Оптический пульсометр принцип работы. Наручные часы с пульсометром. Как гаджеты измеряют пульс

Пульсометры – это редкий пример фитнес-гаджетов, которые люди покупают не ради моды и удобства, а для реальной пользы. Вы не встретите на улицах больших городов хвастающегося тинейджера, который скажет другу: «Посмотри, какой я офигенный купил себе пульсометр» или гламурную чику, делающую селфи с новеньким Garmin или Polar. Но тысячи спортсменов регулярно покупают их по простой причине: такие гаджеты делают тренировки бегунов , велосипедистов, тяжелоатлетов и пловцов более эффективными.

В наших прошлых текстах мы часто упоминали пульсометры, как отдельную функцию GPS-часов или фитнес-трекеров. Но наконец-то добрались и до конкретного материала, посвященного heart-rate мониторам. Из этого текста вы узнаете:

- как пульсометры помогают начинающим и опытным спортсменам;
- какие виды и типы пульсометров можно найти на современном рынке;
- какие модели точнее всего измеряют пульс;
- есть ли у пульсометров дополнительные функции и сколько за них нужно платить.

А еще мы покажем вам самые бюджетные и дорогие HRM, наиболее востребованные модели и специализированные пульсометры для велосипедистов и экстремалов. Надеемся, наш материал заставит Ваше сердце биться слегка чаще!

Для чего спортсменам нужны пульсометры?

Лично я в функции мониторинга сердечной активности вижу даже больше пользы, чем в трекинге движений или анализе уровня мышечной массы. Пульсометр не мотивирует и не поощряет (то, что нужно обывателю), зато он учит дозировать нагрузку во время занятий спортом. В Интернете есть много развернутых трактатов о том, как частота сердечных сокращений (ЧСС) влияет на качество тренировок. Мы же попытаемся объяснить все это за несколько строчек.
Во время занятий спортом мы не чувствуем на 100% то, что переживает в этот момент наше сердце. Изнурено ли оно после часовой пробежки или все в порядке, и можно еще помучать себя? Можно ли уже переходить от разминки к хардкор-воркауту или еще рано? Во всех этих вопросах людям часто приходится ориентироваться на свои ощущения. А они регулярно подводят человека. Как результат – проблемы с сердцем, слишком короткие или затянутые занятия спортом. А что нам дает пульсометр?

Пульсометр показывает ту черту сердечных сокращений, за которую лучше не заходить . В момент, когда пульс подскакивает слишком высоко, нужно потихоньку «закруглять» треню. Или снижать нагрузку до разумной. Все равно она теперь будет только во вред организму. Вот гаджет и сигнализирует об этом хозяину: сердечко устало, пора посидеть и попить водички... Это очень здорово, ведь миф о том, что тренировка должна заканчиваться в состоянии полного изнеможения - давно развенчан.

Пульсометр показывает «зону разминки» . Нельзя приступать к серьезной физической нагрузке без разминки, - это знают все. Но когда ее заканчивать? И как правильно провести подготовку к фитнес-сессии? Пульсометр проследит за тем, как разогревается Ваш организм, и скажет, когда будет можно перейти "к делу".

Пульсометр определяют зону максимального КПД тренировки . Пробегаете десятый круг по городскому парку и думаете, что офигенно круты? Посмотрите на пульс. Возможно, он не сильно изменился под влиянием вашей активности, а значит, организму нужна дополнительная нагрузка. Если же Вы поймаете эту «оптимальную зону», то постарайтесь в ней удержаться: не превысить ЧСС и не занизить.

Пульсометры откроют дорогу в спорт людям разного уровня здоровья. Обидно, но многие "сердечники" верят, что им нет места в спорте… Это ошибка: ЛФК и легкий фитнес еще никому не вредили. Только таким людям лучше не выходить из зоны умеренных нагрузок! Вот и весь секрет. И пульсометры могут стать для таких людей лучшим оружием против комплексов и заблуждений.

А еще гаджеты со встроенным пульсометром точнее рассчитывают потраченные калории и разрабатывают прогноз индивидуальных тренировок. Такой вот приятный бонус!

Конструкторы придумали много разных способов измерения пульса, а также форм-факторов для пульсометров. Давайте пробежимся по основным классификациям современных heart-rate мониторов.

Сначала выберем датчик пульса , который вам наиболее симпатичен. Пульсометры 21 века считывают ЧСС двумя способами: оптическим замером и с помощью технологии биоимпенданса. В первом случае кожа человека искусственно просвечивается вблизи от капиляров, а оптический датчик улавливает скорость и характеристики отражения света. Циркуляция крови напрямую влияет на то, какой сигнал получит измеритель.

А вот биоимпенданс - технология более сложная. Специальный прибор отправляет в человеческое тело уже электрические сигналы: эти слабейшие электрические разряды помогают ему узнать многое о человеке. Уровень потоотделения, состав мышечной массы, а заодно - и ЧСС.

Какой датчик точнее - вопрос сложный, о нем мы поговорим ниже. А сейчас расскажем о том, где и как крепятся пульсометры.

Самая модная форма, которую диктует время и тренды – браслет . Казалось бы, логично мерять пульс вблизи от вены, да и большинство фитнес-трекеров давно приучили нас к тому, что браслет – это удобно. Основной его конкурент - нагрудный ремень . За нагрудные пульсометры голосуют обычно бегуны: ремни и сидят, якобы, плотнее, и измеряют ЧСС все-таки точнее. Правда, изнеженные обыватели и фанаты комфорта жалуются на низкую юзабильность таких ремней. Мол, и натирают, и от пота сползать начинают, и вообще... не у всех есть возможность ходить целый день с такой штуковиной под рубашкой... Короче, это, скорее профессиональный девайс, чем народный.

Одно время были популярны и экстравагантные крепления на пальце (пульсометры-перстни) и мочке уха . Появились они до внедрения биоимпенданс-датчиков, когда разработчики пытались добиться максимальной точности от оптических пульсометров. На мочке уха и указательном пальце капилляры пролегают максимально близко к поверхности - это удобно для считывания ЧСС. Соответственно, такие гаджеты измеряют пульс немного точнее. Но странный внешний вид не позволил им надолго закрепиться на полках спецмагазинов:).

Кроме того, датчики HRM можно найти в тренажерах для спортзалов (обычно это биоимпенданс-датчики на ручках), "умных весах" и велокомпьютерах.

Ну, и еще одно важное различие, по которому можно разделить современные пульсомеры. Это собственно тот период, в который они способны мониторить данные . Самые олдовые HRM улавливают ЧСС только в конкретный момент, когда Вы прижмете их к коже и нажмете специальную кнопку. Большинство современных мониторов "слушают сердце" постоянно, но выдают общие данные, вроде "самый низкий пульс, самый высокий и средний пульс за выбранный период". Ну, а навороченные модели могут дать полный отчет за весь период мониторинга в виде инфографики.

Что по цене? Пульсометр никогда не считался дорогим девайсом. Самые бюджетные варианты можно купить за 600-800 рублей . Качественные массовые пульсометры можно купить по цене от 1500 до 5000 рублей. Профессиональные велосипедные или беговые девайсы могут стоить и больше 20 000 рублей.

Принято считать, что идеальной точностью обладают оптические нагрудные пульсометры. Все-таки и сердце рядом, и контакт с телом у них пожестче. На втором месте народная молва расположила малоудобные HRM на мочке уха/пальце. Следом - классические браслеты с биоимпендансом и оптическим считыванием.

В Сети можно найти много тестов, где побеждают в битве за точность то одни, то другие модели. Причем, большинство косяков встречается именно тогда, когда HRM измеряет ЧСС при максимальной физической нагрузке. В состоянии покоя и разминки почти никто не косячит. Однако в жизни все оказывается не так просто. И даже очевидный вопрос: «что круче: биоимпенданс или "оптика"?» не решен до сих пор. Более того, многие юзеры даже ставят под кощунственное сомнение преимущества нагрудных датчиков. Если покопаться в отзывах экспертов и пользователей, то можно собрать настоящий компромат на любой тип пульсометров.

Хотите негатива на оптические пульсометры ? Получите! Даже на запястье они не застрахованы от глупых косяков. Как минимум из-за того, что оптика по-разному воспринимает разный цвет кожи. У темнокожих они могут занижать показатели, у слишком бледных людей - завышать. В книгах отзывов можно найти массу жалоб на этот фактор от людей разных этносов.

