25, 1984, de Hughson R.L., C. J. Orok, y L.E. Staudt). En 1992, el Sr. Wakayoshi y sus colegas descubrieron que el porcentaje relativo de umbral anaeróbico y la potencia crítica es de 0,818, no siendo prácticamente una diferencia notable entre los mismos (en Determination and validity of critical velocity as an index of swimming performance in the competitive swimmer, Europe Journal of Applied Physiology, de Wakayoshi K., J. Ikuta, T. Yoshita, M. Udo, T. Moritani, Y, Mutoh, Miyashita, páginas 64, , 1992). De hecho, el umbral anaeróbico sirve no solo como referencia sino también como una base de referencia importante para evitar daños y lesiones a causa del ejercicio. Debido a que cuando un atleta hace ejercicio por encima del umbral anaeróbico comienzan a acumularse residuos producidos en el cuerpo del atleta por el ejercicio físico, es probable que den lugar a lesiones y daños a causa del ejercicio. Por tanto, el umbral anaeróbico es un patrón crítico para determinar el efecto del ejercicio y una señal de alerta para evitar las lesiones o daños debidos al ejercicio. Sin embargo, es necesario un equipo muy costoso para medir el umbral anaeróbico para comprender en un corto período de potencia crítica de un atleta, es necesario determinarlo mediante ejercicio práctico, y a continuación realizar un análisis del sangre combinado con costosos ins trumentos para encontrar el umbral anaeróbico. Así, es evidente que son necesarios un gasto considerable y un período largo de espera (puede ser de unas pocas horas) para conocer la potencia crítica de un atleta o deportista. Por tanto, los atletas y deportistas no pueden obtener mejoras aplicables en el entrenamiento diario. A la vista de las pruebas del Profesor Moritani de que el umbral anaeróbico puede medirse detectando y analizando la frecuencia cardiaca durante el ejercicio físico, en base a estadísticas de ensayos clínicos, el solicitante ha inventado un procedimiento de medida del umbral anaeróbico utilizando fórmulas matemáticas y tecnología electrónica y usando un dispositivo de cálculo y un dispositivo de visualización montado en un aparato de entrenamiento tal como una tapiz rodante, una bicicleta estática o similar, que ofrece a los atletas y deportistas el análisis del umbral anaeróbico y la sugerencia de un ejercicio físico apropiado sin necesidad de usar análisis de sangre. Descripción de la invención El objeto de la invención es ofrecer un procedimiento de medida del umbral anaeróbico para determinar y analizar datos especiales de las pulsaciones por minuto (frecuencia cardiaca), sin usar el análisis de sangre para obtener rápidamente el valor del umbral anaeróbico. Breve descripción de los dibujos Esta invención se comprenderá mejor haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que: La Figura 1 es un diagrama de flujos de un procedimiento de medida para el umbral anaeróbico de la presente invención; La Figura 2 es otro diagrama de flujos del procedimiento de medida del umbral anaeróbico de la presente invención; La Figura 3 es una curva periódica obtenida por el procedimiento de medida del umbral anaeróbicodelapresenteinvención; y La Figura 4 es una fórmula usada en el procedimiento de medida del umbral anaeróbico en la presente invención. Descripción detallada del modo de realización preferente Una realización preferida de un procedimiento de medida del umbral anaeróbico delapresente invención, como se muestra en las Figuras 1 y 2, incluye una etapa de introducción de datos llevada a cabo por una unidad 10 de introducción de datos para decidir la frecuencia cardiaca máxima conforme a la edad, el peso y el sexo del usuario. El procedimiento incluye además una segunda etapa de seleccionar una clase de carga usando una unidad 20 de selección de clases de cargas, que tiene cinco clases de cargas, 0 a 4. Cada clase de carga consta de una primera etapa de calentamiento y una segunda etapa de incremento de la carga. La primera etapa de calentamiento tiene una carga constante y un período predeterminado de tiempo para el calentamiento, y cuando finaliza la etapa de calentamiento, se inicia la segunda etapa de incremento de la carga. En la segunda etapa de incremento de la carga, se añade una carga predeterminada después de cada período de tiempo predeterminado, aumentando la carga en forma de un incremento constante.

