一种呼吸科患者肺部锻炼装置

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1.本发明涉及呼吸锻炼设备技术领域，具体涉及一种呼吸科患者肺部锻炼装置。

背景技术：

2.现有技术中，呼吸科患者常采用吹气球的方式来进行肺部锻炼。一般吹气球能锻炼肺活量，主要的原理是吹气球是长期的收腹训练，就能把肺部的多余空气完全排出体外，从而能够有效地增强肺活量。
3.临床上改良的吹气球训练方法选用容量为500～800ml的气球，将气球与一次性塑料吸管(较粗、较硬，不易咬扁)一端连接，用线绑紧，患者咬住吸管另一端即可进行吹气球锻炼。气球不用吹很大，当直径达10～15cm即可，然后将气放掉，重复上述动作，每分钟吹气球5～8次。患者掌握要领后可调整吸吹时间，吸气1～2s，吹气3～4s，每组练习20～30次，不感到劳累为宜，每天练习4～5组。
4.吹气球可直接升高肺不张处支气管内的压力，因为肺不张处支气管内的压力因气体吸收后较周围支气管压力低，吹气球使肺内压增高，肺内空气向低压的支气管挤压，促使不张的肺得以复张，减少肺部感染发生；在吹气球的过程中，随着气球体积的增加，气球内外气压差变大，腹肌收缩需要抵抗更大的阻力，腹肌力量的增强可优化膈肌的初始位置，提高呼吸功能与核心稳定性。
5.但吹气球式锻炼存在一些缺陷，气球吹气后需要放气，该阶段无法进行锻炼，造成时间的浪费，使得锻炼的效率不高，而且在吹气球的前期阶段，由于气球内外压力差不大，腹肌收缩所需要抵抗的阻力较小，无法进行有效锻炼，使得吹气球的前半过程中有效性不高，影响整体锻炼效果。

技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种呼吸科患者肺部锻炼装置，以解决现有技术中气球吹气后需要放气，该阶段无法进行锻炼，造成时间的浪费，使得锻炼的效率不高，而且在吹气球的前期阶段，由于气球内外压力差不大，腹肌收缩所需要抵抗的阻力较小，无法进行有效锻炼，使得吹气球的前半过程中有效性不高，影响整体锻炼效果的问题。
7.为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：
8.一种呼吸科患者肺部锻炼装置，具备：
9.密闭箱体，所述密闭箱体上设置有进气管，患者通过所述进气管向所述密闭箱体内吹气，以进行肺部呼吸锻炼；
10.气流驱动部件，设置在所述密闭箱体内，所述气流驱动部件设置在所述密闭箱体气流进入口处，在患者向所述密闭箱体内吹气时，气流带动所述气流驱动部件工作；
11.所述密闭箱体内具有两个密闭气室，分别为高压气室和低压气室，所述高压气室设置有进气口，所述进气管与所述进气口相连，所述气流驱动部件均设置在所述高压气室内，所述高压气室和所述低压气室之间设置有换气部件，所述气流驱动部件的输出端与所
述换气部件相连，所述换气部件用于将所述高压气室内的高压空气带入所述低压气室中，再将所述低压气室中的低压空气带动至所述高压气室中，利用低压气体替换高压气体，以使所述高压气室内的空气保持在稳定的高压状态。
12.作为本发明的一种优选方案，所述换气部件包括设置在所述高压气室和所述低压气室之间的密封腔道，所述高压气室和所述低压气室之间设置有隔板，所述密封腔道水平穿设在所述隔板上，所述密封腔道内滑动设置有密封滑座，所述密封滑座和与所述密封腔道之间密封接触，所述密封滑座上设置有储气凹槽。
13.作为本发明的一种优选方案，所述换气部件还包括设置在所述高压气室内两个丝杠支架两个所述的丝杠支架之间穿设有往复丝杠，所述往复丝杠上设置有丝杆螺母座，所述丝杆螺母座与所述密封滑座相连，所述往复丝杠上设置有丝杠齿轮。
14.作为本发明的一种优选方案，所述气流驱动部件包括驱动支架，所述驱动支架水平设置在所述高压气室内，其一端与所述高压气室的侧壁相连，另一端则通过轴承竖直连接有转动轴，所述转动轴的顶端连接有扇叶，所述扇叶正对着所述进气口，所述转动轴的下端连接有转动齿轮。
