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
| Название | Основные характеристики | Цена |
| Samsung Gear Sport | влагозащищенные | |
| влагозащищенные материал корпуса: нерж. сталь уведомление о входящем звонке совместимость с Android, iOS, Windows, OS X мониторинг сна, калорий, физ. активности устойчивое к царапинам стекло вес: 45 г | ||
| место ношения: запястье датчик пульса: встроенный влагозащита тип элемента питания: батарейки возможность ручной настройки зон тренировок, секундомер, часы | ||
| влагозащищенные сенсорный OLED-экран, 0.38", 64x128 уведомление о входящем звонке совместимость с Android, iOS, Windows Phone , Windows, OS X мониторинг сна, калорий, физ. активности вес: 40.8 г | ||
| место ношения: запястье датчик пульса: встроенный материал корпуса: пластик влагозащита счетчик кругов, часы |
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 доброго времени суток.
На почте мне выдали небольшой бумажный конвертик внутри которого находились заказанные мною часы. Из дополнительных средств защиты часов в пути был пупырчатый пакетик:) 
Помимо часов внутри пакетика находилась небольшая инструкция на английском и китайском языках.
Корпус часов изготовлен из пластика, такое чувство, что ремешок изготовлен из того же материала - он ужасно твердый, гнется с трудом:) Какого-либо постороннего запаха обнаружено не было, что порадовало. К качеству изготовления у меня особых претензий не возникло - все деталь подогнаны друг к другу хорошо. Стекло, а так же задняя крышка были заклеены защитной пленкой. Вокруг стекла идет вставка из серого пластика, которая придает некий интерес внешнему виду, без нее часы выглядели бы на много хуже.
Весят часы 44 грамма.
Во время работы часы выглядят следующим образом:
На экране отображается дата, месяц, время, а так же статус будильника. К минусам тут можно отнести то, что нет отображения дня недели и время показывается только в 12 часовом формате АМ/РМ.
Настройка часов осуществляется при помощи 4 кнопочек, каждая из которых подписана, так что рассказывать об их назначении я не стану. Кнопки немного возвышаются над корпусом часов, так что с их нажатием проблем не возникает.
В часах реализованы следующий функции:
- будильник:
- секундомер:
- режим физ нагрузки (задается время занятия упражнением и введя свои антропометрические данные, можно узнавать приблизительное количество потраченных калорий):
- ну и самая интересная для меня функция - пульсометр:
Измерение пульса осуществляется при помощи специального датчика, расположенного на правой стороне корпуса часов. Закрыт датчик красным пластиком и его устройство для меня пока что неразгаданная загадка.
Для измерения частоты ударов сердца в минуту необходимо включить на часах функцию пульсометра и приложить палец к датчику. По истечении 10 секунд часики громко пропищат и полученные данные отобразятся на их экране. Признаться честно, сперва я подумал, что этот датчик бутафорский, а на экране отображается случайное число. Однако, если не прикладывать палец к датчику, то часы выдают ошибку, то есть пишут о том, что надо повторить измерения.
Если же все делать по инструкции, то на экране появляются данные:)
И вот тут у меня возник вопрос о том, на сколько правдивы эти цифры? Самому считать пульс мне лень и потому в качестве контрольного прибора я решил использовать автоматический тонометр Microlife BP 3AG1 в точности которого сомневаться причин у меня нет. Для точности получения результатов замеры проводились одновременно на одной и той же руке. И скажу вам, самые первые результаты меня поразили:
Разница всего лишь в 1 удар:) Пульс немного повышен - замеры делались после небольшой физ. нагрузки.
Для подтверждения полученных результатов примерно через 5 минут я повторил тест на тех же самых условиях.
Разбежка увеличилась, но не критично, что позволяет нам сделать об относительной точности получаемых данных.
Немного позже я узнал, что чем больше нагрузка - тем точнее получаемые данные. Надо будет проверить как-нибудь…
И вот тут мне стало очень интересно взглянуть на внутреннее устройство часов. Вернее как устроены сами часы я представляю, а вот как устроен датчик мне было непонятно. Если верить гуглу, то пульсометры работают по следующей схеме - электронные сигналы работы сердца, возникающие в результате его сокращений, передаются от датчика к принимающему устройству, которое, в свою очередь, их обрабатывает и показывает на дисплее.
