что такое mmhg на часах

mmHg на фитнес браслете — что такое?

Приветствую уважаемые друзья!

mmHg на фитнес браслете — показывает уровень артериального давления.

Разбираемся

mmHg на фитнес браслете позволяет узнать уровень артериального давления, а SpO2 — уровень кислорода в крови.

Также возможно будет полезно знать: STEPS это шагомер, KCAL — калории, bpmM — измерение пульса, Running — показатели бега.

Примерные нормы артериального давления человека в разном возрасте:

Зачем вообще нужен фитнес браслет? Это устройство со встроенными датчиками, позволяющие отслеживать общее состояние организма и двигательную активность. Также фитнес-браслет поможет понять как реагирует организм на нагрузки, из чего можно делать вывод о состоянии здоровья. Такой браслет поможет держать себя в форме, постоянно контролируя прогресс.

Мое мнение — без регулярных физических упражнений организм будет больше уставать, будет ослабевать, так как он привыкает не к нагрузкам, а к их отсутствию. Поэтому советую не игнорировать упражнения, не нужно бежать в тренажерный и качать штангу, хватит и простых отжиманий, приседаний, подтягивания на турнике — вообще идеально будет. Этого достаточно, чтобы держать тело в форме, организм в тонусе.

Надеюсь данная информация оказалась полезной. Удачи и добра, до новых встреч друзья!

Источник

Миллиметр ртутного столба

Миллиме́тр рту́тного столба́ (мм рт. ст., mm Hg) — внесистемная единица измерения давления, равная 101 325 / 760 ≈ 133,322 368 4 Па; иногда называется «торр» (русское обозначение — торр, международное — Torr) в честь Эванджелиста Торричелли.

Происхождение этой единицы связано со способом измерения атмосферного давления при помощи барометра, в котором давление уравновешивается столбиком жидкости. В качестве жидкости часто используется ртуть, поскольку у неё очень высокая плотность ( ≈13 600 кг/м³ ) и низкое давление насыщенного пара при комнатной температуре.

Иногда используются миллиметры водяного столба ( 1 мм рт. ст. = 13,5951 мм вод. ст. ). В США и Канаде также, используется единица измерения «дюйм ртутного столба» (обозначение — inHg). 1 inHg = 3,386389 кПа при 0 °C.

См. также

Полезное

Смотреть что такое «Миллиметр ртутного столба» в других словарях:

МИЛЛИМЕТР РТУТНОГО СТОЛБА — (мм рт. ст., mm Hg), внесистемная ед. давления; 1 мм рт. ст.= 133,332 Па =1,35952•10 3 кгс/см2 = 13,595 мм вод. ст. Физический энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1983. МИЛЛИМЕ … Физическая энциклопедия

миллиметр ртутного столба — Внесистемная ед. давления, примен. при измер. атм. давления водяного пара, высокого вакуума и т. д. Обозн.: рус. — мм рт. ст., междунар. — mm Hg. 1 мм рт. ст. равен гидростатич. давлению столба ртути высотой 1 мм и плотностью 13,5951… … Справочник технического переводчика

МИЛЛИМЕТР РТУТНОГО СТОЛБА — внесистемная единица давления; обозначение: мм рт. ст. 1 мм рт. ст. = 133,322 Па = 13,5951 мм вод. ст … Большой Энциклопедический словарь

Миллиметр ртутного столба — – внесистемная ед. давления; 1 мм рт. ст.= 133,332 Па =1,35952•10 3 кгс/см2 = 13,595 мм вод. ст. [Физическая энциклопедия. В 5 ти томах. М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1988.] Рубрика термина: Общие термины… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

миллиметр ртутного столба — внесистемная единица давления; обозначение: мм рт. ст. 1 мм рт. ст. = 133,322 Па = 13,5951 мм водного столба. * * * МИЛЛИМЕТР РТУТНОГО СТОЛБА МИЛЛИМЕТР РТУТНОГО СТОЛБА, внесистемная единица давления; обозначение: мм рт. ст. 1 мм рт. ст. = 133,322 … Энциклопедический словарь

миллиметр ртутного столба — [millimeter Hg, mm Hg] торр, внесистемная единица давления, применяемая при измерении атмосферного давления водяного пара, высокого вакуума и т. д. Обозначение: русское мм рт. ст., международное mm Hg. 1 мм ртутного столба равен гидростатическому … Энциклопедический словарь по металлургии

МИЛЛИМЕТР РТУТНОГО СТОЛБА — (mmHg) единица давления, в результате которого ртуть в столбике поднимается на 1 миллиметр. 1 мм рт. ст. = 133,3224 Па … Толковый словарь по медицине

Миллиметр ртутного столба — торр, внесистемная единица давления, применяемая при измерениях атмосферного давления, парциального давления водяного пара, высокого вакуума и т. д. Обозначения: русское мм рт. ст., международное mm Hg. 1 мм рт. см. равен… … Большая советская энциклопедия

МИЛЛИМЕТР РТУТНОГО СТОЛБА — не подлежащая применению внесистемная ед. давления. Обозначение мм рт. ст. 1 мм рт. ст. = 133,322 Па (см. Паскаль) … Большой энциклопедический политехнический словарь

МИЛЛИМЕТР РТУТНОГО СТОЛБА — внесистемная единица давления; обозначение: мм рт. ст. 1 мм рт. ст. = 133,322 Па = 13,5951 мм вод. ст … Естествознание. Энциклопедический словарь

Источник

Миллиметр Ртутного Столба (Mmhg)

Смотреть что такое «Миллиметр Ртутного Столба (Mmhg)» в других словарях:

Миллиметр ртутного столба — (мм рт. ст., mm Hg) внесистемная единица измерения давления, равная 101 325 / 760 ≈ 133,322 368 4 Па; иногда называется «торр» (русское обозначение торр, международное Torr) в честь Эванджелиста… … Википедия