15.作为本发明的一种优选方案，所述隔板上水平穿设有传动转轴，所述传动转轴与所述隔板之间通过密封轴承相连，所述传动转轴的两端分别位于所述高压气室和所述低压气室内，位于所述高压气室内的传动转轴上设置有高压传动齿轮，所述高压传动齿轮与所述转动齿轮啮合，位于所述低压气室内的所述传动转轴上设置有低压传动齿轮，所述低压传动齿轮与所述丝杠齿轮啮合。
16.作为本发明的一种优选方案，所述高压气室内还设置有高压启动部件，所述高压启动部件包括密封筒，所述密封筒的一端敞口设置，另一端则安装有密封板，所述密封筒内滑动设置有密封活塞，所述密封活塞与所述密封筒的内壁紧密接触，所述密封活塞将所述密封筒分为敞口区域和密封区域，所述密封区域为所述密封活塞、所述密封板以及所述密封筒所围成区域。
17.作为本发明的一种优选方案，所述密封活塞正对着所述密封区域的一面设置有活塞杆，所述活塞杆穿过所述密封板，且所述活塞杆与所述密封板之间紧密接触，所述活塞杆垂直连接有转动套筒，所述转动套筒内穿设有转动杆，所述转动杆的两端均延伸出所述转动套筒且连接有启动转动辊。
18.作为本发明的一种优选方案，所述传动转轴与所述转动轴之间通过中间转轴相连，所述中间转轴通过支架水平设置在所述高压气室内，所述高压传动齿轮安装在所述中间转轴上，所述高压传动齿轮与所述转动齿轮啮合。
19.作为本发明的一种优选方案，所述中间转轴上设置有中间传动辊，位于所述高压气室内的所述传动转轴上设置有高压传动辊，所述密封区域内设置有限位座，所述限位座与所述密封板相连，在所述密封活塞移动至与所述限位座接触时，所述活塞杆伸出至最大值时，此时两个所述的启动转动辊分别与所述高压传动辊及所述中间传动辊啮合，使所述传动转轴与所述转动轴传动连接。
20.本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：
21.(1)本发明通过设置密闭箱体和进气管，患者通过进气管向密闭箱体内吹气，可以进行肺部呼吸锻炼，同时通过将密闭箱体设置为两个相隔的密闭气室——高压气室和低压
气室，并在高压气室和低压气室之间设置换气部件，当患者吹气时，高压气室内的气压变大，此时换气部件将高压气室内的高压空气带入低压气室中，再将低压气室中的低压空气带动至高压气室中，以低压气体替换高压气室内的高压气体，降低高压气室内的气压，使高压气室内的气压保持动态平衡，无需进行放气处理，从而呼吸锻炼的效率；
22.(2)本发明通过设置气流驱动部件，设置在密闭箱体的气流进入口处，在患者向密闭箱体内吹气时，气流正好带动气流驱动部件工作，而气流驱动部件的输出端与换气部件相连，所以当患者吹气时，即可通过气流驱动部件带动换气部件动作，同时通过设置高压启动部件，当高压气室内气压达到一定的数值后，气流驱动部件才会与换气部件相连，使换气部件工作，患者每次向高压气室内输入空气时，也会带动换气部件将高压气室内增加的空气送至低压气室内，从而使高压气室保持在稳定的高压状态，患者在吸气时，腹肌收缩需要抵抗更大的阻力，腹肌力量的增强可优化膈肌的初始位置，提高呼吸功能与核心稳定性，提升锻炼效果。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
24.图1为本发明实施例中整体结构示意图。
25.图2为本发明实施例设置高压启动部件后的整体结构示意图。
26.图3为本发明实施例中高压启动部件的结构示意图。
27.图中的标号分别表示如下：
28.1-密闭箱体；2-进气管；3-气流驱动部件；4-换气部件；5-高压启动部件；
29.101-高压气室；102-低压气室；103-进气口；；
30.301-驱动支架；302-转动轴；303-扇叶；304-转动齿轮；
31.401-密封腔道；402-隔板；403-密封滑座；404-有储气凹槽；405-丝杠支；406-往复丝杠；407-丝杆螺母座；408-丝杠齿轮；409-传动转轴；410-高压传动齿轮；411-低压传动齿轮；