Разбираются часы легко и просто - задняя крышка у них крепится всего лишь на 4 винтиках, которые выкручиваются без проблем.
Вот только после снятия крышки я ничего нового не узнал:(Внутренности часов закрыты белой пластиковой вставкой.
Дальше разбирать я не стал, поскольку обратно собрать часы мне навряд ли бы удалось…
А вот так часы выглядят на руке:
Как по мне, так они слишком маленькие для взрослого человека:)
Подводя итог всему выше написанному хочу сказать, что покупка оказалась больше интересной, нежели полезной. В первую очередь данные часы могут быть интересны людям занимающимся спортом - с их помощью можно достаточно быстро и относительно точно получить данные о вашем пульсе. Мне же было интересно как они работают и на сколько точные данные результаты с их помощью можно получить - теперь я это знаю, а сами часы уйдут в качестве презента одному из племянников:)
На этом, пожалуй, все. Спасибо за внимание и потраченное время.
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
Как известно, сердце – это автономный мышечный орган, который выполняет насосную функцию, обеспечивая непрерывный ток крови в кровеносных сосудах путем ритмичных сокращений. В сердце имеется участок, в котором генерируются импульсы, ответственные за сокращение мышечных волокон, так называемый водитель ритма (pacemaker). В нормальном состоянии, при отсутствии патологий, этот участок полностью определяет частоту сердечных сокращений. В результате образуется сердечный цикл – последовательность сокращений (систола) и расслаблений (диастола) сердечных мышц, начиная от предсердий и заканчивая желудочками. В общем случае под пульсом понимают частоту, с которой повторяется сердечный цикл. Однако есть нюансы, каким способом мы регистрируем эту частоту.Что мы считаем пульсом
В те времена, когда медицина не имела технических средств диагностики, пульс измеряли всем известным способом – пальпацией, т.е. прикладывали палец к определенной области тела и слушали свои тактильные ощущения, и считали количество толчков стенки артерии через кожу за некоторое время - обычно 30 секунд или одну минуту. Отсюда и появилось латинское название этого эффекта - pulsus, т.е. удар, соответственно единица измерений: ударов в минуту, beatsperminute (bpm). Есть много методик пальпации, самые известные это прощупывание пульса на запястье и на шее, в области сонной артерии, который так популярен в кино.В электрокардиографии пульс вычисляется по сигналу электрической активности сердца - электрокардиосигналу (ЭКС) путем замеров длительности интервала (в секундах) между соседними R зубцами ЭКС с последующим пересчетом в удары в минуту по простой формуле: BPM = 60/(RR-интервал) . Соответственно нужно помнить, что это желудочковый пульс, т.к. период сокращения предсердий (PP интервал) может немного отличаться.
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?
Итак, вот наш вариант обзора самых распространённых способов измерения пульса и примеры гаждетов, которые их реализуют.1. Измерение пульса по электрокардиосигналу
После обнаружения в конце 19 века электрической активности сердца появилась техническая возможность ее зарегистрировать.Первым, по настоящему, это сделал Виллем Эйнтховен (Willem Einthoven) в 1902 году, с помощью своего мегадевайса – струнного гальванометра (string galvanometer). Кстати он осуществил передачу ЭКГ по телефонному кабелю из больницы в лабораторию и, по сути, реализовал идею удаленного доступа к медицинским данным!
Три банки с “рассолом” и электрокардиограф весом 270 кг! Вот так рождался метод, который сегодня помогает миллионам людей во всем мире.
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
При проектировании носимых гаджетов и различных спортивных тренажеров система отведений была упрощена до двух точек-электродов. Самым известным вариантом реализации такого подхода являются спортивные нагрудные мониторы в виде ремешка-кардиомонитора – HRM strap или HRM band. Думаем у читателей, ведущих спортивный образ жизни, такие устройства уже имеются.
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 Kvanto25 публиковал пост , как он разбирался с протоколом ремешка Polar и подключал его к компьютеру через среду Labview.