МИЛЛИМЕТР РТУТНОГО СТОЛБА — (mmHg) единица давления, в результате которого ртуть в столбике поднимается на 1 миллиметр. 1 мм рт. ст. = 133,3224 Па … Толковый словарь по медицине

Милиметр водянного столба — Миллиметр ртутного столба (мм рт. ст., mm Hg) внесистемная единица измерения давления, равная 101 325 / 760 ≈ 133,322 368 4 Па; иногда называется „торр“ (русское обозначение торр, международное Torr) в честь Евангелисты Торричелли.… … Википедия

Единицы измерения давления — Паскаль (ньютон на квадратный метр) Бар Миллиметр ртутного столба (торр) Микрон ртутного столба (10−3 торр) Миллиметр водяного (или водного) столба Атмосфера Атмосфера физическая Атмосфера техническая Килограмм сила на квадратный сантиметр,… … Википедия

Мм.рт.ст — Миллиметр ртутного столба (мм рт. ст., mm Hg) внесистемная единица измерения давления, равная 101 325 / 760 ≈ 133,322 368 4 Па; иногда называется „торр“ (русское обозначение торр, международное Torr) в честь Евангелисты Торричелли.… … Википедия

Мм рт. ст. — Миллиметр ртутного столба (мм рт. ст., mm Hg) внесистемная единица измерения давления, равная 101 325 / 760 ≈ 133,322 368 4 Па; иногда называется „торр“ (русское обозначение торр, международное Torr) в честь Евангелисты Торричелли.… … Википедия

Давление — У этого термина существуют и другие значения, см. Давление (значения). Давление Размерность L−1MT−2 Единицы измерения СИ … Википедия

Паскаль (единица измерения) — У этого термина существуют и другие значения, см. Паскаль (значения). Паскаль (обозначение: Па, международное: Pa) единица измерения давления (механического напряжения) в Международной системе единиц (СИ). Паскаль равен давлению… … Википедия

КПа — Паскаль (обозначение: Па, Pa) единица измерения давления (механического напряжения) в СИ. Паскаль равен давлению (механическому напряжению), вызываемому силой, равной одному ньютону, равномерно распределённой по нормальной к ней поверхности… … Википедия

Источник

Мобильная диагностика: как работают датчики уровня кислорода, пульса, ЭКГ и шума

Содержание

Содержание

Непростой 2020 год показал, что за здоровьем надо тщательно следить даже при самой невероятной занятости. Тем более, что развитие технологий позволяет делать это при помощи смартфона, умных часов или фитнес-браслета. Комбинация различных датчиков и софта может контролировать ряд важных параметров и делать выводы: все ли в порядке или стоит запланировать визит к врачу.

Всплеск интереса к повседневному контролю здоровья случился после появления на рынке «умных» часов и браслетов. Разработчики с самого начала встраивали в них не только акселерометр и/или гироскоп с навигационным приемником, но и датчики контроля сердечных ритмов. Сейчас в такие устройства ставят несколько дополнительных чипов, позволяющих узнать о своем организме много полезного.

Давайте разберемся, какие датчики применяются в «умных» гаджетах, что они умеют и насколько точным получается результат измерений.

Акселерометр и гироскоп

Изначально эти датчики устанавливали в смартфоны. Когда появились «умные» часы и браслеты, их также оснастили такими чипами: на работе акселерометра, например, построена одна из основных задач всех «умных» гаджетов — подсчет количества шагов.

Сейчас все настолько привыкли к тому, что акселерометр и гироскоп есть в мобильных устройствах, что не видят между ними разницы. Тем более, что функции этих датчиков реализуются одной микросхемой. На самом деле разница есть. Если коротко, то акселерометр реагирует на ускорение предмета, а гироскоп — на изменение его положения в пространстве. Поэтому с помощью акселерометра можно, например, понять, нужно ли сменить ориентацию экрана смартфона или посчитать шаги. А с помощью гироскопа — точно определить положение тела.

Зачем это нужно в мобильной диагностике? С подсчетом шагов все ясно — это контроль здорового образа жизни. Но это больше относится к фитнесу. А как это помогает в плане наблюдений за своим самочувствием?

Дело в том, что связка акселерометра и гироскопа обеспечивает работу функции, способной определить, что владелец устройства упал. «Умный» гаджет на основании резкого изменения показаний датчиков делает вывод, что пользователю необходима помощь, и автоматически вызовет экстренные службы, например, скорую или полицию. Зачем это нужно? Например, гаджет оперативно вызовет врачей, если с вами случится какая-то неприятность на улице. А при инсульте и инфаркте очень важно, чтобы квалифицированная медицинская помощь была оказана как можно быстрее.

К примеру, такая функция реализована в Apple Watch. По умолчанию она активируется у пожилых пользователей, также можно ее включить вручную.

Кстати, обратите внимание, что наличие акселерометра вместе с гироскопом позволяет получать более точные результаты тренировок: гироскоп точно распознает такие вещи, как бег на месте или прыжки, и понимает, когда вы идете пешком, а когда бежите.

Датчик пульса

Датчик пульса — первое устройство для мобильной диагностики, появившееся в носимых гаджетах. Он предназначен для контроля сердечных ритмов в состоянии покоя и при физической нагрузке. На основании собранной статистики можно оценить состояние здоровья и понять, оптимальны ли нагрузки на тренировках или, если имеются какие-либо заболевания, сориентироваться, не пора ли обратиться к специалисту.

Измерения пульса

Датчики пульса, используемые в мобильных гаджетах, работают на основе оптической технологии — фотоплетизмографии (PPG). Смысл ее заключается в следующем. При сокращении сердечной мышцы в кровеносных сосудах изменяется кровяное давление и происходит изменение интенсивности капиллярного кровотока. Увеличившееся количество крови в сосуде поглощает больше поступающего света. Если подать поток света определенной интенсивности, то на основании прошедшего через ткань или отраженного сигнала можно сделать вывод об изменениях анализируемой среды: например, подсчитать количество «всплесков» кровотока в минуту и сделать вывод о частоте пульса.