32.501-密封筒；502-密封板；503-密封活塞；504-敞口区域；505-密封区域；506-活塞杆；507-转动套筒；508-转动杆；509-启动转动辊；510-中间转轴；512-中间传动辊；513-高压传动辊；514-限位座。
具体实施方式
33.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.如图1至图3所示，本发明提供了一种呼吸科患者肺部锻炼装置，包括密闭箱体1，密闭箱体1上设置有进气管2，患者通过进气管2向密闭箱体1内吹气，以进行肺部呼吸锻炼。
35.现有技术中，呼吸科患者常采用吹气球的方式来进行肺部锻炼，在吸气过程中，使肺内压增高，肺内空气向低压的支气管挤压，促使不张的肺得以复张，减少肺部感染发生，而在吹气过程中，随着气球体积的增加，腹肌收缩需要抵抗更大的阻力，腹肌力量的增强可优化膈肌的初始位置，提高呼吸功能与核心稳定性。所以在进行锻炼时，吸气和吹气过程都很重要。
36.本实施方式中的肺部锻炼装置具有与吹气球同样的作用，患者吸气时可使肺内压增高，肺内空气向低压的支气管挤压，促使不张的肺得以复张，减少肺部感染发生，而在吹气时，随着气流由进气管2进入密闭箱体1中，密闭箱体1内的气压逐渐变大，腹肌收缩需要抵抗更大的阻力，腹肌力量的增强可优化膈肌的初始位置，提高呼吸功能与核心稳定性。
37.在使用吹气球锻炼时，由于气球的容量有限，在进行一次锻炼后需要对气球进行放气处理，在气球放气期间无法进行锻炼，从而影响了锻炼效率。本实施方式通过将密闭箱体1设置为两个相隔的密闭气室——高压气室101和低压气室102，并在高压气室101和低压气室102之间设置换气部件4，换气部件4用于将高压气室101内的高压空气带入低压气室102中，再将低压气室102中的低压空气带动至高压气室101中。进气管2安装在高压气室101上，当患者吹气时，高压气室101内的气压变大，然后换气部件4将高压气室101内的高压空气带入低压气室102中，再将低压气室102中的低压空气带动至高压气室101中，以低压气体替换高压气室101内的高压气体，降低高压气室101内的气压，使高压气室101内的气压保持动态平衡，并维持在一定的高压状态。
38.由于高压气室101内的气压处在动态平衡下的高压状态，患者在吸气时，腹肌收缩需要抵抗更大的阻力，腹肌力量的增强可优化膈肌的初始位置，提高呼吸功能与核心稳定性。同时由于高压气室101内气压稳定，无需进行放气处理，从而呼吸锻炼的效率。
39.具体地，本实施方式中换气部件4包括设置在高压气室101和低压气室102之间的密封腔道401及设置在高压气室101内两个丝杠支架405，高压气室101和低压气室102之间设置有隔板402，密封腔道401水平穿设在隔板402上，密封腔道401内滑动设置有密封滑座403，密封滑座403和与密封腔道401之间密封接触，密封滑座403上设置有储气凹槽404，两个丝杠支架405之间穿设有往复丝杠406，往复丝杠406上设置有丝杆螺母座407，丝杆螺母座407与密封滑座403相连。
40.当往复丝杠406转动时即可使丝杆螺母座407平移，从而带动密封滑座403移动，往复丝杠406持续转动时，丝杆螺母座407即会带动密封滑座403往复移动。当密封滑座403移动至储气凹槽404暴露于高压气室101内时，高压气室101内的空气进入气凹槽404中，随着密封滑座403的反向移动，储气凹槽404逐渐移向低压气室102，当储气凹槽404暴露于低压气室102内时，储气凹槽404内高压空气与低压气室102内的空气交汇，提升低压气室102内的气压，此时储气凹槽404内储存低压空气(相较于高压气室101内的气压)，随着密封滑座403的再次反向移动，储气凹槽404逐渐移向高压气室101，当储气凹槽404暴露于高压气室101内时，储气凹槽404内低压空气与高压气室101内的空气交汇，降低高压气室101内的气压。