С двух рук
Следующим вариантом реализации двух электродной системы является разнесение электродов на две руки, но без постоянного подключения одной из них. В таких устройствах один электрод закрепляется на запястье в виде задней стенки часов или браслета, а другой выносится на лицевую часть устройства. Чтобы измерить пульс, нужно свободной рукой коснуться лицевого электрода и подождать несколько секунд.
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
Поистине самый распространённый способ измерения пульса в клинике и быту! Сотни разнообразных устройств от прищепок до перстней. Сам метод плетизмографии основан на регистрации изменения объемов кровенаполнения органа. Результатом такой регистрации будет пульсовая волна. Клинические возможности плетизмографии выходят далеко за рамки простого определения пульса, но в данном случае нам интересен именно он.Определение пульса на основе плетизмографии может быть реализовано двумя основными способами: импедансным и оптическим. Есть и третий вариант – механический, но мы не будем его рассматривать.
Импедансная плетизмография
Как говорит нам Медицинский словарь, импедансная плетизмография – это метод регистрации и исследования пульсовых колебаний кровенаполнения сосудов различных органов и тканей, основанный на регистрации изменений полного (омического и емкостного) электрического сопротивления переменному току высокой частоты. В России часто используется термин реография. Этот способ регистрации ведет свое начала с исследований ученого Манна (Mann, 30 –е годы) и отечественного исследователя Кедрова А.А. (40–е годы).В настоящее время методология способа основана на двух или четырехточечной схеме измерения объемного удельного сопротивления и состоит в следующем: через исследуемый орган с помощью двух электродов пропускается сигнал с частотой от 20 до 150 кГц (в зависимости от исследуемых тканей).
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
Оптический – это самый распространённый способ измерения пульса с точки зрения массового применения. Сужение и расширение сосуда под действием артериальной пульсации кровотока вызывают соответствующее изменение амплитуды сигнала, получаемого с выхода фотоприемника. Самые первые устройства были применены в клинике и измеряли пульс с пальца в режиме просвета или отражения. Форма пульсовой кривой повторяет реограмму.
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 “Как умные часы, спортивные трекеры и прочие гаджеты измеряют пульс? Часть 2 ”. 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: Добавить метки
В то время, когда медицина не имела современных технических средств диагностики, пульс измеряли, прикладывая палец к артерии, и считали количество толчков стенки артерии через кожу за определенный промежуток времени - обычно 30 секунд или одну минуту. Отсюда и пошло название этого эффекта - pulsus (лат. «удар»), измеряющийся в ударах в минуту.
Существует много методик определения пульса, но самые известные - прощупывание пульса на запястье, на шее, и в области сонной артерии.
После появления электрокардиографа (ЭКГ), пульс стали вычислять по сигналу электрической активности сердца, замеряя длительность интервала (в секундах) между соседними зубцами R на ЭКГ, а затем пересчитывая в «удары в минуту» по простой формуле: ЧСС = 60/(RR-интервал).
Электрокардиограмма может многое сказать о нашем сердце и помимо пульса, но для снятия и расшифровки ЭКГ нужны оборудование и кардиолог, которых не возьмешь с собой на пробежку. К счастью, в современном мире практически каждый может позволить себе пульсометр, который будет определять частоту пульса во время бега и в состоянии покоя.
Как работает пульсометр
Измерение пульса по электрокардиосигналу
Электрическая активность сердца была обнаружена и описана в конце 19 века, а уже в 1902 году Виллем Эйнтховен стал первым, кто ее технически зарегистрировал с помощью струнного гальванометра.
Помимо этого, Эйнтховен впервые записал электрокардиограмму (он сам дал ей такое название), разработал систему отведений и ввел названия сегментов кардиограммы. За свои труды в 1924 году он стал лауреатом Нобелевской премии.
В современной клинической практике для регистрации ЭКГ используют различные системы отведений (то есть схемы прикрепления электродов): с конечностей, грудные отведения в различных конфигурациях и т.д.
Для того чтобы измерить пульс, можно использовать любые отведения - на основании этого принципа были разработаны спортивные часы, умеющие определять ЧСС.
Ранние модели пульсометров состояли из коробочки (монитор) и проводов, крепящихся к груди. Первый беспроводной ЭКГ-монитор был изобретен в 1977 году, и стал незаменимым помощником в тренировках сборной Финляндии по лыжным гонкам. В массовую продажу первые беспроводные пульсометры поступили в 1983 году, с тех пор прочно заняв свою нишу в любительском и профессиональном спорте.