У наручных пульсометров с биоимпендансом вроде есть преимущества, вроде облегченного доступа к постоянному измерению ЧСС... Но тут многое зависит от качества датчика и софта к нему: очень уж часто косячит электроника в дешевых азиатских моделях. А еще их лучше не использовать людям с больным сердцем и беременным (хотя они тоже должны заниматься спортом и мерять пульс!!!). В общем, что сложнее устроено - с тем сложнее и управляться.

У нагрудных оптических пульсометров есть минус, возникающий при работе с волосатыми мужчинами. Даже если те регулярно бреют грудь, мелкие волоски могут повлиять на качество считывания пульса. А еще они плохо дружат с потом. Спина и грудь у бегунов потеют активнее, чем запястья и мочка уха. Это дает ослабленный контакт и даже может привести к соскальзованию датчика. А у нагрудного биоимпенданса для нормальной работы должен быть хороший электрический контакт с телом. Высохла кожа или не успели вспотеть - могут быть неверные данные.

Получается, что в поисках идеального hear-rate monitor ставку нужно делать не на определенный тип датчика, а на качество конкретной модели. Если разработчики предусмотрят все подводные камни, то и на результат гаджета можно будет положиться.

Как выбрать пульсометр: модели с GPS и функцией трекинга

Какими преимуществами должен обладать HRM, кроме надежного и точного датчика? Хорошей батареей? Умным ПО? Дополнительными возможностями?

Ну, батарея держит долго у большинства пульсометров. Если там не включен датчик GPS, то HRM живет едва ли не в режиме наручных часов. А вот продуманный софт и бонусы типа акселерометра или навигации таким гаджетам не помешают.

Начнем с программных возможностей. Идеальный HRM должен:

* Вести историю тренировок : удобный журнал занятий на компе или смартфоне поможет отслеживать ваш прогресс! Чем более развернутым будет фитнес-дневник, тем лучше;

* Иметь память на тренировочные зоны. Со временем Вы узнаете, в какой зоне лучше сжигаются каллории, в какой - растут мышцы, а в какой нужно готовиться к окончанию тренировки. В идеале гаджет должен помнить их (от 3-х до 5 зон) и обеспечивать хозяина комфортными подсказками;

* Предупреждать хозяина . Об опасности (слишком высокий пульс), о неэффективной тренировке (слишком низкий пульс), о смене тренировочной зоны.

* Удобно контачить с компьютером, смартфоном и фитнес-приложением. Обратите внимание на протокол ANT+. Он намного эффективнее ANT и означает, что ваш девайс может "подружиться" с другими фитнес-примочками.

Важно узнать и другое: некодированный или кодированный датчик пульса перед вами. Первый передает открытый сигнал, поэтому более подвержен помехам, но и спортивные пульсометры с ним стоят дешевле. Второй передает зашифрованный сигнал, защищенный от лагов.

Многие спортсмены используют трекеры пульса без каких-либо дополнительных функций. Но в наше время массовый покупатель всегда ищет у любого гаджета бонусные возможности. И в современных пульсометрах есть немало приятных сюрпризов, которые также будут работать на увеличение эффективности тренировок. Вот они - сервисы, которые "уж точно не навредят" вашему heart-rate монитору :

• Шагомер-акселерометр : с ним вы сможете высчитать число потраченных калорий и вести личный дневник активности, отслеживая собственный прогресс или деградацию;
• Gps-датчик : must have для фанатов бега и велосипедного спорта. Он мониторит вашу скорость передвижения, высоту подъема дорожки и выполняет простейшие навигационные функции;
• Широкие возможности биоимпенданса : напомним, что эти миниатюрные удары током позволяют примерно определять соотношение мышечной и жировой массы в организме, а также отслеживать изменения в этом соотношениии. Хорошая функция для тех, кто начал бегать ради борьбы с лишним весом.

Конечно, идея объединить все эти функции в одно устройство выглядит очень заманчиво. Поэтому на рынке появляется все больше не пульсометров в чистом виде, а гибридных устройств. И те, и другие войдут в наш обзор самых популярных, бюджетных, дорогих и специализированных пульсометров.

ТОП лучших часов с пульсометром в 2019 году

Samsung Gear Sport - умные часы с пульсометром

Samsung Gear Sport является спортивным гаджетом.
Устойчив к воздействию влаги. Класс водонепроницаемости: можно использовать при плавании и в душе. Платформа Android 4.4, iOS 9. Весом в 50 грамм - почти не чувствуется на руке. Незаменимая вещь при определении пульса. Уведомляет о приходе SMS, почта, календарь, Facebook, Twitter, погода.
Оснащен дополнительно: барометром, гироскопом, датчиком освещенности.
Есть датчик сердечного ритма, показания передаются в режиме онлайн. Как и любое электронное устройство, не может жить без подзарядки.

Часы Polar Vantage M

Влагозащитные. Изготовлены из нержавеющей стали. Дисплей устойчив к царапинам.
Используется для мониторинга сна, калорий, физ. активности, измерения пульса. Используется как браслет для фитнеса, многоборья и бега. С помощью таких часов можно установить индивидуальные настройки под себя для каждого вида спорта.

Данные тренировок с помощью приложения Polar Flow for Coach автоматически отсылаются тренеру.
Непрерывно измеряется сердечный ритм, данные отсылаются на смартфон. Поддерживает Android, iOS, Windows, OS X. Легкий - всего 45 грамм, поэтому практически не ощутим на руке.

Лучший бюджетный Пульсометр - Beurer PM15

Носится на запястье. Влагоустойчив. Носится на запястье. Можно вручную подобрать для каждой тренировки отдельный режим. Используя устройство можно легко контролировать частоту пульса без использования нагрудного датчика. Для измерения пульса достаточно пальцем коснуться прибора. Пульсометр измеряет данные в течение нескольких секунд, точность данных можно сравнить с данными ЭКГ. Используют при обычной и скандинавской ходьбе, туризме.

Можно носить при плавании, но, в это время нельзя измерять прибором пульс.
Требует подзарядки когда, разрядится.

Часы Garmin Vivomove HR Sport

Влагоустойчивые. Самая интересная модель из смарт часов. Можно ежедневно отслеживать показатели пульса, используется встроенный датчик пульса. Также отслеживает уровень стресса. Данная функция читается на основе полученного сердечного ритма от 0 до 100.
Может воспроизводить музыку, но смартфон придется брать с собой, нет памяти.
Может принимать входящие звонки и короткие уведомления. Работает до 5 дней без подзарядки.
Измеряет количество пройденных шагов, потраченных калорий. Вся информация выводится на дисплей часов.
Подойдет как для мужчин, так и для девушек.

Точный Пульсометр PUMA PU91129100 - для спортсменов

Носится на запястье. Есть встроенный датчик для измерения пульса. Устойчив к воздействию влаги. Счетчик кругов. Используется как часы. Относится к спортивным смарт - часам. Корпус изготовлен из пластика. С помощью прибора часов можно измерять количество кругов, которые пробежал, проехал. На каждой тренировке будет измеряться пульс, благодаря определению сердечного ритма, данный которого посылаются автоматически 24 часа в сутки. Показания пульса снимаются в течение нескольких секунд. Корпус изготовлен из пластика. Удобен и прост в использовании.

Сравнительная таблица лучших часов с пульсометром

Самые популярные гаджеты с пульсометром в прошлом

Итак, две самые популярные модели гаджетов с HRM на - Fitbit Charge HR и В первом случае перед нами - смесь "умных часов" и фитнес-трекера. А вот "Полар" - пульсометр в чистом виде. Приглядимся к ним внимательнее.

Фитнес-браслет с пульсмоетром Fitbit Charge HR. Это достаточно дорогой фитнес-браслет со встроенным пульсометром. Он дружит со всеми существующими мобильными ОС, умеет считать шаги и сожженные калории, мониторить фазы сна и уровень высоты. А еще "Фитбит" сигнализирует о полученных смс-ках, входящих звонках и электронных письмах. Но насколько хорош пульсометр девайса?