41.密封滑座403往复移动，即可以低压气体替换高压气室101内的高压气体，降低高压气室101内的气压，使高压气室101内的气压保持动态平衡，并维持在一定的高压状态。为了提高换气效果，低压气室102可与外界空气直接交汇，使低压气室102始终保持在外界大
气压下，使换气部件4始终保持较佳的换气平衡气压效果，也可在低压气室102内设置抽气结构，使低压气室102内保持低压或负压状态，进一步提升换气部件4的换气效果，使高压气室101保持动态平衡下的高压状态。
42.进一步地，本实施方式还包括气流驱动部件3，气流驱动部件3设置在密闭箱体1内，具体设置在密闭箱体1的气流进入口处，在患者向密闭箱体1内吹气时，气流正好带动气流驱动部件3工作。在本实施方式中高压气室101设置有进气口103，进气管2与进气口103相连，气流驱动部件3均设置在高压气室101内，气流驱动部件3的输出端与换气部件4相连。通过该设置，当患者吹气时，即可通过气流驱动部件3带动换气部件4动作，降低高压气室101内的气压，使高压气室101内的气压保持动态平衡，并维持在一定的高压状态。在该高压状态下，患者可以进行较高质量的肺部锻炼，同时无需换气，提升锻炼效率，节约锻炼时间。
43.具体地，本实施方式中气流驱动部件3包括驱动支架301，驱动支架301水平设置在高压气室101内，其一端与高压气室101的侧壁相连，另一端则通过轴承竖直连接有转动轴302，转动轴302的顶端连接有扇叶303，扇叶303正对着进气口103，隔板402上水平穿设有传动转轴409，传动转轴409与隔板402之间通过密封轴承相连，传动转轴409的两端分别位于高压气室101和低压气室102内，转动轴302的下端连接有转动齿轮304，位于高压气室101内的传动转轴409上设置有高压传动齿轮410，高压传动齿轮410与转动齿轮304啮合，往复丝杠406上设置有丝杠齿轮408，位于低压气室102内的传动转轴409上设置有低压传动齿轮411，低压传动齿轮411与丝杠齿轮408啮合。
44.在上述的气流驱动部件3中，当患者吹气时，气流由进气口103处喷出，带动扇叶303转动，使转动轴302、转动齿轮304、高压传动齿轮410、传动转轴409、低压传动齿轮411及丝杠齿轮408转动，进而驱动往复丝杠406转动，从而实现换气部件4的动作。
45.进一步地，为了使高压气室101保持在高压状态，高压气室101内还设置有高压启动部件5，高压启动部件5包括密封筒501，密封筒501的一端敞口设置，另一端则安装有密封板502，密封筒501内滑动设置有密封活塞503，密封活塞503与密封筒501的内壁紧密接触，密封活塞503将密封筒501分为敞口区域504和密封区域505，密封区域505为密封活塞503、密封板502以及密封筒501所围成区域，密封活塞503正对着密封区域505的一面设置有活塞杆506，活塞杆506穿过密封板502，且活塞杆506与密封板502之间紧密接触，活塞杆506垂直连接有转动套筒507，转动套筒507内穿设有转动杆508，转动杆508的两端均延伸出转动套筒507且连接有启动转动辊509。
46.传动转轴409与转动轴302之间通过中间转轴510相连，中间转轴510通过支架水平设置在高压气室101内，高压传动齿轮410安装在中间转轴510上，高压传动齿轮410与转动齿轮304啮合，中间转轴510上设置有中间传动辊512，位于高压气室101内的传动转轴409上设置有高压传动辊513，密封区域505内设置有限位座514，限位座514与密封板502相连，在密封活塞503移动至与限位座514接触时，活塞杆506伸出至最大值时，此时两个启动转动辊509分别与高压传动辊513及中间传动辊512啮合，使传动转轴409与转动轴302传动连接。