При проектировании современных спортивных гаджетов система отведений была упрощена до двух точек-электродов, а самым известным вариантом такого подхода стали спортивные нагрудные датчики в виде ремешка (HRM strap/HRM band).
Для получения стабильного и качественного сигнала необходимо смочить «электроды» на нагрудном ремне водой.
В таких ремешках электроды выполнены в виде двух полосок из проводящего материала. Ремешок может быть частью всего устройства или пристегиваться к нему застежками. Значения пульса, как правило, передаются по Bluetooth на спортивные часы или смартфон по протоколу ANT+ или Smart.
Измерение пульса с помощью оптической плетизмографии
Сейчас это самый распространённый способ измерения пульса с точки зрения массового применения, реализованный в спортивных часах, трекерах, мобильных телефонах. А первые попытки использования этой технологии предпринимались ещё в 1800-х годах.
Сужение и расширение сосуда под действием пульсации кровотока вызывают соответствующее изменение амплитуды сигнала, получаемого с выхода фотоприемника.
Способ широко используется в больницах, позже технология перешла и в бытовые устройства - компактные пульсоксиметры, регистрирующие пульс и насыщение кислородом крови в капиллярах пальца. Прекрасно подходит для периодических измерений пульса, но совершенно не подходит для постоянного ношения.
Пульсометры
Идея измерения пульса с запястья спортсмена с помощью оптической плетизмографии без дополнительного ношения нагрудных ремешков выглядела очень заманчиво. Первыми эту идею реализовали в часах Mio Alpha, которые провозгласили свое устройство прорывом и новым витком в измерении пульса. Сам модуль измерительного датчика был разработан компанией Philips.
Оптическая технология измеряет пульс с помощью светодиодов, которые оценивают кровоток на запястье. Это означает, что вы можете измерять пульс без использования нагрудного датчика. На практике это работает так: оптический сенсор на обратной стороне часов излучает свет на запястье с помощью светодиодов, и измеряет количество рассеянного кровотоком света.
Метод регистрации пульса для фотоплетизмографических датчиков
Для измерения пульса важна область с максимальным поглощением - это диапазон от 500 до 600 нм. Обычно выбирается значение 525 нм (зеленый цвет). Зеленый светодиод датчика пульса – самых ходовой вариант в смарт-часах и браслетах.
Сейчас эта технология хорошо отработана и внедрена в серийное производство. Спектр появившихся устройств с подобной технологией достаточно широк (смартфоны, браслеты-трекеры, часы), а производители спортивных устройств тоже не отстают – все наиболее значимые компании расширяют линейку пульсометров моделями с оптическими датчиками.
Ошибки при работе оптических датчиков
Считается, что оптические датчики достаточно точно определяют пульс при ходьбе и беге. Однако, при повышении частоты пульса, скажем, до 160 уд/мин, кровоток настолько быстро проходит через область датчика, что измерения становятся менее точными.
Помимо этого, на запястье, где не так много ткани, но много костей, связок и сухожилий, любое снижение кровотока (например, в холодную погоду) может исказить работу оптического датчика пульсометра.
В одном небольшом исследовании был проведен сравнительный анализ точности нагрудных и оптических датчиков пульсометров. Испытуемых разделили на две группы, в одной группе пульс измерялся с помощью нагрудного датчика, а в другой - с помощью оптического. Обе группы проходили тест на беговой дорожке, где они сначала шли, а потом бежали, в этом время регистрировалась частота пульса. В группе с нагрудным кардиодатчиком точность измерения ЧСС была 91%, тогда как в группе с оптическим датчиком она составила лишь 85%.
По мнению главы компании Mio Global, в настоящее время ни один из датчиков пульсометра не сравнится в точности с нагрудным ремнем.
Нельзя забывать и о специфических ситуациях, когда оптический датчик может не работать. Надетые поверх беговой куртки часы, наличие татуировки на запястье, неплотно прилегающие к коже часы, тренировка в спортзале - всё это может привести к погрешностям в измерении пульса с помощью оптических датчиков.