Сам датчик у Фитбита сделан по собственной технологии PurePulse. Он умеет различать только три зоны активности (маловато будет!). Результаты выводятся на смартфон в форме инфографики, а также связывает их с показателями "сжигания каллорий" и физической активности. Вот что пишут о его работе юзеры:

«Пульс определяет с задержкой, особенно когда рука потная или мокрая. Если вам нужно наблюдать за пульсом во время силовых тренировок или бега, то данный браслет вам не подойдет!» , - пишет Andrew Andrew .

А следующий спикер с ним не согласен:

«Во-первых, позволяет оценить работу сердца в дневном режиме, используя параметр "Пульс покоя". Мне позволило увидеть, что регулярные занятия спортом (бег) реально снижают пульс покоя, что говорит об укреплении сердечной мышцы. Во-вторых, позволяет регулировать вашу тренировку оптимальным образом, используя нужную вам зону ЧСС онлайн, а так же дает очень подробную статистику по итогам тренировки (посекундно: изменения пульса, потраченных калорий, зона ЧСС)».

Многие признают, что гаджет теряет пульс от обильного пота , но в таком случае помогает ослабление ремешка на руке.

Точность "Чардж" не назовешь идеальной: в состоянии нагрузки гаджет все-таки дает отклонения. Однако чаще всего это не критичные отклонение на 3-5-7 ударов. А Derek Klemons вообще уверяет, что сравнивал показания Фитбит с нагрудным датчиком от другой фирмы, и они совпали практически везде. В общем, для массовой аудитории - покатит.

А чем поразит нас браслет с пульсометром

Здесь все-таки пульсометр - не побочная услуга, а основная функция! Этот гаджет стоит почти в три раза дешевле. "Полар" тоже считывает ЧСС 24 часа в сутки и анализирует примерное число соженных калорий. Но шагомера и определителя высоты, оповещений о звонках и фитнес-примочек тут нету. А еще нужно учитывать, что девайс работает только с нагрудным датчиком. В теории это должно обеспечить покупателю повышенную точность показаний. Народный рейтинг в 4.5 звезды подтверждает данное правило лучше всего. По словам покупателей, гаджет прекрасно считает пульс и сожженые калории.

Eric J пишет:

«Часы невероятно просты в использовании. Когда вы впервые открываете окно, вы идете через мастера установки, вводите свой вес, пол... и все готово для тренировки. Они автоматически определяют зоны комфорта для вас, все функции вызываются в пару нажатий кнопки... Я сердечник, и для меня особенно важно не перегрузить сердце. Так вот, каждый раз, когда я попадаю в зону риска, он просто пищит и я снижаю нагрузку. Идеальная покупка для меня!»

Чему посвящен негатив в комментах? Отсутствию коннекта со смартфонами (все данные надо искать на маленьком дисплее), частой замене съемной батареи (раз в 6 месяцев) и слишком громким сигналам-предупреждениям... Напряжет ли это вас - решайте сами:).

А вот реальный плюс гаджета - то, что он коннектится и работает с тренажерами серии GymLink . Еще FT4 обладает нормальной водозащитой для того, чтобы сходить с ним в бассейн или купаться в неглубокой реке (хотя если отслеживание пульса для вас не так важно, рекомендуем использовать фитнес-трекеры для плавания из нашего обзора для этих целей). Модель пользуется популярностью и у девушек: он продается в салатовом, розовом, серебристом и черном цветовых вариантах.

В общем, универсальный выбор для начинающих и опытных спортсменов.

Лучшие бюджетные пульсометры и самый дорогой HRM

Влияет ли цена на качество HRM? Давайте сравним один из самых дешевых пульсомеров и самый дорогой.

Лучший пульсометр для велосепидистов

Начнем с эконом-модели часов с пульсометром HDE Fitness Sport

Никто не скрывает, что HDE штампуется в Китае. Ну, а как это можно было бы скрывать? Зато он кое-что умеет. Считает круги, пройденные бегуном или велосипедистом. Достаточно точно показывает текущее время... Он даже калории сожженые мониторит! В общем, такие простенькие китайские часы с HRM. На которые еще зачем-то дают двухгодовую гарантию.

Обладатели HDE буквально орут от удивления в комментариях:

«Это реально работает. Я покупал по приколу, не верил в гаджет. Но оказалось, что он очень неплох. Я сравнивал результаты с показателями медицинского оборудования и они почти всегда совпадали!!!» , - пишет Rick.

А другие спешат их разочаровать. Adim уверяет:

«Часы выглядит хорошо и работают хорошо. А вот монитор ЧСС бесполезен. Я делал 10 последовательных измерений ЧСС в положении сидя, и получил 10 различных результатов, начиная с 45 ударов в минуту до 87 ударов в минуту. Какая-то русская рулетка» .

Да, рулетка. Но, почему бы не поиграть в нее за 7 баксов? Это не так сложно, как решиться на покупку часов с пульсометром Polar V800 GPS.

Самый дорогой в мире пульсометр позиционируется как "мультиспортивное устройство". В идеале, V800 должен довести до эйфории любого спортсмена: футболиста и дайвера, фитнес-няшу и тяжелоатлета, бегуна и прыгуна! Разработчики щедро поделились со своим детищем функционалом, который может соответствовать такой цели. По утверждениям ребят из Polar, эту модель тестировали профессиональные триатлонисты и легкоатлеты. Не зря здесь предусмотрен расширенный GPS-режим для ценителей бега по пересеченной местности и экстремального туризма.

Этот гаджет в режиме онлайн мониторит пульс и пройденное расстояние, скорость и темп передвижения, уровень высоты и физической нагрузки. С его помощью можно провести тест состояния организма: насколько вы и ваше сердце готовы к серьезной тренировке! Ответ на такой вопрос хозяин пульсометра получит за несколько мнгновений.

Аккумулятор Polar отрабатывает 14 часов при максимальной нагрузке и 50 часов в режиме GPS низкой мощности. Практически рекордный показатель для GPS-устройств! Экран Polar V800 GPS покрыт укрепленным Gorilla Glass, а механника защищена от погружения даже на 100 метров! Девайс можно синхронизировать с чем угодно и как угодно, здесь даже предусмотрено добавление специальных велосипедных датчиков, вроде анализатора скорости вращения педалей. В этой модель уже появляется и привычный для фитнес-трекеров "умный тренер", который анализирует ваши прошлые результаты и подсказывает - как достичь новых рекордов в будущем.

Хозяева Polar V800 предсказуемо в восторге от своей покупки . Хотя, и к мелочам они придираются более серьезно.

«Почему-то не предусмотрена работа с горным велосипедом и горным стилем вождения. До сих пор нет коннекта с Андроидом... Ну, и датчики для велотренажеров у вас так себе, ребята» , - пишет Monteiro.

Но все это перекрывается очевидной заботой разработчиков об удобстве и комфорте своих клиентов. В модель встроена классная подсветка, виброоповещения, большой и контрастный дисплей. Здесь очень грамотно расположены оптические датчики и почти идеально работает Блютуз. Он прекрасно считывает пульс под водой... Короче, это качественный гаджет, который стоит своих денег.

Идеальный пульсометр для велосипедиста

Наш рассказ был бы неполным без информации о велосипедных пульсометрах. Как правило, они стоят на порядок дороже, чем беговые или фитнесовые девайсы. Захотите приобрести себе такой - готовьтесь вложить от 5 до 30 тысяч рублей!

Зато каждый велосипедный HRM представляет собой маленький бортовой компьютер. Он может работать и с велотренажером, и с городским великом, и с крутым mountain bike. Лидеры среди производителей здесь все те же: Garmin, Polar, Suunto. Пожалуй, лучше всего о преимуществах и фишках велосипедных пульсометров нам поможет рассказать модель Polar CS300 .

Да, она достаточно дорогая - заплатить за "Полар" придется 11900 рублей . Но для велокомпьютера это весьма бюджетная модель. Особенно, если учитывать высокие рейтинги девайса: от 4 до 5 звезд на разных маркетах.

Фишка CS-300 в том, что его можно и на руль поставить, и в зал на занятия фитнесом с собой захватить. Он выдает сердечные показатели в виде развернутой кардиограммы и точно замеряет скорость вашего железного друга. Гаджет обладает потрясающей памятью и возможностью записи до 14 этапов тренировки. Сделали разминку, потом - более активную зарядку, подтянулись на турничке, пробежались, сели на велик... все эти фрагменты будут разложены по полочкам и проанализированы. Ко всем уже известным нам тестам здесь добавился аэробный тест на выносливость при отдыхе и тест на способность организма к усвоению кислорода. Важная функция: ведь от уровня кислорода в крови зависит и эффективность тренировки, и ваше внутреннее состояние.