В мобильных гаджетах подсчет пульса реализуется на основе как прошедшего через ткань света (в компактных пульсоксиметрах), так и отраженного — в «умных» часах и фитнес-браслетах. В них светодиод, размещенный на внутренней стороне устройства, испускает свет,который отражается от тканей запястья и поступает на фотодатчик, регистрирующий уровень отраженного сигнала.

Для подсветки используется светодиод зеленого цвета (525 нм). Зеленый цвет излучения выбран потому, что является наиболее контрастным к красному цвету крови, согласно цветовому кругу Иттена, а следовательно, лучше всего поглощается.

«Умные» гаджеты регистрируют пульс автоматически (по расписанию) или по желанию пользователя. На основании измеренных значений они построят красивые графики в мобильных или десктопных приложениях, которые помогут следить за уровнем пульса: контролировать выход за установленные пределы, наблюдать процесс в динамике за определенные интервалы времени. В целом с этой задачей мобильные устройства справляются хорошо.

Измерения артериального давления

Раз датчик пульса анализирует сердечные ритмы на основе изменений кровотока и давления, то логично предположить, что с его помощью можно не только посчитать пульс, но и измерить давление. Это на самом деле так. На основании данных, полученных от датчика пульса, программа может рассчитать величину артериального давления.

Но проблема заключается в том, что для того, чтобы получить близкий к реальному результат, необходимо выполнить калибровку устройства под конкретного пользователя. В противном случае измерение давления будет корректным только для тех, у кого оно находится на нормальном уровне, и еще не проявились возрастные изменения или проблемы, связанные с различными заболеваниями. Поэтому, если вы хотите с помощью «умных» гаджетов контролировать еще и давление, ищите модель с настройкой измерений под владельца.

Датчик ЭКГ

Еще более интересная вещь в плане контроля здоровья — датчик электрокардиографии (ЭКГ). Дело в том, что о работе сердца можно судить не только по изменениям кровотока в сосудах, но и по электрическим сигналам, которые возникают в процессе работы этого органа. И эта информация точнее и информативнее. Электрокардиограмма, полученная специалистом медицинского центра, позволяет сделать выводы о работе сердца и его здоровье. Для этого на руки, ноги и грудную клетку устанавливают электроды, а результат интерпретирует компьютер.

Точно такой же датчик ЭКГ, только миниатюрных размеров, сейчас устанавливают в ряд мобильных устройств. Например, начиная с 4-го поколения, датчик ЭКГ имеется в Apple Watch. Но с мобильными датчиками существует ряд проблем.

Дело в том, что в профессиональном медицинском оборудовании обычно используют 10-12 датчиков, минимум шесть из них размещают в области сердца. А носимое мобильное устройство крепится на запястье. То есть, оно удалено от сердца на большое расстояние. И датчиков в таких устройствах значительно меньше.

Например, в Apple Watch их всего два: один размещен в Digital Crown, второй вместе с датчиком пульса установлен на внутренней стороне.

Поэтому точность ЭКГ, снятого с помощью мобильного устройства, не настолько высока, чтобы делать серьезные клинические выводы. Тем не менее, даже такой точности достаточно, чтобы определить мерцательную аритмию, показывающую, что визит к врачу откладывать не стоит.

Еще один важный момент — работа функции ЭКГ должна пройти проверку надзорных органов в разных странах. На момент написания статьи у Apple, например, получено разрешение для использования функции ЭКГ на территории США. В России Росздравнадзор сертифицировал ее буквально несколько дней назад. В остальном мире она официально отключена, хотя датчики в устройствах имеются. Остается только надеяться, что вопрос рано или поздно решится и полезная функция будет разблокирована.

Датчик уровня шума

Еще одна занятная функция, которая имеется, например, в Apple Watch — измерение уровня шума. Датчик регистрирует уровень фонового шума и, если он в течение некоторого времени превышает пороговое значение, гаджет выдает уведомление и предлагает покинуть место с высоким уровнем шума.

Полезна ли такая функция? Да, поскольку ВОЗ обращает внимание на то, что значительное количество людей подвергается риску потерять слух из-за сильного шумового воздействия в местах развлечений. Вы, наверное, замечали, что после того, как выходишь с рок-концерта или из клуба, некоторое время все слышно словно сквозь вату. Вот от таких «сюрпризов» датчик шума вас и защитит. Если, конечно, вы сами захотите защищаться.

Датчик уровня кислорода в крови

Теперь поговорим о новомодном датчике, которым мобильные устройства начали оснащать недавно. Это датчик определения уровня кислорода в крови. В свете коронавирусной инфекции, ставшей главной темой 2020 года, эта функция оказалась чуть ли не самой рекламируемой.

Нужно отметить, что, помимо наблюдений за своим состоянием в свете последних событий, контроль за уровнем кислорода в крови интересен и в других случаях: недостаток кислорода приводит к таким нехорошим вещам, как дыхательная недостаточность, одышка, головные боли и так далее.

Медики измеряют уровень кислорода в крови с помощью небольших приборов — пульсоксиметров. Внешне они напоминают прищепку с экраном, которая крепится на палец и выдает информацию о пульсе и степени насыщения кислородом артериальной крови. По этой причине датчики уровня кислорода в крови также называют датчиками SpO2.

Расшифровывается эта аббревиатура так:

Нормальной считается величина сатурации от 95 до 100%, показания ниже 90% говорят о наличии проблем.

В пульсооксиметре датчик измерения уровня кислорода работает следующим образом. В приборе установлен светодиод, излучающий сигналы инфракрасного диапазона и красного цвета, а также фотодетектор, фиксирующий, какая часть светового потока прошла через ткани пальца с капиллярными сосудами. Аналогичный способ используется и в умных гаджетах.