3 3 ES A1 4 A continuación, el procedimiento incluye una tercera etapa de detección y registro de la frecuencia cardiaca y la carga de ejercicio de un usuario que hace ejercicio en un aparato de ejercicios por medio de una unidad 30 de detección y cálculo, que calcula el punto límite del valor del umbral anaeróbico (UA). Además, el procedimiento incluye una cuarta etapa de visualización de los datos obtenidos de la unidad 30 de cálculo y detección, tales como el valor de la frecuencia cardiaca en el UA, el valor de la potencia del ejercicio en el UA, el consumo de oxígeno en el UA, la potencia máxima de ejercicio, el consumo máximo de oxígeno y similares. A continuación, se describen las etapas de determinación del valor del umbral anaeróbico (UA): (1) Iniciar el procedimiento de determinación del valor del umbral anaeróbico (UA). (2) Introducir la edad, peso y sexo del usuario (atleta o deportista) en la unidad 10 de introducción de datos anexa al aparato de ejercicios y a continuación pulsar la tecla de confirmación, se obtiene seguidamente el valor máximo de frecuencia cardiaca (FC límite ) en el aparato de ejercicios según los datos introducidos. La fórmula se muestra en (a) en la Figura 4. (3) A continuación el usuario selecciona una clase de carga conforme a la capacidad personal en la unidad 20 selectora de clases de cargas que tiene cinco clases de cargas, 0 a 4. Cuanto menor sea la clase, menor es la potencia del ejercicio. Al mismo tiempo, un usuario lleva un emisor de la frecuencia cardiaca y entonces el receptor dispuesto en el aparato de ejercicios puede recibir la señal de frecuencia cardiaca del usuario. (4) A continuación, el usuario se monta en el aparato de ejercicios (tal como una bicicleta estática, un tapiz rodante o similar) y comienza el procedimiento de ejercicio iniciando el ejercicio de calentamiento durante un período determinado de tiempo en el aparato de ejercicios. Después de que pasa el período determinado de tiempo, se añade la carga después de cada período de tiempo determinado (por ejemplo, uno o dos minutos, etc.). Si la clase de carga es 0, la carga es W 1. Entonces la carga W 2 se añade después de cada período de tiempo, a saber, el primer período de tiempo tiene la carga W 1 +W 2, el segundo período determinado de tiempo tiene la carga W 1 +2W 2 yasí sucesivamente. (5) La unidad 30 de detección y cálculo detecta, calcula y registra al mismo tiempo, el ciclo de pulsaciones del usuario, calculando el ciclo de frecuencia cardiaca media R n encadaperíodo determinado de tiempo, y también la diferencia de los ciclos de frecuencia cardiaca P = [Suma (R n - R n+1 ) 2 /M (siendo M el ciclo de frecuencia cardiaca en cada período de tiempo determinado, T segundos menos 1). De forma más sencilla, si la prueba termina en un tiempo 4 x T, quiere decir que han pasado 4 ciclos de tiempo T, o que el valor de M es 4 ciclos menos 1, equivalente a 3 (M=4-1=3). (6) A continuación el aparato de ejercicios determina de forma simultánea si el usuario ha alcanzado el valor máximo de frecuencia cardiaca (FC límite ). Si el usuario no ha alcanzado todavía la frecuencia cardiaca máxima (su fórmula de cálculo se muestra en (A) en la Figura 4), el usuario vuelve a la etapa (5) de la Figura 5, continuando el ejercicio con una carga incrementada seleccionado una clase de carga. Por el contrario, si el usuario ha alcanzado la frecuencia cardiaca máxima, el usuario puede calcular el valor del UA conforme a la curva periódica (como se muestra en la Figura 3, el UA es el punto 0 de la curva inclinada). La curva periódica muestra una alteración curvada de la diferencia de ciclos de frecuencia cardiaca