Функции автостарт и автостоп позволяют запрограммировать велокомпьютер автоматически начинать и прекращать запись тренировки, когда вы начинаете или прекращаете крутить педали... а в конце заезда Вы получаете отчет: хорошо ли крутили педали на разных этапах трассы (в горку, под горку, на равнине).

Кстати, о велофишках: девайс запоминает конфигурацию и характеристики сразу двух байков . Перед началом тренировки можно выбрать велосипед с нужными настройками для конкретной тренировки. А еще тут очень крутой аккумулятор, встроенные напоминания о тренировках (сядь за руль, ленивая задница) и много чего другого. Не зря велосипедисты регулярно причисляют этот прибор к числу лучших вело-пульсометров!

«У меня были почти все Garmin, три модели Суунто, полная коллекция Polar! но эта штука, без сомнения, будет покруче их всех. Все тесты выполняются быстро, все делается очень просто. Эту штуку освоит человек любого возраста, а главное - она очень надежная и точная» ,- пишет аноним на портале Амазон.

Лучший пульсометр с функцией измирения давления - Smart Браслет Jet SPORT FT-7 Grey

Смарт браслет Jet SPORT FT-7 Grey имеет современный дизайн. Сдержанный сенсорный монитор и прорезиненный ремешок темного цвета идеально смотрится на руке, не мешает в повседневных делах.

Кроме основных встроенных функций - отслеживание сна, счетчик калорий, уведомления о сообщениях и вызовах, измерения количества шагов браслет имеет несколько дополнительных. К ним стоит отнести встроенный пульсометр. Можно в любой момент узнать свой пульс и артериальное давление. Это очень удобно для людей с тахикардией или тех, кто очень активно занимается спортом.

Его можно подключить к смартфону любого производителя. независимо от вида операционной системы (Андроид, ios). Владелец браслета всегда будет оставаться в курсе о пришедших на телефон электронных письмах, входящих сообщениях, звонках.

Подводим итоги

Одно время мне казалось, что тренд на объединение разных функций в одном устройстве убьет хорошие пульсометры. В начале дело, действительно, шло к этому: фитнес-трекеры с датчиком ЧСС вышли на рынок с множественными косяками... Они ошибались в показаниях, не могли мерять пульс 24 часа в сутки... А люди все равно покупали именно "Фитбиты" и "Джабоны". Потому что они более модные и прокачанные. Но и производители пульсометров потихоньку стали отвечать на эту угрозу. Теперь уже они добавляют к своим пульсометрам менее важные шагомеры и функцию оповещения о смс-ках и звонках. И уж их точность и надежность остались прежними.

Поэтому спортсменам есть на кого положиться. Все модели, которые мы перечислили в этом обзоре - достойные гаджеты, которые отработают свои деньги. Их ключ к успеху несложен: простая технология+достойная реализация = любовь пользователей и точные данные.

Эх, вот бы все разработчики работали по такому принципу!

Всем привет!

Совсем немного осталось до начала нашей краундфандинговой компании часов для измерения уровня стресса EMVIO . Появилась небольшая передышка и пальцы попросились к клавиатуре.

Немного о нашем сердце

Что мы считаем пульсом

Attention!!! Cразу хотим отметить важный момент, который вносит в путаницу в терминологию и часто встречается в комментах к статьям про гаджеты с измерением пульса. Фактически пульс, который измеряется по сокращениям стенок кровеносных сосудов, и пульс, который измеряется по электрической активности сердца, имеют разную физиологическую природу, разную форму временной кривой, различный фазовый сдвиг и соответственно требует различные методы регистрации и алгоритмы обработки. Поэтому не может быть никаких RR-интервалов при измерении пульса по модуляции объемов кровенаполнения артерий и капилляров и механических колебаний их стенок. И обратно, нельзя говорить, что если у вас нет RR-интервалов, то вы не можете измерить аналогичные по физиологической значимости интервалы по пульсовой волне.

Как гаджеты измеряют пульс?

1. Измерение пульса по электрокардиосигналу

За свои труды в 1924 году он стал лауреатом Нобелевской премии. Именно Эйнтховен в первые получил реальную электрокардиограмму (название он придумал сам), разработал систему отведений – треугольник Эйнтховена и ввел названия сегментов ЭКС. Самым известным является комплекс QRS - момент электрического возбуждения желудочков и, как наиболее выраженный по своим временным и частотным свойствам элемент этого комплекса, зубец R.

До боли знакомый сигнал и RR-интервал!

В современной клинической практике для регистрации ЭКС используют различные системы отведений: отведения с конечностей, грудные отведения в различных конфигурациях, ортогональные отведения (по Франку) и т.п. С точки зрения измерения пульса можно использовать любые отведения, т.к. в нормальном ЭКС R зубец в том или ином виде присутствует на всех отведениях.

Спортивные нагрудные датчики пульса

Пример конструкции ремешка и Мистер-гаджет 80 lvl. Sensor pad – это два ЭКГ электрода с разных сторон груди.

На рынке популярностью пользуются HRM ремешки фирм Garmin и Polar, также имеется множество китайских клонов. В таких ремешках электроды выполнены в виде двух полосок из проводящего материала. Ремешок может быть частью всего устройства или пристегиваться к нему застежками-клипсами. Значения пульса, как правило, передаются по Bluetooth по протоколу ANT+ или Smart на спортивные часы или смартфон. Вполне удобно для спортивных занятий, но постоянное ношение вызывает дискомфорт.

Мы экспериментировали с такими ремешками в плане возможности оценки вариабельности пульса, считая их за эталон, но поступающие с них данные, оказались сильно сглаженными. Участник нашей команды публиковал пост , как он разбирался с протоколом ремешка Polar и подключал его к компьютеру через среду Labview.

С двух рук

Пример пульсометра с фронтальным электродом (Пульсометр Beurer)

Интересным устройством, использующим такую технологию, является браслет Phyode W/Me, разработчики которого провели успешную кампанию на Кикстартере, и их продукт имеется в продаже. На хабре про него был пост .

Электродная система PhyodeW/Me

Верхний электрод совмещен с кнопкой, поэтому многие люди, рассматривая прибор по фоткам и читая отзывы, думали, что измерение происходит просто по нажатию кнопки. Теперь вы знаете, что на подобных браслетах непрерывная регистрация со свободными руками в принципе не возможна.

Плюс этого устройства в том, что измерение пульса не является главой целью. Браслет позиционируется как средство проведения и контроля дыхательных методик, типа индивидуального тренера. Мы приобрели Phyode и проигрались с ним. Все работает, как обещано, регистрируется реальная ЭКГ, соответствующая классическому первому отведению ЭКГ. Однако прибор очень чувствителен к движениям пальца на фронтальном электроде, чуть сдвинулся и сигнал поплыл. С учетом того, что для набора статистики нужно около трех минут процесс регистрации выглядит напряжно.

Вот еще вариант использования принципа двух рук в проекте FlyShark Smartwatch, который выложен на Кикстартере .

Регистрация пульса в проекте FlyShark Smartwatch. Будьте добры подержать пальчик.

Что еще нового есть в этой области? Обязательно нужно упомянуть об интересной реализации ЭКГ электрода – емкостного датчика электрического поля EPIC Ultra High Impedance ECG Sensor производства фирмы Plessey Semiconductors.

Емкостной датчик EPIC для бесконтактной регистрации ЭКГ.

Внутри датчика установлен первичный усилитель, поэтому его можно считать активным. Датчик достаточно компактный (10х10 мм), не требует прямого электрического контакта, соответственно не имеет эффектов поляризации и их не надо смачивать. Нам кажется это решение весьма перспективным для гаджетов с регистрацией ЭКС. Готовых устройств на этих датчиках мы пока не видели.