Только фотодетектор принимает не прошедший через ткани, а отраженный от них сигнал, так как браслет или часы крепятся на запястье. На основании уровня отраженного сигнала приложение, встроенное в гаджет, делает оценку сатурации и выводит на дисплей измеренное значение.

Такие датчики есть в новой серии Apple Watch, а также в ряде фитнес-браслетов, например, Honor Band 5 и Huawei Band 4 PRO.

Точность измерений и их использование для диагностики

Все перечисленные измерения — сердечных ритмов, ЭКГ и уровня кислорода — работают в мобильных гаджетах в упрощенном режиме. Они имеют уровень погрешности, не позволяющий использовать их как медицинские диагностические приборы. Это написано в документации ко всем «умным» часам и фитнес-трекерам, но, тем не менее, на этом стоит дополнительно заострить внимание.

К примеру, датчик уровня кислорода может ошибаться на несколько процентов, причем значение может колебаться, как в большую, так и в меньшую сторону. Также результаты измерений изменятся в том случае, если браслет или часы неплотно прилегали к вашему запястью, либо потому что резко похолодало.

Поэтому производители и специалисты обращают внимание, что все данные, полученные с мобильных датчиков, могут использоваться для общего контроля здоровья и оценки динамики состояния организма. Они не предназначены для постановки диагнозов и не являются медицинскими приборами. Для профессионального осмотра необходимо использовать специализированную технику.

Вместе с тем, нельзя не отметить и то, что имеется очевидная польза от использования датчиков в мобильной технике. Спортсмены и просто любители активного образа жизни успешно контролируют процесс тренировоки объемы нагрузок. А те, кому пришло время внимательнее относиться к своему здоровью, собирают статистику, показывающую общую картину изменений, и могут ее соотнести со своим самочувствием.

Анализ собранной статистики позволит вовремя заметить, если что-то пошло не так, и своевременно обратиться к врачу, например, при наличии сердечно-сосудистых заболеваний. Поэтому во многих случаях использование мобильной диагностики интересно, полезно и даже необходимо.

Источник

Фитнес-браслеты и смарт-часы с измерением давления. Как работает эта технология и можно ли ей доверять?

Посмотрев популярные запросы в Google, я понял, что людей совершенно не интересует принцип измерения артериального давления фитнес-трекерами. Какая разница, как оно там работает, просто дайте список лучших гаджетов с функцией измерения давления!

В этой статье вы не увидите много советов по выбору лучшего «фитнес-тонометра», но вместо этого узнаете, как вообще работает данная технология и насколько точны показания смарт-часов. Также я расскажу, есть ли разница между китайским «ноунеймом» и дорогими смарт-часами от известных брендов.

Для тех, кто читает наш сайт впервые, напомню, что мы уже подробно объясняли принцип работы таких функций, как измерение пульса и измерение уровня кислорода в крови смарт-часами. В этот раз настал черёд артериального давления.

И по традиции начнем с азов, вспомнив, что вообще такое артериальное давление и зачем его измерять, особенно если вы молоды и вас ничего не беспокоит. Эти вопросы действительно очень важны, поэтому уделим им достаточно внимания.

Что такое артериальное давление и почему его нужно знать?

Внутри каждого из нас очень много крови, но наши органы «не пропитаны» ею, как губка водой. Вместо этого кровь изолирована от всех тканей и находится в специальных эластичных трубках, которые называются кровеносными сосудами.

Эта кровь циркулирует по кругу, не выходя за пределы сосудов. То есть, кровеносные сосуды не «подключаются» к различным органам, как принтер или монитор к компьютеру.

Самый крупный сосуд (аорта), который выходит из сердца, разветвляется на более мелкие артерии, те расходятся на еще более мелкие артериолы, а артериолы в свою очередь делятся на капилляры. Диаметр последних не превышает 10 микрометров! Чтобы представить себе размер капилляра, посмотрите как он выглядит в сравнении с тонким человеческим волосом:

У таких маленьких капилляров, должно быть, очень тонкие стенки? Так и есть! Они настолько тонкие (толщиной в одну клетку), что сквозь них могут проходить различные молекулы (кислород, углекислый газ, питательные вещества). Именно через тонкие стенки капилляров и происходит обмен веществ между кровью и тканями.

Но кровь не может циркулировать сама по себе. Нужен «насос», который бы постоянно качал ее по кругу, чтобы забирать «отходы» от органов и доставлять им кислород и другие полезные вещества. Таким насосом является наше сердце.

В правую часть сердца попадает «плохая» кровь из вен, насыщенная углекислым газом. Сердце выталкивает эту кровь в легкие, где она очищается от углекислого газа и обогащается кислородом. Из легких «свежая» кровь попадает в левую часть сердца, откуда затем выталкивается в артерии, чтобы питать весь организм (на картинке сердце «смотрит» на нас, то есть, его левая сторона красного цвета):

Когда сердце сжимается, оно с силой выталкивает определенный объем крови в артерию, чтобы протолкнуть ее дальше по всему организму от головы до пяток. И так как артерия довольно эластичная, такой выброс крови растягивает ее, оказывая на стенки определенное давление:

У здорового человека при сокращении сердце создает давление равное примерно 120 миллиметрам ртутного столба (такое давление могло бы поднять ртуть в стеклянной трубке на 120 мм вверх). И этого должно быть вполне достаточно для того, чтобы проталкивать кровь через всё тело.

Повторюсь, это не просто давление, с которым сердце выталкивает кровь в сосуды, но и давление, с которым кровь давит на стенки сосудов. И называется оно систолическим давлением.

Но что произойдет, когда сердце расслабится? Естественно, давление внутри него резко упадет. И упругая артерия тут же захочет вернуться к своим обычным размерам. Ее стенки сожмутся, вытолкнув избыток крови дальше:

Как видно на рисунке, при сжатии стенки артерии, кровь растекается во все стороны, включая путь обратно к сердцу. Но внутри сердца есть клапан, который блокирует обратный ход крови. Поэтому она течет дальше в организм. Такое давление, создаваемое самой артерией (ее стенками), уже заметно ниже того давления, с которым сердце качает кровь.