47.在上述的高压启动部件5中，密封区域505内的气压为外界常态气压，敞口区域504与高压气室101内连通，在患者未进行吹气时，高压气室101内的气压为常态气压，此时密封活塞503位于起始状态，启动转动辊509与高压传动辊513及中间传动辊512无接触，随着患者吹气，高压气室101内气压增大，敞口区域504与密封区域505之间出现压力差，对密封活
塞503施加向着密封区域505移动的驱动力，该驱动力克服密封活塞503与密封筒501之间的摩擦力，使密封活塞503向着密封区域505移动，缩小密封区域505空间，使密封区域505气压变大，从而减小敞口区域504与密封区域505之间出现压力差，当有压力差提供的驱动力不足以克服密封活塞503与密封筒501之间的摩擦力后，密封活塞503停止移动。
48.而随着患者持续不断吹气，高压气室101内压力不断变大，所以密封活塞503向着密封区域505移动，从而带动活塞杆506伸出，在密封活塞503移动至与限位座514接触时，活塞杆506伸出至最大值时，此时两个启动转动辊509分别与高压传动辊513及中间传动辊512啮合，使传动转轴409与转动轴302传动连接，也即实现气流驱动部件3与换气部件4的相连。
49.通过设置高压启动部件5，当高压气室101内气压达到一定的数值后，气流驱动部件3才会与换气部件4相连，使换气部件4工作。患者每次向高压气室101内输入空气时，也会带动换气部件4中储气凹槽404的容量多次往返，将高压气室101内增加的空气送至低压气室102内，从而使高压气室101保持在稳定的高压状态。
50.以上实施例仅为本技术的示例性实施例，不用于限制本技术，本技术的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本技术的实质和保护范围内，对本技术做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本技术的保护范围内。

技术特征：

1.一种呼吸科患者肺部锻炼装置，其特征在于，具备：密闭箱体(1)，所述密闭箱体(1)上设置有进气管(2)，患者通过所述进气管(2)向所述密闭箱体(1)内吹气，以进行肺部呼吸锻炼；气流驱动部件(3)，设置在所述密闭箱体(1)内，所述气流驱动部件(3)设置在所述密闭箱体(1)气流进入口处，在患者向所述密闭箱体(1)内吹气时，气流带动所述气流驱动部件(3)工作；所述密闭箱体(1)内具有两个密闭气室，分别为高压气室(101)和低压气室(102)，所述高压气室(101)设置有进气口(103)，所述进气管(2)与所述进气口(103)相连，所述气流驱动部件(3)均设置在所述高压气室(101)内，所述高压气室(101)和所述低压气室(102)之间设置有换气部件(4)，所述气流驱动部件(3)的输出端与所述换气部件(4)相连，所述换气部件(4)用于将所述高压气室(101)内的高压空气带入所述低压气室(102)中，再将所述低压气室(102)中的低压空气带动至所述高压气室(101)中，利用低压气体替换高压气体，以使所述高压气室(101)内的空气保持在稳定的高压状态。2.根据权利要求1所述的一种呼吸科患者肺部锻炼装置，其特征在于：所述换气部件(4)包括设置在所述高压气室(101)和所述低压气室(102)之间的密封腔道(401)，所述高压气室(101)和所述低压气室(102)之间设置有隔板(402)，所述密封腔道(401)水平穿设在所述隔板(402)上，所述密封腔道(401)内滑动设置有密封滑座(403)，所述密封滑座(403)和与所述密封腔道(401)之间密封接触，所述密封滑座(403)上设置有储气凹槽(404)。3.根据权利要求2所述的一种呼吸科患者肺部锻炼装置，其特征在于：所述换气部件(4)还包括设置在所述高压气室(101)内两个丝杠支架(405)两个所述的丝杠支架(405)之间穿设有往复丝杠(406)，所述往复丝杠(406)上设置有丝杆螺母座(407)，所述丝杆螺母座(407)与所述密封滑座(403)相连，所述往复丝杠(406)上设置有丝杠齿轮(408)。4.