2. Измерение пульса на основе плетизмографии

Импедансная плетизмография

Электродная система импедансной плетизмографии. Картинка отсюда

Главное условие, предъявляемое к генератору сигнала - это постоянство тока, его значение выбирают обычно не более 10-15 мкА. При прохождении сигнала через ткань его амплитуда модулируется изменением кровенаполнения. Вторая система электродов снимает модулированный сигнал, фактически имеем схему преобразователя импеданс-напряжения. При двухточечной схеме электроды генератора и приемника объединены. Далее сигнал усиливается, из него изымается несущая частота, устраняется постоянная составляющая и остается нужная нам дельта.
Если прибор откалибровать (для клиники это обязательное условие), то по оси Y можно откладывать значения в Омах. В итоге получается вот такой сигнал.

Примеры временных кривых ЭКГ, импедансной плетизмограммы (реограмме) и ее производной при синхронной регистрации. (отсюда)

Очень показательная картинка. Обратите внимание, где находится RR-интервал на ЭКС, а где расстояние между вершинами, соответствующее длительности сердечного цикла на реограмме. Также обратите внимание на резкий фронт R зубца и пологий фронт систолической фазы реограммы.

Из пульсовой кривой можно получить довольно много информации по состоянию кровообращения исследуемого органа, особенно синхронно с ЭКГ, но нам нужен только пульс. Определить его не сложно - нужно найди два локальных максимума, соответствующих максимальной амплитуде систолической волны, вычислить дельту в секундах ∆T и далее BMP = 60/∆T .

Примеров гаджетов, которые используют данный способ, мы пока не нашли. Зато есть пример концепта имплантируемого датчика для контроля кровообращения артерии. Вот про него. Активный датчик сажается прямо на артерию, с хост-девайсом общается по индуктивной связи. Мы считаем, что это очень интересное и перспективный подход. Принцип работы понятен из картинки. Спичка показана для понимания размера:) Используется 4-х точечная схема регистрации и гибкая печатная плата. Думаю, при желании, можно допилить идею для носимого микро-гаджета. Плюс этого решения в том, что потребление такого датчика исчезающее мало.

Имплантируемый сенсор кровотока и пульса. Похож на аксессуар Джонни-Мнемоника.

В завершении этого раздела сделаем ремарку. В свое время мы считали, что таким способом измеряется пульс в известном стартапе HealBeGo, поскольку в этом устройстве базовая функциональность реализуется методом импедансной спектроскопии, что, по сути, и есть реография, только с изменяемой частотой зондирующего сигнала. В общем, все уже на борту. Однако согласно описанию характеристик прибора пульс в HealBe измеряется механическим методом с помощью пьезодатчика (про этот способ во второй части обзора).

Оптическая плетизмография или фотоплетизмографияя

Иллюстрация принципа работы фотоплетизмографии

Способ нашел широкое использование в клинике и вскоре технология была применена в бытовых устройствах. Например, в компактных пульсоксиметрах, регистрирующих пульс и сатурацию кислородом крови в капиллярах пальца. В мире производится сотни модификаций. Для дома, для семьи вполне пойдет, но не подходит для постоянного ношения.


Пульсоксиметр обыкновенный и клипса для уха. Тысячи их!

Существуют варианты с ушными клипсами и наушниками со встроенными датчиками. Например, такой вариант от Jabra или новый проект Glow Headphones . Функциональность аналогична HRM ремешкам, но более стильный дизайн, привычное устройство, свободный руки. Постоянно носить затычки в ушах не будешь, но для пробежек на свежем воздухе под музыку в самый раз.

Наушники Jabra Sport Pulse™ Wireless и Glow Headphones. Пульс регистрируется внутриушным (in-ear sensor) способом.

Прорыв

Самым заманчивым было измерение пульса с запястья, ведь это такое привычное и комфортное место. Первыми были часы Мио Alpha с успешной компанией на Кикстартере.

Создательница продукта Лиз Дикинсон (Liz Dickinson) пафосно провозгласила это устройство Святым Граалем измерения пульса. Модуль датчика был разработан ребятами из Philips. На сегодняшний день это самое качественное устройство для непрерывного измерения пульса с запястья методом фотоплетизмографии.

Даешь умных часов много и разных!

Сейчас можно сказать, что технология отработана и внедрена в серийное производство. Во всех подобных устройствах реализуется измерение пульса по отраженному сигналу.

Выбор длины волны излучателя

Теперь пару слов, как выбирают длину волны излучателя. Тут все зависит от решаемой задачи. Обоснование выбора хорошо иллюстрировать по графику поглощения света окси и дезоксигемоглобина с наложенными на него кривыми спектральных характеристик излучателей.

Кривая поглощения света гемоглобином и основные спектры излучения пульсовых фотоплетизмаграфических датчиков.

Выбор длины волны зависит от того, что мы хотим измерить пульс и/или сатурацию насыщения крови кислородом SO2.

Просто пульс. Для этого случая важна область, где поглощение максимально – это диапазон от 500 до 600 нм, не считая максимума в ультрафиолетовой части. Обычно выбирается значение 525 нм (зеленый цвет) или с небольшим смещением – 535 нм (применено в датчике OSRAM SFH 7050 – Photoplethysmography Sensor).

Зеленый светодиод датчика пульса – самых ходовой вариант в смарт-часах и браслетах. В датчике смартфона Samsung Galaxy S5 использован красный светодиод.

Оксиметрия. В этом режиме необходимо мерить пульс и оценивать сатурацию крови кислородом. Способ основан на разнице в поглощении связанного (окси) и не связанного с (дезоки) кислородом гемоглобина. Максимум поглощения деоксигенированного гемоглобина (Hb) находится в “красном” (660 нм) диапазоне, максимум поглощения оксигенированного (Hb02) гемоглобина в инфракасном (940 нм). Для вычисления пульса используется канал с длиной волны 660 нм.

Желтый для EMVIO. Для нашего прибора EMVIO мы выбирали из двух диапазонов: 525 nm и 590 нм (желтый цвет). При этом мы учитывали максимум спектральной чувствительности нашего оптического датчика. Эксперименты показали, что разницы между ними практически нет (в рамках нашей конструкции и выбранного датчика). Любую разницу перебивают артефакты движения, индивидуальные свойства кожи, толщина подкожного слоя запястья и степень прижатия датчика к коже. Мы захотели как-то выделиться из общего “зеленого” списка и пока остановились на желтом цвете.

Конечно, измерения можно проводить не только с запястья. Есть на рынке нестандартные варианты выбора точки регистрации пульса. Например, со лба. Такой подход использован в проекте умного шлема для велосипедистов Life beam Smart helmet разработаного Израильской компанией Lifebeam. В предложениях этой фирмы есть еще бейсболки и солнцезащитные козырьки для девушек. Если постоянно носите бейсболку, то это ваш вариант.

Велосипедист доволен, что не нужно одевать HRM ремешок.

В целом выбор точек регистрации достаточно велик: запястье, палец, мочка уха, лоб, бицпес руки, лодыжка и стопа ноги для малышей. Полное раздолье для разработчиков.

Большим плюсом оптического способа является простота реализации на современных смартфонах, где в качестве датчика используется штатная видеокамера, а в качестве излучателя – светодиод вспышки. В новом смартфоне Samsung Galaxy S5 на задней стенке корпуса, для удобства пользователя, уже имеется штатный модуль датчика пульса, возможно и другие производители будут внедрять аналогичные решения. Это может стать решающими для устройств, в которых нет непрерывной регистрации, смартфоны вберут в себя их функционал.

Новые горизонты фотоплетизмографии

Дальнейшее развитие этого способа связано с переосмыслением функционала оптического датчика и технологическими возможностями современных носимых устройств в плане обработки видеоизображений в реальном времени. В итоге имеем идею измерения пульса по видеоизображению лица. Подсветкой является естественное освещение.

Оригинальное решение, с учетом того, что видеокамера является стандартным атрибутом любого ноутбука, смартфона и даже умных часов. Идея метода раскрыта в этой работе .

Субъект N3 явно напряжен – пульс под 100 уд/мин, наверно сдает работу своему руководителю Субъекту N2. Субъект N1 просто мимо проходил.

Сначала на кадрах выделяется фрагмента лица, потом изображение раскладывается на три цветовых канала и разворачивается по временной шкале (RGB trace). Выделение пульсовой волны основано на разложение изображения методом анализа независимых компонент (ICA) и выделения частотной составляющей, связанной с модуляцией яркости пикселей под действием пульсации крови.

Лаборатория Philips Innovation реализовала аналогичный подход в виде программы Vital Signs Camera для IPhone. Весьма интересная штука. Усреднение значений конечно большое, но принципиально метод работает. Аналогичный проект развивает .