У здорового человека оно равняется примерно 80 мм рт. ст. и называется диастолическим давлением.

Именно эти два значения мы и видим при измерении артериального давления. Если у человека давление равняется 140/90, это значит, что при сокращении его сердце выталкивает кровь в артерии под давлением 140 мм рт. ст. Когда же сердце расслабляется, артерии сужаются, тем самым проталкивая кровь дальше, но уже под давлением 90 мм рт. ст.

И зачем нам это знать?

Действительно, можно было бы совершенно не заморачиваться всем этим, если бы не одно но. Да, кровеносные сосуды могут легко справляться с повышением давления крови. Их стенки легко растягиваются, после чего возвращаются в обычное состояние.

У человека давление может повышаться и падать много раз в день. Например, если кровь становится более густой, ее течение замедляется и сердцу нужно сильнее сокращаться, чтобы увеличить выброс крови в артерии. Во время стресса артерии сужаются, что тут же увеличивает давление внутри сосудов (вспомните, когда вы сжимаете шланг, по которому течет вода, давление резко увеличивается).

Всё это нормально и не представляет угрозы для жизни.

Но серьезные проблемы начинаются тогда, когда давление повышается слишком часто или постоянно находится в повышенном состоянии (от 140/90 и выше). Такую ситуацию мы называем гипертонией.

Дело в том, что стенки сосудов не выдерживают высокое давление в течение продолжительного времени и их внутреннее покрытие (эндотелий) начинает разрушаться. А это покрытие, помимо всего прочего, выполняет одну крайне важную функцию.

Каждый знает, что когда кровь вытекает за пределы сосуда (например, когда мы порезали палец), она тут же сворачивается. Но почему она не сворачивается внутри сосуда? По той причине, что эндотелий (то самое покрытие, которое разрушается высоким давлением) выделяет специальные белки, предотвращающие свертывание крови.

Когда это покрытие повреждается, особые белки, транспортирующие по крови холестерин (липопротеины), попадают через поврежденные участки внутрь стенки артерии.

Тут же срабатывает «система безопасности» и посылает специальные клетки (макрофаги), чтобы уничтожить липопротеины. Они пробираются внутрь той же стенки и пожирают холестерин. Но если этих липопротеинов оказалось слишком много, макрофаги будут пожирать их до тех пор, пока сами не лопнут.

И теперь, вместо белков с холестерином мы имеем целое кладбище мертвых макрофагов с холестерином внутри!

Но и это еще не всё. Умирая, макрофаги выделяют цитокины, что привлекает еще больше макрофагов. Начинается замкнутый круг и воспаление нарастает. Кровь в этой области начинает сворачиваться. На поврежденных участках собираются тромбоциты.

Дальше ситуация усугубляется еще сильнее, так как в эту область смещаются гладкомышечные клетки и размножаются. Всё это приводит к появлению стенки вокруг очага воспаления, которая предотвращает сворачивание крови. Такое образование мы называем бляшкой:

Но не спешите расслабляться. Теперь внутри бляшки начинает активно собираться кальций. А так как доступ к этому месту практически заблокирован, специальные белки не могут туда пробраться, чтобы удалить его. А кальций — это то, что делает наши кости твердыми. То же происходит и с артерией в месте поражения. Она теряет свою эластичность.

Периодически на этом воспалительном образовании могут появляться трещины. И содержимое бляшки вырывается в артерию. Здесь сразу же появляется кровяной сгусток и уже частично закупоренный сосуд перекрывается еще сильнее:

Кровь перестает поступать в достаточном количестве в клетки и те начинают умирать.

А теперь всё зависит от того, в каких именно артериях это произошло. Если в коронарных — может случиться инфаркт миокарда; в сонных и артериях мозга — инсульт и атрофия мозга; в брыжеечной артерии — проблемы с тонким кишечником; в подколенной артерии — гангрена или судороги в ноге при физических нагрузках.

Добавьте к этому различные аневризмы! А если бляшка образовалась в почечной артерии, почка просто посчитает, что упало кровяное давление (так как из-за закупорки сосуда в нее поступает меньше крови). Естественно, давление будет сразу же повышено, что снова замыкает этот порочный круг.

Если кусок такой бляшки из более крупной артерии оторвется и потечет по кровотоку, он дойдет до более мелкой артерии и полностью закупорит ее, блокировав и кровоснабжение каких-то тканей.

Нужно ли говорить, что гипертония (повышенное давление) является одной из главных причин смертности во всем мире?

И теперь самое «замечательное» во всей этой истории:

Весь описанный процесс происходит совершенно незаметно для человека. И иногда о том, что проблемы все-таки были, узнают уже только родственники.

Именно поэтому очень важно знать свое давление каждому взрослому человеку, чтобы контролировать его. К слову, о контроле. Помимо лекарств, существуют и другие способы:

Если с этим немного разобрались, тогда попробуем ответить на главный вопрос.

Как измеряется артериальное давление?

Давайте вместе подумаем, как вообще реально измерять давление крови в артериях? Как бы вы это сделали?

Один человек по имени Стивен Хейлз, не долго думая, в начале 18 века решил эту проблему довольно незамысловатым способом — он воткнул почти 3-х метровую стеклянную трубку в глотку своей лошади и посмотрел, на какую высоту поднимается кровь:

И кровь действительно то поднималась, то опускалась в такт сердцебиению. Но людям не очень понравилась идея такой процедуры, да и особого смысла в определении давления крови тогда еще никто не понимал.

Но уже в начале 19 века другому врачу пришла гениальная идея, как измерить давление, никого при этом не заколов. Нужно было лишь передавить артерию, чтобы остановить кровоток! Он сконструировал из подручных средств аналог современной манжеты, которую можно накачивать воздухом и замерять давление внутри манжеты.