por la frecuencia obtenida analizando al usuario haciendo ejercicio durante un período de tiempo determinado. El área del lado izquierdo del UA pertenece a la zona aeróbica, en la que se realiza ejercicio aeróbico para rehabilitar la enfermedad cardiaca, reducir grasas y función fortalecedora del corazón y del pulmón. El área de la derecha del UA pertenecealazonaanaeróbica, en la que se realiza ejercicio anaeróbico. Como el ejercicio anaeróbico puede conducir a la acumulación de ácido láctico, producir CO 2 y calor corporal, no puede prolongarse mucho tiempo, pero puede fortalecer los músculos, la fuerza instantánea y la fuerza muscular (o aspecto) del usuario, y por consiguiente, es necesaria para el entrenamiento. Por tanto, el valor del UA es la línea divisoria de la zona aeróbica y la zona anaeróbica. (7) La frecuencia cardiaca en el UA (FCUA), o la frecuencia cardiaca en el momento del ejercicio) puede obtenerse de la curva periódica citada antes, y el valor de la potencia del ejercicio en el UA (vatios en el UA o UA en el momento del ejercicio) y el valor del consumo de oxígeno en el UA (VO 2 en UA) pueden obtenerse de la fórmula mostrada en (D) en la Figura 4. Y la carga de trabajo máxima (vatios) y el consumo máximo de oxígeno (VO 2 máximo) se obtienen de la fórmula mostrada en (F) en la Figura 4. (8) La unidad de visualización provista en el aparato de ejercicios indica finalmente: 1. Frecuencia cardiaca en el UA (lpm), es decir, frecuencia cardiaca en el punto del UA. 2. VO 2 en el UA (L/Kg/min), su fórmula se muestra en (E) en la Figura 4. 3

4 5 ES A VO 2 máximo (L/Kg/min), su fórmula se muestra en (G) en la Figura Carga de trabajo en UA (vatios), es decir, el valor de la potencia del ejercicio en el punto del UA. 5. FC máxima (lpm), su fórmula se muestra en C en la Figura 4, es decir, la mayor frecuencia cardiaca. 6. Carga de trabajo máxima (vatios), es decir, el mayor valor de la potencia del ejercicio. El término lpm se refiere a la frecuencia cardiaca por minuto. Como se puede comprender de la descripción anterior, el procedimiento de medida del UA de la invención puede medir información acerca del UA de una persona que realiza ejercicio, un atleta o un deportista en un tiempo muy corto durante el ejercicio en un aparato de ejercicio, tal como el límite de potencia del deportista, una referencia muy crítica para el/ella. El procedimiento de medida es de ayuda para que una persona que realiza ejercicio, un atleta o un deportista pueda conocer su propia condición corporal durante el ejercicio, y es de utilidad para un entrenador a la hora planificar un programa de entrenamiento para una persona que realice ejercicio, un atleta o un deportista. Por otro lado, el procedimiento puede ahorrar más tiempo que el análisis de sangre convencional que implica la necesidad de costosos instrumentos. Aunque se ha descrito antes la realización preferida de la invención, se apreciará y comprenderá que se pueden realizar diversas modificaciones a la misma y las reivindicaciones adjuntas pretenden cubrir todas las citadas modificaciones que pueden entrar dentro del espíritu y alcance de la invención