Виды экранов Vital Signs Camera.

Так что в будущем системы видеонаблюдения смогут дистанционно измерять ваш пульс. Контора АНБ возрадуется.

Окончание обзора в следующем посте “ ”. В той части мы расскажем об более экзотических способах регистрации пульса, которые используются в современных гаджетах.

Удачи! И еще раз пригашаем вас на сайт нашего проекта EMVIO .

Теги:

• измерение пульса
• пульсометры
• носимые устройства
• гаджеты
• emvio

Оля Лихачева

Красота - как драгоценный камень: чем она проще, тем драгоценнее:)

Содержание

Современную жизнь трудно представить без всевозможных гаджетов и для здоровья в том числе. Так, большой популярностью пользуется пульсометр на руку – браслет для измерения пульса во время бега или занятий фитнесом. Устройство контролирует сердцебиение и оповещает о необходимости сменить темп звуковым сигналом. Прибором также пользуются люди с нарушением работы сердца.

Что такое пульсометр

Спортивные часы (или пульсометры) являются медицинскими приборами, позволяют отслеживать частоту сердечных сокращений во время физических нагрузок. Изделие надевается на руку и благодаря ему, занимаясь спортом, можно не отвлекаться на подсчет сердечных сокращений, совершая пробежку, занимаясь фитнесом. Мониторы сердечного ритма контролируют нахождение пульса в комфортном для человека коридоре значений.

Зачем нужен

Браслет для измерения пульса помогает спортсменам сделать тренировку более эффективной. Сначала частота сокращений измеряется в спокойном состоянии, определяются нижний и верхний пороги. Во время тренировки человек следит за этими показателями: повышает нагрузку, если пульс ниже минимального уровня или снижает темп занятия при превышении максимального значения.

Как работает

Принцип работы браслета напоминает ЭКГ (электрокардиограмму). Подсчет пульса ведется беспроводным датчиком, находящимся на пальце, мочке уха, на груди или в самом изделии. Он передает количество сокращений сердца принимающему устройству, расположенному в спортивных часах. Последнее обрабатывает данные и выводит результат в электронном виде на экран пульсометра.

Рейтинг пульсометров

Купить пульсометр на руку можно в интернет-магазине Москвы, Санкт-Петербурга и в других городах. Некоторые изделия стоят дорого, но попав на акции, скидки, распродажи, можно приобрести браслет относительно дешево. Осуществляя продажу товаров через интернет, компании предоставляют возможность заказать доставку покупки по почте, предлагая низкую цену на эту услугу. Ознакомьтесь с рейтингом лучших изделий:

Лучшие пульсометры на руку

В бюджетных моделях пульсометров на руку, кроме функции мониторинга сердца, есть еще часы, будильник и таймер. Более усовершенствованные изделия ведут подсчет сжигаемых калорий и расход энергии. Плюс дорогих спортивных гаджетов – подключение к компьютеру, чтобы анализировать физическое состояние человека и составлять индивидуальные программы.

Для бега

В моделях Polar, кроме подсчета частоты пульса, запрограммировано отслеживание темпа, расстояния, количества шагов и сожженных калорий на занятиях бегом. Кроме того, этот тип пульсометров оповещает о сообщениях из соцсетей. Ознакомьтесь со следующими вариантами:

• название модели: Polar M200 Red;
• цена: 10200 рублей;
• характеристики: производство – Финляндия, цвет – красный, режим работы – до 6 часов;
• плюсы: оснащены датчиком GPS;
• минусы: не обнаружены.

Измеритель пульса на запястье для бега от компании Wahoo – один из наручных пульсометров, умеющих распознавать выполняемое упражнение и считать количество повторов. Соединяется с телефоном через блютуз, поддерживает работу нескольких приложений:

• название: Wahoo TICKR X Heart Workout;
• цена: 5190 р.;
• характеристики: цвет – черный, материал – пластик, имеет встроенную память;
• плюсы: водонепроницаемый;
• минусы: не обнаружены.

Для фитнеса

У профессиональных спортсменов пользуется спросом фитнес-браслет с пульсометром от компании Mio. Этот гаджет на руку отличается высокой точностью измерений, имеет встроенную память и хранит данные за 25 часов тренировки:

• название: Mio Alpha 2 Pink;
• цена: 7990 р;
• характеристики: производство – Канада, цвет – розовый, водонепроницаемость 3 атм.;
• плюсы: работает до 23 часов;
• минусы: не обнаружены.

Компания Sanitas выпускает многофункциональный пульсометр, который выглядит как обычные часы о надевается на левую руку. Пульсометры Sanitas работают без нагрудного пояса, поэтому незаменимы на таких занятиях спортом, как северная ходьба и туризм:

• название: Sanitas SPM10;
• цена: 3150 р.;
• характеристики: производство – Германия, цвет – серый металлик;
• плюсы: пальцевый сенсор, водонепроницаемость 50 м;
• минусы: не обнаружены.

Для езды на велосипеде

Компания Garmin производит одни из точных приборов на руку, которые не только измеряют пульс, но еще контролирует скорость движения, расстояние. При помощи беспроводного канала связи гаджет передает данные на компьютер:

• название: Garmin forerunner 70 HRM;
• цена: 14678 р.;
• характеристики: корпус устройства из пластика, считает расход калорий, ведет подсчет пульса;
• плюсы: противоударный, водонепроницаемый;
• минусы: не обнаружены.

Пульсометры Sigma для руки – одни из популярных моделей у пользователей. Они считают не только пульс, но еще и количество пройденных на велосипеде кругов:

• название: Sigma PC 15.11;
• цена: 5410 р.;
• характеристики: таймер, звуковое оповещение, подсветка, водонепроницаемость;
• плюсы: 5 режимов языка;
• минусы: не обнаружены.

Для силовых тренировок

Спортивный браслет с пульсометром на руку от компании Polar имеет стильный дизайн и все функции фитнес серии. Изделие оснащено оптическим датчиком и функцией выставления верхней и нижней зоны пульса:

• название: Polar FT80;
• цена: 23990 р.;
• характеристики: производство – Финляндия, вес – 64 г, водонепроницаемость 30 м;
• плюсы: составление плана индивидуальных кардио- и силовых тренировок;
• минусы: дорого стоит.

Часы-пульсометр Atlas умеют распознавать положение тела человека в пространстве, различают выполняемое упражнение, считают пульс и количество повторов. Прибор носится только на левой руке, имеет ремешок для фиксации мобильного модуля-экрана:

• название: Atlas Wristband;
• цена: 8990 р.;
• характеристики: цвет – черно-желтый, материал браслета – силикон, сенсорный экран, работа в активной режиме – до 5 ч.;
• плюсы: влагозащищенные;
• минусы:

Шагомер с пульсометром наручный

Шагомер от компании Silva подсчитывает максимальный пульс, количество пройденных шагов и скорость:

• название: шагомер Silva;
• цена: 1800 р.;
• характеристики: производство – Швеция, цвет – бело-голубой, материал – пластик, имеет часы;
• плюсы: крепление на пояс;
• минусы: не обнаружены.

Пульсометры Beurer рассчитывает пройденный путь и скорость, с которой это было сделано, исходя от величины вашего шага. Изделия крепятся на руку, как обычные часы:

• название: Beurer PM18;
• цена: 4400 р.;
• характеристики: производство – Германия, пальцевый сенсор, ведет подсчет расхода калорий и жира в грамма;
• плюсы: водонепроницаемость 50 м;
• минусы: не обнаружены.

Медицинский пульсометр на запястье

Измеритель пульса Heart Beat Meter (медицинский) крепится на запястье с помощью липучки, измеряет пульс с точностью до +/-3%:

• название: Heart Beat Meter;
• цена: 715 р.;
• характеристики: цифровой жидко-кристаллический монитор кровяного давления и измеритель пульса, материал - пластик;
• плюсы: дешево стоит;
• минусы: не обнаружены.

Медицинский пульсометр-тонометр MPT Automatic 90 имеет автоматическую систему и индивидуальные настройки для каждого пользователя:

• название: MPT Automatic 90;
• цена: 1500 р.;
• характеристики: цвет – белый, материал – пластик, трехстрочный жидкокристаллический дисплей, память на 90 измерений;
• плюсы: компактные размеры;
• минусы: не обнаружены.