Дальше дело оставалось за малым. Он медленно спускал воздух в манжете, снижая давление и при этом прощупывал свой пульс. Как только давление манжеты сравнивалось с давлением крови, артерия начинала раскрываться и под пальцем ощущалась пульсация. Это давление в манжете и соответствовало артериальному давлению, точнее систолическому («верхнему»):

Но что делать с диастолическим («нижним») давлением. Как определить его?

И тут на сцену выходит Николай Сергеевич Коротков. Его метод (метод Короткова) до сих пор считается одним из самых точных. Он предложил прослушивать пульс в артерии при сдавливании манжеты.

Когда мы накачиваем манжету, в какой-то момент она полностью пережимает артерию и кровоток останавливается. Если в этот момент приложить стетоскоп к артерии, мы ничего не услышим.

Теперь начинаем понемногу спускать воздух в манжете и внимательно слушаем звуки. Как только давление в манжете опускается до уровня систолического давления, артерия начинает открываться и в этот момент кровь, которая уже собралась на входе, со всей силы устремляется через узкий просвет. Бурный поток (он называется турбулентным потоком крови) начинает бить в стенки сосудов и именно эти удары крови о стенки мы слышим в стетоскоп.

Продолжаем дальше спускать воздух и в какой-то момент манжета полностью перестает сжимать артерию, то есть, давление в манжете падает ниже диастолического (нижнего) давления крови. Теперь турбулентный поток прекращается и кровь начинает течь спокойно (ламинарный поток), без всяких завихрений и ударов о стенки. В этот момент звуки в стетоскопе полностью исчезают:

Если у вас есть такой тонометр, можете самостоятельно попробовать измерить давление. Это, на самом деле, не так сложно, как казалось на приеме у врача!

Но более популярны сегодня автоматические и полуавтоматические тонометры, которые самостоятельно определяют артериальное давление. Именно такие приборы есть и многих людей. Здесь используется осциллометрический метод.

К манжете подключен датчик давления. И когда манжета сжимается, датчик давления не ощущает никакой пульсации, а фиксирует лишь увеличение давления. Но затем воздух спускается и когда давление внутри манжеты доходит до систолического артериального, пробивается пульсация артерии. Эти пульсации ритмично давят на манжету и вызывают колебания давления внутри манжеты в такт сердцебиению.

Но здесь есть один важный момент. В отличие от метода Короткова (когда мы прослушиваем артерию через стетоскоп), осциллометрический метод не показывает напрямую систолическое и диастолическое давление. Колебания давления внутри манжеты начинаются примерно при систолическом давлении, но не заканчиваются при диастолическом.

Это хорошо видно на следующей иллюстрации, когда давление одновременно измеряется по методу Короткова и полуавтоматическим тонометром (осциллометрический метод):

Обратите внимание, что колебания давления в манжете начинаются немного раньше (со 164 мм рт. ст.), чем появляется звук в стетоскопе (на отметке в 157 мм рт. ст.). А когда звук в стетоскопе полностью прекращается, то есть, когда мы фиксируем диастолическое давление (92 мм рт. ст.), колебания в манжете еще продолжаются.

Поэтому в автоматических и полуавтоматических тонометрах используются микропроцессоры для расчета точного давления с использованием различных алгоритмов. Что важно, эти алгоритмы могут отличаться в разных моделях. И это одна из причин, по которой тонометры от разных производителей могут показывать разные результаты. По этой же причине данный метод не является стопроцентно точным (в отличие от метода Короткова со стетоскопом).

Я думаю, вы уже начинаете задаваться вопросом — причем же здесь фитнес-браслеты и смарт-часы? Ведь у них нет никакой манжеты, они не пережимают артерию, да и находятся в таком месте, где вообще нет крупных артерий.

Всё верно! В этом и заключается основная проблема — как измерять давление крови, без пережатия артерии. Только сразу уточню, что есть и обычные тонометры с манжетой, которые предназначены для запястья (запястный автоматический тонометр):

Не стоит их путать со смарт-часами. Правда, существуют редкие исключения, когда запястные тонометры делают в виде смарт-часов — эдакие гибриды тонометра и фитнес-трекера, как например, модель Omron HeartGuide:

Эти часы, как и запястные тонометры, используют осциллометрический метод для измерения давления. Но в отличие от тонометров, которые надеваются на плечо, они менее точны и также не используются в медицине. Более того, пожилым людям или тем, у кого уже есть проблемы с сосудами, вообще не стоит ими пользоваться (ни такими часами, ни запястными тонометрами).

Как измерять артериальное давление без манжеты? Вариант первый — ультразвук!

Ультразвуковой датчик можно использовать (и он используется) совместно с манжетой, но сейчас мы говорим о том, как возможно измерить давление без манжеты.

Если вы проходили ультразвуковое обследование, то знаете, что этот прибор творит чудеса — он буквально видит человека изнутри! Почему бы не воспользоваться ультразвуком для анализа артерии? Тем более, что такая процедура вполне себе привычная для любой больницы.

Я скажу одну вещь, а вы просто примите ее на веру, так как доказывать ее я не буду. Есть уравнение, которое позволяет более-менее точно рассчитать артериальное давление, если мы знаем диаметр артерии (насколько она растягивается и сужается под давлением крови) и скорость кровотока (с какой скоростью кровь протекает в артерии). Я даже покажу вам эту формулу:

Здесь неизвестны только три переменные: P — давление, d — диаметр артерии и V — скорость кровотока. Все остальные значения известны и дело остается за малым — узнать диаметр артерии и скорость движения крови.

Первое сделать при помощи ультразвука не очень сложно, так как у звуковой волны (как и любой другой) есть прекрасное свойство — она может отражаться от объектов и возвращаться назад.

Представьте себе такую ситуацию. Ваш сосед стоит в своей квартире напротив общей с вами стены и кричит во весь голос. Звуковая волна выходит из его рта и ударяется в стенку. В момент столкновения волны со стеной большая часть звука возвращается обратно к соседу, а к вам через стенку проходит лишь незначительная его часть (хотя иногда и кажется, что всё наоборот):

Почему так произошло? Звуковая волна будет продвигаться вперед без отражений только в одном случае — если она идет по однородной среде.