根据权利要求3所述的一种呼吸科患者肺部锻炼装置，其特征在于：所述气流驱动部件(3)包括驱动支架(301)，所述驱动支架(301)水平设置在所述高压气室(101)内，其一端与所述高压气室(101)的侧壁相连，另一端则通过轴承竖直连接有转动轴(302)，所述转动轴(302)的顶端连接有扇叶(303)，所述扇叶(303)正对着所述进气口(103)，所述转动轴(302)的下端连接有转动齿轮(304)。5.根据权利要求4所述的一种呼吸科患者肺部锻炼装置，其特征在于：所述隔板(402)上水平穿设有传动转轴(409)，所述传动转轴(409)与所述隔板(402)之间通过密封轴承相连，所述传动转轴(409)的两端分别位于所述高压气室(101)和所述低压气室(102)内，位于所述高压气室(101)内的传动转轴(409)上设置有高压传动齿轮(410)，所述高压传动齿轮(410)与所述转动齿轮(304)啮合，位于所述低压气室(102)内的所述传动转轴(409)上设置有低压传动齿轮(411)，所述低压传动齿轮(411)与所述丝杠齿轮(408)啮合。6.根据权利要求5所述的一种呼吸科患者肺部锻炼装置，其特征在于：所述高压气室(101)内还设置有高压启动部件(5)，所述高压启动部件(5)包括密封筒(501)，所述密封筒(501)的一端敞口设置，另一端则安装有密封板(502)，所述密封筒(501)内滑动设置有密封活塞(503)，所述密封活塞(503)与所述密封筒(501)的内壁紧密接触，所述密封活塞(503)将所述密封筒(501)分为敞口区域(504)和密封区域(505)，所述密封区域(505)为所述密封活塞(503)、所述密封板(502)以及所述密封筒(501)所围成区域。
7.根据权利要求6所述的一种呼吸科患者肺部锻炼装置，其特征在于：所述密封活塞(503)正对着所述密封区域(505)的一面设置有活塞杆(506)，所述活塞杆(506)穿过所述密封板(502)，且所述活塞杆(506)与所述密封板(502)之间紧密接触，所述活塞杆(506)垂直连接有转动套筒(507)，所述转动套筒(507)内穿设有转动杆(508)，所述转动杆(508)的两端均延伸出所述转动套筒(507)且连接有启动转动辊(509)。8.根据权利要求7所述的一种呼吸科患者肺部锻炼装置，其特征在于：所述传动转轴(409)与所述转动轴(302)之间通过中间转轴(510)相连，所述中间转轴(510)通过支架水平设置在所述高压气室(101)内，所述高压传动齿轮(410)安装在所述中间转轴(510)上，所述高压传动齿轮(410)与所述转动齿轮(304)啮合。9.根据权利要求8所述的一种呼吸科患者肺部锻炼装置，其特征在于：所述中间转轴(510)上设置有中间传动辊(512)，位于所述高压气室(101)内的所述传动转轴(409)上设置有高压传动辊(513)，所述密封区域(505)内设置有限位座(514)，所述限位座(514)与所述密封板(502)相连，在所述密封活塞(503)移动至与所述限位座(514)接触时，所述活塞杆(506)伸出至最大值时，此时两个所述的启动转动辊(509)分别与所述高压传动辊(513)及所述中间传动辊(512)啮合，使所述传动转轴(409)与所述转动轴(302)传动连接。

技术总结

本发明公开了一种呼吸科患者肺部锻炼装置，包括密闭箱体和气流驱动部件，密闭箱体上设置有进气管，气流驱动部件设置在密闭箱体的气流进入口处，在患者向密闭箱体内吹气时，气流带动气流驱动部件工作，密闭箱体内具有两个密闭气室，分别为高压气室和低压气室，高压气室设置有进气口，高压气室和低压气室之间设置有换气部件，气流驱动部件的输出端与换气部件相连，换气部件用于将高压气室内的高压空气带入低压气室中，再将低压气室中的低压空气带动至高压气室中，利用低压气体替换高压气体，以使高压气室内的空气保持在稳定的高压状态，提升锻炼效果，且无需进行放气处理，从而提升呼吸锻炼的效率。吸锻炼的效率。吸锻炼的效率。