Как выбрать пульсометр на руку

Если вы не знаете, как выбрать пульсометр для тренировок, ориентируйтесь на следующие показатели:

1. Производитель. Отдавайте предпочтение известным фирмам, гарантирующим качество и точность показаний.
2. Элемент питания. Будет лучше, если вы сможете заменить его самостоятельно.
3. Функциональность. Выбирайте пульсометры для руки с наличием дополнительных функций.
4. Синхронизация. Очень удобно пользоваться приборами с возможностью подключения к смартфону, компьютеру.
5. Если вы занимаетесь плаваньем, гаджет должен быть водонепроницаемым.

Пульс человека - дело тонкое, и это точно знают бегуны, велосипедисты и все, кто занимается циклическими видами спорта. И если раньше всё было просто: выбрал модель, обвязал вокруг груди ремень с датчиком - и бегом на трек, то сегодня перед покупателем пульсометра стоит ещё один выбор. На рынке появились оптические модели мониторов сердечных ритмов, которые не требуют нагрудного ношения: всё что нужно - это надеть устройство на запястье подобно обыкновенным часам.

Казалось бы - теперь ещё проще! Однако, пользователи задаются вопросом: а не уступает ли технологическая новинка классике в точности измерений? Что ж, зададимся этим вопросом и мы - и попробуем разобраться в истине.

Электрокардиография

Для начала рассмотрим, как работает нагрудный пульсометр. Фактически это устройство представляет собой упрощённую версию всем знакомого электрокардиографа: 2 датчика-электрода (вместо 12) встроены в ремешок, который плотно прилегает к груди спортсмена. Датчики считывают информацию об электрических полях, образующихся при сокращениях сердца, и через трансмиттер отправляют данные на приёмник - спортивные часы или смартфон. Раньше для передачи данных использовались провода, современные же модели научились прекрасно работать с Bluetooth.

Кстати, место, с которого электрод считывает данные о пульсе, называется в медицине отведением. А теперь вспомните: когда в поликлинике кардиолог крепит к вам электроды электрокардиографа, он использует не только участок на груди. В ход идут отведения с щиколоток и запястий. Регистрировать работу пульса с запястья куда удобней и практичней, нежели с грудной клетки. Эта максима взята за основу в конструкции оптического пульсометра.

Оптическая плетизмография

Если для нагрудного пульсометра данные представляют собой отображение частоты электрических колебаний, для оптического монитора - это амплитуда волны света, отражённого от капилляров.

Работает это так: при мышечных сокращениях сердца капилляры, несущие кровь, сужаются и расширяются. Когда капилляр сужен, кровь внутри него находится в более плотном состоянии. Оптический пульсометр через светодиоды отправляет к капиллярам пучок фотонов, которые, отражаясь от массы кровотока, возвращаются к устройству. Приёмник считает количество вернувшихся фотонов, и, если их стало меньше, чем в прошлый раз, - значит капилляр расширился, кровь стала менее густой, и часть фотонов рассеилась в ней. Пульсометр регистрирует сокращение пульса. Вот так всё просто.

Принцип работы фотоплетизмографа

Для нас эта научно-популярная выкладка означает следующее: мы надеваем пульсометр на запястье и - готово: не нужны никакие нагрудные ремни! Однако, самое время поговорить о точности измерений пульсометров.

Точность данных

Сама по себе технология оптической плетизмографии довольно точно определяет пульс при условии качественной конструкции устройства и отсутствии агрессивного влияния окружающей среды: ярких солнечных лучей, обильного дождя и т.д. Технически фотоплетизмография может не уступать электрокардиографии в точности измерений. Если в последней электроды получают данные об электромагнитных полях регулярно, оптический датчик может дать сбой при недостаточной интенсивности излучения во время максимальной целевой зоны бега или нециклической физической активности.

Фотодиодные сенсоры принимают вернувшийся сигнал

Для того, чтобы снизить вероятность ошибки, оптические датчики оборудуются светодиодами, излучающими зелёный свет: он имеет длину волны с максимальным световым поглощением (500 - 600 нанометров). Однако неплохо себя показывают также жёлтые или красные светодиоды.

Оптический датчик зелёного цвета на умных часах Garmin Fenix 3

Наручные мониторы сердечного ритма не являются медицинским оборудованием, и производители пульсометров не дают точные характеристики каждого аспекта конструкции датчика. По этой причине полагаться приходится на опыт. А значит - обратимся к исследованиям.

Результаты наиболее авторитетного исследования точности оптических пульсометров опубликованы в еженедельном журнале Американской медицинской ассоциации Jama Cardiology от января 2017 года. Сотрудники кардиологического института Кливлендской клиники изучили работу пяти устройств: оптических Mio Alpha, Basic Peak, Apple Watch, Fitbit Charge HR и нагрудного пульсометра Polar H7. Полученные данные сравнили с показаниями профессионального медоборудования. 50 добровольцев (28 женщин и 22 мужчины) со средним возрастом 37 лет подвергли устройства испытаниям в условиях покоя, ходьбы и бега различной интенсивности. Polar H7 показал лучший результат в 99% точности измерений. Оптические модели немного отстали: 91% точности у Mio Alpha и Apple Watch, 84% у Fitbit и 83% у Basic Peak.

В заключении учёные отметили, что оптические пульсометры непригодны для лечения и диагностики сердечных заболеваний, однако предоставляют неплохую картину сердечных сокращений людям, увлекающимся спортом.

Материалы другого крупного исследования были опубликованы в Journal of Personalized Medicine. Работу провели сотрудники Стэндфордского университета. 60 людей (31 женщина и 29 мужчин) со средним возрастом 38 лет в различных условиях протестировали 7 устройств, включая уже упомянутые модели (Mio Alpha второй версии), а также Samsung Gear S2, Microsoft Band и PulseOn. Устройства показали наиболее точные результаты во время велосипедных занятий и менее точные - во время беговых упражнений. Тем не менее, среднее количество ошибок для всех пульсометров не превысило допустимое значение в 5%. Для беговых упражнений средний процент ошибки составил 2,5% у Apple Watch, 4,9% у PulseOn, 5,6% у Microsoft Band; и 6,5-8,8% у остальных 3 устройств с худшим результатом у Samsung Gear.

Что касается других востребованных брендов, нам удалось найти публикацию данных исследования Техасского университета, в котором фигурировала модель Garmin Forerunner 225. Ошибка измерений для этой модели была в пределах 7,87% и 24,38% в зависимости от условий и интенсивности бега.

Портал Wareable также привёл мнения нескольких экспертов. Создатель системы измерения сердечного ритма MyZone Дейв Райт считает, что оптические пульсометры отлично справляются со своей задачей, если использовать их во время бега или ходьбы. Такого же мнения придерживается директор клинических испытаний компании Valencell Крис Эскобах: «оптические датчики показали сравнимый с нагрудными моделями процент ошибки. Их точность в наших тестах составила 91%. Разумеется, если вы будете использовать наручный пульсометр во время занятий кроссфитом (комплексные физические тренировки) или тяжёлой атлетикой, датчик может давать серьёзные сбои. При подтягиваниях на перекладине или занятиях на тренажёрах он и вовсе может выключиться. Над этим нам ещё предстоит работать».

Крис Эскобах - физиолог из компании Valencell

Напоследок упомянем о небольшом личном опыте из нашей редакции. Наш сотрудник Владимир, готовясь к Московскому марафону 2017, попеременно использовал часы Polar M430 и нагрудный пульсометр Runtastic. Ощутимых расхождений в измерениях обоих устройств замечено не было. Оба пульсометра вполне справились со своей задачей - помочь в подготовке к марафону.

Володя на Московском марафоне (на руке оптический пульсометр)

Умные часы и браслеты

Оптическими датчиками измерения частоты сердечных сокращений сегодня оборудуют не только фитнесс-браслеты, но и модели умных часов, что является ещё одним подспорьем в выборе: устройство, которое всегда под рукой (вернее - на руке) дополнительно предоставляет вам информацию о пульсе.

Наиболее продвинутыми в этом отношении брендами являются Polar, Garmin и Suunto. Эти конкурирующие компании с каждым новым поколением своих устройств улучшают технологии измерения частоты пульса. Вкратце рассмотрим их продукцию.