Но на границе двух разных сред (воздух и бетон в нашем примере) часть волны отразится обратно, а часть пройдет дальше. Затем звук пройдет по бетону и снова на границе бетон-воздух часть волны отразится обратно (в бетонную стену к соседу), а часть пройдет в вашу комнату по воздуху.

И сколько бы раз ни менялась среда (бетон-воздух-стекло-вода), каждый раз часть волны будет проходить дальше, а часть — отражаться обратно, пока волна полностью не угаснет.

Получается, мы можем сделать смарт-часы с ультразвуковым датчиком давления! Он будет испускать звуковую волну на высокой частоте, которую мы не слышим (ультразвук). Этот звук пройдет сквозь кожу, часть его отразится обратно на датчик, а часть пройдет дальше в мягкие ткани.

Затем волна достигнет стенки артерии и часть ее вернется на датчик. Пройдя по крови внутри сосуда, звуковая волна снова встретится со второй стенкой артерии и опять часть ее возвратится на датчик, а часть пройдет дальше. Всё закончится, когда звук встретится с костью, теперь он полностью отразится и уже ничего не пойдет дальше:

Прибор покажет нам всплески напряжения, когда возвращалась каждая «порция» звуковой волны. И мы можем легко определить толщину сосуда и даже наличие бляшек в сосуде:

Но здесь мы сталкиваемся с первой проблемой. Вы когда-нибудь делали ультразвуковое обследование? Если да, то, должно быть, обратили внимание, что перед обследованием на участок кожи врач обильно наносит специальный гель. Зачем он это делает?

Дело в том, что любая среда (воздух, металл, мышцы, кровь, вода и т.п.) оказывает определенное сопротивление звуку (так называемый акустический импеданс), то есть, затормаживает движение звуковых волн.

И это сопротивление зависит от плотности среды. Например, если плотность воздуха составляет 1.2 кг на кубический метр, то плотность крови — больше тонны на кубический метр! И когда звуковая волна будет переходить из среды с низким акустическим сопротивлением (воздух) в среду с высоким сопротивлением (кровь), практически вся волна отразится обратно, так как акустическое сопротивление крови в 4 тыс. раз выше, чем у воздуха. И это естественно, что столкнувшись с высоким сопротивлением, волна просто отразится от препятствия.

Именно это и произойдет, когда ультразвук из прибора пройдет по воздуху и столкнется с кожей. Разница в акустическом сопротивлении кожи и воздуха очень большая и лишь 0.1% всей звуковой волны пройдет сквозь кожу. Работать с таким сигналом бессмысленно, так как мы теряем 99.9% информации.

Поэтому между кожей и прибором наносится специальный гель, акустическое сопротивление которого идентично коже. Получается, прибор как бы «погружается» в кожу, так как воздух между прибором и кожей исключается. И теперь не 0.1%, а вся звуковая волна пройдет сквозь кожу. А дальше уже будет отражаться, как в рассмотренном выше примере.

Не думаю, что вам понравятся часы, перед надеванием которых нужно будет каждый раз (минимум ежедневно, а то и по нескольку раз в день) обильно смазывать запястье гелем.

И да, ультразвуком можно также определить скорость движения крови. На этом моменте я не буду останавливаться так подробно, чтобы не отнимать время.

Для тех, кому интересно узнать больше, просто оставлю небольшую подсказку — эффект Доплера, который каждый из нас сотни раз наблюдал в повседневной жизни. Например, когда поезд приближается к нам, мы слышим более высокий звук, чем когда он отдаляется. Или сирена скорой помощи звучит заметно выше, когда автомобиль приближается к нам, чем когда отдаляется.

Но всё это не подходит для смарт-часов.

Как же смарт-часы определяют артериальное давление?

На самом деле, современные смарт-часы или фитнес-браслеты не определяют артериальное давление. Да, есть часы даже от известных брендов с функцией измерения давления (например, Samsung Galaxy Watch 3, обзор которых я делал не так давно). Но и они определяют не давление, а кое-что другое.

Итак, смарт-часы не используют:

Вместо этого все смарт-часы и фитнес-трекеры используют обыкновенные лампочки или светодиоды разных цветов (в основном — зеленые, но в более дорогих моделях встречаются красные и инфракрасные).

Но что лампочки могут сказать о давлении?

Мы можем отправить импульс света в кожу и он частично отразится от ее поверхности, а частично пройдет вглубь. Под кожей какая-то часть света рассеется, другая часть будет поглощена кровью, мышцами и прочими тканями.

Кровь потому и красная, что все остальные цвета поглощаются ею, то есть, как бы «растворяются» в крови, а красный цвет «отлетает» обратно и из-за этого нам кажется, что она красного цвета.

Получается, используя обычный свет, мы можем измерять объем крови в артериях. Когда сердце выталкивает кровь, она давит на стенки и ее объем в сосуде увеличивается. А когда сердце расслабляется, объем крови снижается. Соответственно, чем больше крови в сосудах, тем больше света она поглотит и тем меньше света вернется обратно на датчик (фотодиод) смарт-часов:

Но, повторюсь, мы измеряем не артериальное давление, а именно объем крови в сосудах. В идеальном случае часы могут показать пульсовую волну, на которой мы легко обнаружим как систолический пик (самый высокий зубец на графике, который отражает объем крови в момент выброса), так и диастолический пик (небольшое повышение давления, когда сердце расслабляется, а артерия сжимается и проталкивает кровь дальше):

Остается лишь одна проблема — связать эти пики с реальным давлением крови, измеряемом в миллиметрах ртутного столба. Как же это сделать?

Самый простой и очевидный способ — прямо указать смарт-часам, какой объем крови в сосудах соответствует вашему систолическому («верхнему») и диастолическому («нижнему») давлению.

