что такое пульсометр и как им пользоваться
Как измерить свой пульс, и зачем это делать
Как измерить свой пульс, и зачем это делать
Частота сердечных сокращений (ЧСС), которую нередко называют «пульсом», показывает, сколько раз в минуту бьется сердце. Этот показатель различается в зависимости от того, что делает человек. Во время сна частота сердечных сокращений значительно ниже, чем во время бега.
Несмотря на то, что ЧСС и пульс выражаются одинаковыми цифрами, техническая разница между этими двумя показателями есть.
ЧСС – это показатель того, столько ударов сердца происходит за определённый промежуток времени, обычно за минуту.
Пульс – это индикатор движения крови по артериям. Приложив палец к крупной артерии, можно почувствовать, как сердце перекачивает кровь.
Врачи используют показатель частоты сердечных сокращений для контроля здоровья человека. А люди, занимающиеся спортом, – чтобы определить эффективность тренировок.
Что такое нормальная частота сердечных сокращений?
Для человека старше 18 лет нормальная ЧСС в состоянии покоя составляет от 60 до 100 ударов в минуту. Чем более натренирована сердечно-сосудистая система – тем меньше требуется сердечных сокращений, чтобы организм получил необходимые питательные вещества и кислород с кровью.
У профессиональных спортсменов ЧСС в покое может быть около 40 ударов в минуту.
Нормальным пульсом в состоянии покоя считается:
— Для новорожденного – 120-160 ударов в минуту,
— Для малыша от 1 месяца до года – 80-140 ударов в минуту,
— Для ребёнка в возрасте от 2 до 6 лет – 75-120 ударов в минуту,
— Для ребенка в возрасте от 7 до 12 лет – 75-110 ударов в минуту,
— Для людей старше 18 лет – 60-100 ударов в минуту,
— Для взрослых спортсменов – 40-60 ударов в минуту.
Как проверить свою ЧСС?
На запястье (на лучевой артерии). Поверните руку ладонью вверх. Положите два пальца на запястье с наружной стороны руки. Почувствуйте толчки крови под подушечками пальцев. Возьмите часы или секундомер и посчитайте количество толчков в течение минуты или 30 секунд, умножив этот показатель на два.
На шее (на сонной артерии). Поместите указательный и безымянный пальцы руки на шее, рядом с трахеей. Посчитайте количество ударов в минуту.
Кроме того, пульс можно проверить и на других крупных сосудах:
— в районе бицепса или локтевого сгиба,
— на голове рядом с ухом,
— посредине подъема стопы,
— на виске,
— на краях нижней челюсти,
— в паху.
Также вы можете воспользоваться пульсометром. Пульсометры существуют в качестве самостоятельных приборов, но могут входить в конструкции часов и даже мобильных телефонов.
Что влияет на ЧСС?
На частоту сердечных сокращений влияют несколько факторов:
— тренированность,
— температура окружающей среды,
— положение тела (стоя, сидя, лежа),
— эмоциональное состояние: волнение, гнев, страх, тревога приводят к повышению ЧСС,
— наличие лишнего веса,
— прием лекарств, алкоголя или курение.
Если у нетренированного человека сердце бьется слишком медленно – менее 60 ударов в минуту – это называется брадикардия.
Если в состоянии покоя у взрослого нетренированного человека сердце бьётся быстрее 100 ударов в минуту – это называется тахикардия.
Если вы наблюдаете у себя подобные симптомы, которые сопровождаются головокружением, одышкой или обмороком – срочно обратитесь к врачу.
Что такое максимальная частота сердечных сокращений?
Этот показатель говорит о том, сколько ударов в минуту ваше сердце может сделать максимально – при физической нагрузке. Во время занятий спортом он позволяет оценить, насколько интенсивна нагрузка, которую вы получаете.
Обычно максимальная ЧСС считается по математической формуле, в которой учитывается возраст человека.
Для взрослых мужчин МЧСС = 220 – возраст. То есть у 25-летнего мужчины максимальная частота сердечных сокращений будет составлять 195 ударов в минуту.
Что такое пульсометр и как им пользоваться
Пульс – это толчок крови в артериях, производящий колебания стенок кровеносных сосудов. Частота пульса, его ритм, напряжение и наполнение характеризуют состояние здоровья человека. У здорового человека пульсовые волны следуют друг за другом и сокращения сердца ритмичные. Частота сердечных сокращений в минуту равно пульсу человека. У обыкновенного взрослого человека пульс в нормальных условиях составляет 60-80 ударов в минуту, а в положении лежа пульс меньше на 10 ударов.