5 7 ES A1 8 REIVINDICACIONES 1. Procedimiento para medir el umbral anaeróbico detectando y analizando datos especiales de la frecuencia cardiaca, llevándose a cabo dicho procedimiento de medida mediante una unidad de introducción de datos, una unidad de selección de la clase de carga, una unidad de detección y cálculo y una unidad de visualización, comprendiendo dicho procedimiento: (1) Iniciar el procedimiento de determinación del umbral anaeróbico; (2) Introducir la edad, peso y sexo de un usuario en dicha unidad de introducción de datos montada en un aparato de ejercicio, proporcionando dicha unidad de introducción de datos la máxima frecuencia cardiaca; (3) El usuario selecciona una de una pluralidad de clases de carga determinadas en dicha unidad de selección de clases de carga y lleva un emisor de la frecuencia cardiaca, transmitiendo dicho emisor de la frecuencia cardiaca la frecuencia cardiaca del usuario a un receptor montado en dicho aparato de ejercicio; (4) El usuario se monta en dicho aparato de ejercicio y comienza a realizar ejercicio de calentamiento conforme a la clase de carga que ha seleccionado el usuario; (5) El aparato de ejercicio ajusta un valor creciente de la potencia del ejercicio, en base a la clase de carga seleccionada por el usuario después de que el usuario ha finalizado el ejercicio de calentamiento, con el fin de aumentar de forma gradual la carga del ejercicio; (6) Al mismo tiempo, dicha unidad de detección y cálculo montada en el aparato de ejercicio detecta y registra el ciclo de frecuencia cardiaca del usuario producido durante el ejercicio, calculando dicha unidad de detección y cálculo el ciclo de frecuencia cardiaca promedio en cada período determinado de tiempo y calculando la diferencia de frecuencia cardiaca entre ciclos; y (7) En dicha unidad de visualización se presentan a modo de referencia dicha diferencia de frecuencia cardiaca entre ciclos, comparada con dicha frecuencia cardiaca máxima determinada, una curva periódica producida por la alteración de dicha diferencia de frecuencia cardiaca entre ciclos del usuario, un valor del umbral anaeróbico (UA) encontrado usando dicha curva periódica, dicho valor de umbral anaeróbico. 2. Procedimiento para medir el umbral anaeróbico según la reivindicación 1, caracterizado en que la unidad selectora de la clase de carga tiene una pluralidad de clases de carga, y cada clase de carga que tiene una primera etapa de calentamiento y una segunda etapa de incremento de la carga, aumentando dicha segunda etapa de incremento de la carga una carga predeterminada durante cada período determinado de tiempo. 3. Procedimiento de medida del umbral anaeróbico según la reivindicación 1, caracterizado en que dicha unidad de visualización indica el valor del UA, el valor de la potencia de ejercicio en el UA, el valor del consumo de oxígeno en el UA, el valor máximo de potencia del ejercicio, el valor máximo del consumo de oxígeno y el valor máximo de frecuencia cardiaca suministrado por la unidad de detección y cálculo

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10 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA k 11 ES k 21 N. solicitud: k 22 Fecha de presentación de la solicitud: k 32 Fecha de prioridad: INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA k 51 Int. Cl. 7 : A61B 5/22 DOCUMENTOS RELEVANTES Categoría Documentos citados Reivindicaciones afectadas A WO A (SIERZEGA) , reivindicaciones 1-5; 1-3 página 2, línea 29 - página 5, línea 23. A BASE DE DATOS WPI en QUESTEL, semana , Londres: Derwent 1 Publications Ltd., AN , RU C (RADCHENKO), resumen. A WO A (OMRON CORPORATION) , resumen. 1 A US B (BLAU et al.) , reivindicaciones. 1 A WO A (POLAR ELECTRO OY) , todo el documento. 1 A WO A (SEIKO EPSON CORPORATION) , resumen. 1 A WO A (POLAR ELECTRO OY) , todo el documento. 1 P,A BASE DE DATOS WPI en QUESTEL, semana , Londres: Derwent 1 Publications Ltd., AN , RU C (ROZE et al.), resumen. Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud El presente informe ha sido realizado para todas las reivindicaciones para las reivindicaciones n : Fecha de realización del informe Examinador Página A. Cardenas Villar 1/1