Для этого часы должны поддерживать калибровку. Именно это мы видим, например, в смарт-часах Samsung Galaxy Watch 3:

То есть, вы измеряете давление при помощи автоматического тонометра (напомню, он использует осциллометрический метод) и в то же время измеряете объем крови в сосудах с помощью смарт-часов. Затем вводите показания тонометра в приложение. Эту процедуру нужно повторить несколько раз подряд.

После этого часы будут достаточно точно определять ваше артериальное давление. Но только при условии, что вы правильно измеряли давление и правильно надевали часы при калибровке и во время измерений.

Естественно, если дать такие откалиброванные часы другому человеку, они покажут неправильный результат измерения. В этом случае нужно заново калибровать часы под каждого конкретного пользователя.

Если смарт-часы не поддерживают калибровку, не стоит вообще относиться к ним серьезно.

Уверен, некоторые владельцы китайских смарт-часов могут возразить, мол, разница с тонометром небольшая. И действительно, у многих пользователей точность может быть на «высоком» уровне. Причина тому — не высочайшее качество часов, а теория вероятности.

У большинства молодых и более-менее здоровых людей, давление должно быть в районе 120/80. Естественно, смарт-часы могут калиброваться под «среднюю температуру по больнице», то есть, подстраиваться под некое усредненное отношение давления к объему крови. И у многих оно будет более-менее точно совпадать с тонометром, но смысла в таком датчике нет. Это простое совпадение, а не медицинский прибор.

Поэтому, если вы и решились на такой «оптический тонометр», он обязательно должен поддерживать калибровку по настоящему тонометру.

Кроме того, чтобы иметь шанс на более-менее точное измерение давления, ваши смарт-часы должны очень точно измерять пульс. Если же показания пульсометра отличаются от показаний нагрудных ЭКГ-датчиков, тогда о точном измерении давления и речи быть не может, так как давление вычисляется именно по пульсовой волне.

К слову, об ЭКГ. Сегодня на рынке есть много фитнес-трекеров, способных делать электрокардиограмму. И некоторые производители заявляют, что их часы измеряют давление по ЭКГ.

Многим пользователям этот факт внушает доверие, так как все знают, что ЭКГ в часах намного точнее лампочек. Но не стоит обольщаться. Определить давление по ЭКГ напрямую невозможно. Здесь ровно та же история, что и с оптическим пульсометром. Вы получаете пульсовую волну, а нейросеть должна найти особые признаки и по этим признакам рассчитать давление.

Если посмотреть на пульсовую волну ЭКГ, то мы также можем извлечь из нее информацию о систолическом (эта область выделена красным цветом) и диастолическом (показано зеленым цветом) давлении:

Но, еще раз хочу обратить ваше внимание на то, что эти графики не показывают давление напрямую. И не существует математических моделей или алгоритмов, как из ЭКГ или PPG (оптический пульсометр) получить давление. Поэтому и требуется обучение нейросетей.

И последнее, что хотелось бы сказать. Все эти китайские трекеры «за 3 копейки» никогда не получали и не получат одобрение FDA или других государственных органов, что косвенно еще подтверждает их низкую точность и эффективность.

Вместо выводов

Измерение артериального давления — это крайне важная функция, но на сегодняшний день не существует смарт-часов, которые бы делали это с медицинской точностью.

Измерение давления на запястье еще сильнее усугубляет весь процесс. Даже использование манжеты не всегда дает точный результат, хотя такие тонометры работают с лучевой артерией — самой крупной на запястье, к которой обычные смарт-часы (с оптическим датчиком) не имеют никакого доступа.

Все смарт-часы с зелеными светодиодами работают в основном с капиллярами, то есть, с самыми микроскопическими артериями, изменение давления в которых наименее заметно. Зеленый свет (длина волны

500 нанометров) едва пробивается через эпидермис (наружный слой кожи), доходя до капилляров:

Ситуацию частично спасают красные (длина волны 600-650 нм) и инфракрасные (780-940 нм) лампочки, так как их свет может проникать гораздо глубже, к более крупным артериям:

Если давление нужно измерять человеку, у которого уже есть проблемы с сосудами или пожилому человеку, использовать смарт-часы совершенно бессмысленно. В таких ситуациях стенки сосудов уже не настолько эластичные, как в молодом возрасте, что затрудняет определение пульсации. Более того, в этих ситуациях лучше не использовать даже запястный тонометр с манжетой.

И, тем не менее, будущее у этой технологии есть. Существуют четкие доказательства того, что давление отражается на пульсовой волне, регистрируемой фитнес-трекерами при помощи светодиодов (или ЭКГ).

Сейчас к этой задаче активно подключают искусственный интеллект. Нейросети обучают на больших базах данных, в которых содержится пульс и реальное давление тысяч пациентов. Нейросети пытаются обнаружить связь между давлением и пульсом по особым признакам. И нет ни малейших сомнений в том, что фитнес-трекеры научатся точно определять давление.

Вполне вероятно, что уже в ближайшее время (год-два) мы увидим оптические датчики на смарт-часах с очень высокой точностью работы и без необходимости в калибровке (достаточно будет лишь ввести общую информацию: пол, возраст, вес, ИМТ).

Пока же к этой функции не стоит относиться слишком серьезно, особенно, повторюсь, когда речь идет о дешевых китайских трекерах от компаний, которые не способны позволить себе ни исследовательские центры, ни качественные дорогие датчики.

Алексей, глав. редактор Deep-Review

P.S. Не забудьте подписаться в Telegram на первый научно-популярный сайт о мобильных технологиях — Deep-Review, чтобы не пропустить очень интересные материалы, которые мы сейчас готовим!

Как бы вы оценили эту статью?

Нажмите на звездочку для оценки

Внизу страницы есть комментарии.

Напишите свое мнение там, чтобы его увидели все читатели!

Если Вы хотите только поставить оценку, укажите, что именно не так?

Источник