У тренированных спортсменов сердце работает намного экономичнее, у них пульс уменьшается до 40-50 ударов в минуту. С возрастом пульс у человека меняется. При рождении пульс здорового ребенка составляет до 140 ударов в минуту, к годику – 130 уд/минуту, к 2 годам – 100 уд/минуту, к семи годам – 95 уд/минуту, в 14 лет она уже приравнивается к пульсу взрослого человека и составляет 80 уд/минуту. Определить, болен ребенок или нет можно по пульсу ребенка, у больного ребенка он будет не меньше 120 уд/минуту. А еще говорят, что беременная женщина может определить пол будущего ребенка по пульсу на запястьях рук. Мерить надо пульсы обеих рук, если он сильнее на правой руке, то будет мальчик, а если на левой – то девочка.
Чем экономичнее обменные процессы в организме, тем лучше работает сердце и тем ниже пульс человека. Поэтому показания пульса надо регулярно измерять.
Для измерения частоты сердечных сокращений необходим пульсометр, кардиомонитор или пульсомер, все это синонимы общепринятого названия мониторов для измерения сердечного ритма. Пульсометр представляет собой небольшое устройство, с помощью которого легко можно измерить пульс в любых условиях и неограниченном количестве.
Врачи прописывают постоянное ношение пульсометра людям с заболеваниями сердечно-сосудистой системы, для контроля пульса и избежания нежелательных последствий. Сегодня пульсометры приобретают все большую популярность и среди здоровых людей. Они все чаще применяются для контроля сердца во время бега, занятий на домашних тренажерах, при борьбе с лишним весом. Сторонники здорового образа жизни с помощью пульсометров контролируют работу органов и систем, ведут учет калорий и рассчитывают программу тренировок. Очень удобен пульсометр при спортивной ходьбе, езде на велосипедах, горных видах спорта и катании на роликовых коньках.
Наиболее широкое распространение пульсометры получили во время активных тренировок спортом для измерения частоты и ритма сердца. Во время бега, езды на велосипеде, занятий в тренажерном зале и фитнесе, аэробике и других видах спорта сердце человека интенсивно работает. Усиленно занимаясь физическими упражнениями, многие считают, что чем сильнее они занимаются и устают, тем больше пользы для здоровья и тренированнее его организм. Пульсометр является незаменимым помощником при занятиях спортом и тренировках, он дает возможность избежать нежелательного переутомления организма и в то же время, показывает аэробную выносливость сердца.
Не только профессиональным спортсменам необходимо держать пульс под контролем, но и тем людям, кто хочет сделать занятия спортом максимально безопасными и эффективными для его здоровья. Нельзя дать правильную оценку состояния организма и уровня нагрузки ориентируясь на такие показатели, как человек устал, тяжело дышит и вспотел. Только пульсометр дает точное представление о том, хорошо или плохо тренируется человек. С помощью пульсометра можно определить темп тренировки, который оптимально соответствует вашему сердечному ритму. Если частота сердечных сокращений превысит норму, то эту переходную грань пульса пульсометр определит самостоятельно и раздаст звуковой сигнал.
Многие спортсмены сегодня используют пульсометры. Ведь они дают им большие возможности для тренировки сердца и увеличения нагрузок без остановки, благодаря своим небольшим размерам и удобству. Чаще всего пульсометры выполнены в виде наручных часов и колец на палец. Их очень удобно использовать во время активных тренировок для измерения и записи частоты сердечного ритма. С ним человек всегда в курсе, насколько интенсивно функционирует его сердце. Контроль за сердечно-сосудистой системой невероятно важен для спортсмена, без этого невозможно достичь нужных результатов. С помощью пульсометра можно определить эффективность тренировки с наибольшей вероятностью. В отличие от измерения пульса ручным способом пульсометру не мешают такие факторы как изменение ветра или положения, нечаянное отвлечение внимания или крик из толпы.
Тренированное и выносливое сердце признак здоровья и долголетия. С пульсометром вы будете всегда в курсе, насколько интенсивно работает ваше сердце.
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.