Garmin ранее использовала датчики измерения пульса от канадской компании Mio Global, однако, начиная с модели Forerunner 235, компания представила миру собственную технологию под названием Elevate. Технология присутствует в линейках смарт-часов Garmin Fenix и Forerunner, а также фитнесc-трекерах Vivosmart. Последние модели умных часов Forerunner 935 и Fenix 5 вы можете приобрести в нашем магазине.

Garmin Forerunner 935

Suunto в пульсометрах и линейке умных спортивных часов Spartan использует оптические датчики американской компании Valencell, уже упоминавшейся в нашей статье. Valencell специализируется на биометрических датчиках, и их измеритель частоты сокращений пульса является эталонным на сегодняшний день. Умные часы и пульсометры Suunto можно приобрести у нас.

Suunto Spartan Ultra

С Valencell конкурирует финская компания Polar Electro, использующая собственные технологии в разработке датчиков измерения пульса. Кстати, именно Polar в 1982 году впервые представила миру беспроводной пульсометр под названием Sport Tester PE 2000. Сегодня оптические датчики Polar присутствуют в линейках умных часов и фитесс-браслетов компании.

Каков итог?

Есть две категории людей, которым оптические пульсометры не подойдут. Это пациенты, нуждающиеся в точной медицинской диагностике работы сердца, и профессиональные спортсмены, также следящие за каждым ударом пульса. И тем и другим точные показания сердечных сокращений необходимы для здоровья, а потому даже небольшое расхождение с реальными показателями имеет значение.

Что же касается людей, увлекающихся спортом непрофессионально или просто делающих пробежки, оптические пульсометры для них - самый удачный выбор. Во всех вышеописанных исследованиях оптические датчики прекрасно справлялись с задачей дать владельцу картину о работе сердца в различных целевых зонах бега.

Оптическим пульсометрам ещё предстоит покорить мир: технологии будут совершенствоваться, показатели - максимально приближаться к абсолютно точным значениям. Но уже сегодня нет никаких причин не воспользоваться этой удобной и замечательной технологией. Мы, например, уже пользуемся!

Это устройство для мониторинга частоты сокращений мышцы сердца в реально текущем времени или для записи с целью последующего анализа.

Пульсометр необходим, как опытным спортсменам, так и начинающими пользователям для выбора правильного тренировочного режима, что позволит поддерживать оптимальные условия работы организма и достигать максимальных результатов.

Принцип работы пульсометра

Параметры, которые можно контролировать при помощи пульсометра?

Реакция организма на изменение ритма тренировок в текущем режиме и в ходе длительного тренировочного процесса - неделя/месяц/полгода/год;

Фиксация момента, когда нагрузка переходит из одного уровня в другой или превышает физические возможности организма для перераспределения повышенной нагрузки и оптимизации тренировочного процесса;

Создание базовых тренировочных алгоритмов при определенных физических показателях.

Например, оптимальное соотношение длительности перерывов необходимых для полного восстановления спокойного сердцебиения и активной нагрузки

· Способ Карвонена: 220-количество лет пользователя. Это наиболее используемый способ, хотя его нельзя считать высокоточным, так как пульс зависит не только от возраста, но и от пола, веса и других параметров;

· Проводя кардиотесты, которые включают чередование интенсивных нагрузок, пауз и тренировок со средней степенью интенсивности. Для точного определения проводят 2-3 кардиотеста, среднее значение которых будет наиболее приближенным к реальности.

Функции

1. Определение тренировочной зоны. Существуют следующие зоны тренировки:

Разминочная с минимальной нагрузкой, где частота сердечных сокращений составляет 50-60% от максимально возможной. Занятия в этой зоне рекомендуется для новичков и пользователей с нарушениями сердечной деятельности;

Умеренная - с ЧСС 60-70% от наибольшей возможной. Подходит для тренировок с целью сжигания излишка калорий и уменьшения жировой ткани;

Повышенной нагрузки с ЧСС 70-80% от максимально возможного значения. Предназначена для профессиональных спортсменов, используется с целью тренировки силы и выносливости;

Анаэробная - ЧСС 80-90%. Для хорошо подготовленных спортсменов, тренирующихся на пределе возможностей. В этой зоне значение пульса (максимальное и минимальное) устанавливается в самостоятельном режиме. Обычно существует четыре значения пульса. При превышении верхнего порога или при переходе из одной зоны в другую звучит периодически повторяющийся звуковой сигнал, который прекращается при возвращении в обозначенную зону;

Зона максимальной нагрузки с ЧСС свыше 95%. Она рекомендована только для опытных пользователей. Не рекомендуется использовать тренировки в этой зоне для неподготовленных или начинающих спортсменов.

Тренировочная зона определяется в зависимости от физического состояния

тренирующегося и поставленных целей.

2. Измерение среднего, максимального и текущего пульса происходит с точностью ЭКГ;

3. Наличие индикации кругов позволяет определить время круга, общее время и общее количество израсходованных калорий, При наличии индикатора лучшего круга Best Lap показатели выводятся на экран и изменяются в случае, когда последующие круги характеризуются лучшими значениями;

4. В памяти прибора сохраняются значения тренировочных показателей (количество зависит от марки пульсометра). Значения самой ранней по времени тренировки стираются в автоматическом режиме, когда память заполнена и нет места для текущей записи. Есть функция сортировки показателей по дате. Можно просмотреть необходимые данные без перелистывания всех значений. Данные тренировок хранятся в разделе «Статистика». Есть модели, в которых хранится общий итог тренировок с момента активации устройства.

Виды пульсометров

· Для велосипедистов - представляют собой небольшой велокомпьютер. Кроме ЧСС, пройденного расстояния, количества кругов можно определить высоту над уровнем моря, угол наклона плоскости, атмосферное давление, частоту, с которой вращаются педали;

· Для занятий бегом, иногда с GPS-датчиком встроенным в прибор. Для определения времени одного круга и общего времени тренировки, наилучшего и среднего показателя, качественного соотношения пауз и нагрузок;

· Многофункциональные пульсометры для фитнеса, использующиеся в различных тренировках. Определяют количество сожженных жировых отложений и калорий, запоминают результаты и анализируют эффективность тренировочного процесса.

Модели пульсометров

Пульсометр в виде наручных часов. Датчик для считывания информации может иметь следующее местоположение:

На палец. Наименее точное устройство;

На мочку уха. Такой пульсометр удобен при исследованиях состояния организма при кардионагрузках. Не дает точных показателей;

На грудную клетку. Такой датчик выдает самые точные результаты;

На запястье.

Пульсометры бывают проводные и беспроводные.

Беспроводные пульсометры наиболее удобны, так как они не требуют постоянной подзарядки аккумулятора.

Проводной пульсометр выдает более точные показатели, так как он не фиксирует сигналы с приборов окружающих людей. Сигнал более устойчивый и точный, поэтому его можно порекомендовать для пользователей с нарушением сердечного ритма.

По способу передачи сигнала пульсометры делятся на две группы:

Аналоговые пульсометры подключаются к тренажерам и ПК, но сообщение, которое они выдают, не зашифровано. При тренировках в общих спортивных залах считывает данные с окружающих пульсометров. Модели с кодированным сигналом принимают сигнал только одного устройства;

Цифровой - не реагирует на показатели окружающих приборов, не искажает полученные данные.

Выбор пульсометра

Приобретая устройство, надо точно знать, какой пульсометр выбрать. Для этого надо учесть, кто будет его использовать, какая интенсивность тренировок предполагается, будут ли анализироваться данные за большой период времени, какой тип датчика удобен для пользователя.

· Нагрудный ремень с датчиком, который представляет собой несколько ремешков для закрепления и кардиомонитора. Прибор синхронизируется со смартфоном для передачи данных с целью хранения и анализа;

· Нагрудный ремень с часами, которые связаны между собой. Информация отправляется на запястное устройство в реальном времени. Как правило, часы и нагрудные ремни для работы используют энергию батареек, что делает это устройство независимым от стационарных источников питания и мобильным;

· Оптические часы-пульсометр. Оптические датчики анализируют ЧСС, температуру тела и силу потоотделения.

Где приобрести пульсометр

Выбрать необходимую модель для каждого конкретного случая, подробно изучить ее свойства и приобрести можно в магазинах или на сайте сети «Ваше здоровье», где на выбор представлены образцы разных производителей и с различным набором функций.