Пульсометры: зачем и кому нужны? Разбираемся с экспертом
В век развития технологий гаджетами вроде фитнес-трекеров мало кого удивишь. Однако, как отмечают специалисты, любителям кардио стоит обзавестись специальными приспособлениями. Спойлер: смарт-часов может быть недостаточно. Вместе с Евгением Акимовым, врачом спортивной медицины, разбираемся, зачем зожевцам в арсенале пульсометр, какой лучше выбрать и, главное, сколько придется выложить.
Мы надеваем пульсометр: на кого, для чего…
Для начала окунемся в терминологию: пульсометры — это приборы, эффективно определяющие частоту сердечных сокращений (ЧСС) на единицу времени. Например, N ударов в минуту.
— Понять применение пульсометров на практике можно, окунувшись в спортивную медицину. Прибор отслеживает эффективность сердечно-сосудистой системы в тренировочном процессе. С медицинской точки зрения частота сердечных сокращений отражает, на каком топливе работают мышцы. Уже здесь можно определить, на каком механизме работают наши мышцы: кислородном или бескислородном. Он помогает понять, где топливом выступают углеводы, а где — белки или жиры.
Причина первая. Безопасность
Когда мышцам хватает кислорода для окисления субстратов, специалисты называют это аэробной или кардиотренировкой. Если «топливо» в мышцах сгорает в бескислородных условиях — это анаэробная тренировка.
— В стенах тренажерного зала контроль пульса нужен людям с определенными сердечно-сосудистыми заболеваниями или ограничениями, — рассказывает Евгений. — У меня в практике был молодой борец, у которого на медобследовании проявилась патология. При определенной ЧСС наступало кислородное голодание сердечной мышцы — миокарда. Оказалось, что у него врожденная сердечная патология. В его случае было четко выяснено, на какой ЧСС нагрузка становится небезопасной для его сердца. Дальше он продолжил тренироваться, контролируя нахождение своего пульса в нужной зоне, когда мы выяснили безопасный для его сердца «потолок» нагрузок.
По схожей причине врач рекомендует использовать пульсометр для людей в возрасте, которые занимаются активными видами спорта. Причиной кислородного голодания миокарда у них может стать атеросклеротическая бляшка, уменьшающая просвет сосудов свыше 75% и вызывающая имешическую болезнь сердца.
Причина вторая. Дозирование физнагрузок
— Если в силовых упражнениях мы отсчитываем, сколько «блинов» навесили на штангу, то для кардио работает сразу два показателя — продолжительность и интенсивность. С первым все понятно, а вот интенсивность — это далеко не скорость бега, а как раз ЧСС.
Оценка интенсивности на основе измерений пульса позволяет выделить пять зон для кардио. Первая — восстановительная тренировка. Вторая — небольшие усилия. Третья — зона основной работы, а последние две — уже экстремальной нагрузки.
В среднем подсчет выглядит таким образом: 220 минус возраст в годах. На 80% от этого значения начинается красная зона. Так определяется направленность тренировочного процесса.
Причина третья. Функциональная оценка организма
— Иногда мы ставим клиента на велодорожку для бега трусцой — всего лишь 8—10 км/ч — и обнаруживаем, что пульс у него находится в диапазоне 140—150 ударов в минуту. Это значит, что сердечная мышца работает в околомаксимальных значениях.
Как отмечает врач, это говорит о медицинских показаниях: врожденных или приобретенных заболеваниях, хотя чаще указывает на детренированность начинающего спортсмена.
— Однажды к нам пришел айтишник. Мы назначили ему базовую нагрузку на велотренажере, но пульс доходил до 180 ударов в минуту. Естественно, это ненормально. Человек долго обследовался, бегал по врачам, а причина таилась на поверхности — он 12—14 часов проводит сидя, а оставшееся время спит. Для него, как для детренированного человека, даже подъем на пятый этаж по лестнице превращается в пытку.
Зачем пульсометр, когда есть фитнес-браслет?
Сами по себе пульсометры отличаются своими возможностям. Датчики могут располагаться на груди, крепясь эластичной лентой или ремешком, а также в фитнес-браслетах или смарт-часах.
— Крепящийся на запястье датчик основан на способности эритроцитов, проходящих по сосудам, поглощать определенный спектр света.
Соответственно, пот, грязь и волосяной покров приводят к существенным погрешностям в данных. Нагрудные дают большую точность. Если это водный спорт, то там используются спецверсии с прорезиненными и герметичными датчиками.