Несмотря на это, технологический прогресс в измерении ЧСС привел к появлению полезной альтернативы нагрудным ремням, и при устранении ряда недостатков оптических датчиков мы получим еще один мощный и точный инструмент наблюдения за пульсом во время занятий спортом.
Какие беговые показатели позволяет получить пульсометр
Строго говоря, продвинутая беговая динамика измеряется при наличии нагрудного ремня. Внешне обычный, внутри датчик состоит из трансмиттера и акселерометра, благодаря которому и происходит анализ движения бегуна. Те же самые акселерометры есть в телефонах, футподах, браслетах-трекерах.
К продвинутым беговым показателям относят три величины: время контакта с землей (ground contact time), вертикальные колебания (vertical oscillation) и частоту шагов, или каденс (cadence).
Время контакта с землей (ground contact time, GCT) показывает как долго ваша стопа находится на поверхности земли во время каждого шага. Измеряется в миллисекундах. Типичный бегун любитель тратит на контакт с поверхностью 160-300 миллисекунд. При повышении скорости бега значение GCT укорачивается, при замедлении – возрастает.
Существует взаимосвязь между временем контакта с землей и частотой развития травм, а также мышечным дисбалансом у бегуна. Уменьшение времени контакта с землей снижает частоту травм. Одним из наиболее действенных способов уменьшить этот показатель считается укорочение шага (повышение каденса), укрепление ягодичных мышц и включение коротких спринтов в программу тренировок.
Вертикальные колебания (vertical oscillation, VO). Посмотрите на любого профессионального бегуна - вы увидите, что верхняя половина их туловища совершает совсем незначительные движения, в то время как основную работу по перемещению бегуна выполняют ноги.
Вертикальные колебания определяют насколько ваша верхняя половина «подпрыгивает» при беге. Эти подпрыгивания измеряются в сантиметрах относительно какой-то фиксированной точки (в случае нагрудного ремня - это сенсор, встроенный в нагрудный датчик). Считается, что наиболее экономичная техника бега предполагает минимальные вертикальные колебания, а уменьшение вертикальных колебаний достигается повышением каденса.
Частота шагов или каденс (cadence). Как понятно из названия показателя, он демонстрирует количество шагов за минуту. Достаточно важный параметр, оценивающий экономичность бега. Чем быстрее вы бежите, тем выше каденс. Считается, что частота около 180 шагов в минуту является оптимальной для эффективного и экономичного бега.
Пульсовые зоны (heart rate zones).
Зная максимальный пульс, различные модели беговых часов могут разбивать вашу тренировку по пульсовым зонам, показывая, сколько времени в ходе тренировки вы провели в той или иной зоне.
У разных производителей эти зоны обозначены по-своему, но их можно поделить на следующие типы:
- восстановительная зона (60% от максимального ЧСС),
- зона для тренировки выносливости (65%-70% от максимального ЧСС),
- зона тренировки аэробной емкости (75-82% от максимальной ЧСС),
- зона ПАНО (82-89% от максимального ЧСС),
- зона максимальной аэробной нагрузки (89-94% от максимального ЧСС).
Знание своих пульсовых зон поможет вам получить максимум от каждой тренировки. О тренировках по пульсу мы подробно расскажем в следующей статье рубрики.
Помимо продвинутых беговых характеристик современные пульсометры могут измерять и отслеживать еще несколько интересных показателей:
EPOC (excess post-exercise oxygen consumption). Показатель потребления кислорода после тренировки демонстрирует, насколько изменился ваш метаболизм после пробежки. Мы все знаем, что бег приводит к сжиганию калорий, но даже после того, как тренировка закончилась, калории продолжают сгорать. Безусловно, для их восполнения нужно качественно восстановиться.
Наблюдение за показателем EPOC поможет вам понять, какие тренировки наиболее энергетически затратные, а также улучшить процесс восстановления.
Подсчитанное потребление кислорода (est. VO2). Показатель текущего потребления кислорода, рассчитанный на основании максимального потребления кислорода (VO2max ) и максимальной ЧСС.
Максимальное потребление кислорода (VO2max).
Показатель отражает способность вашего организма потреблять кислород. Это важно, поскольку при повышении этого показателя ваше тело может лучше и быстрее утилизировать доставляемый к работающим мышцам кислород.
Значение максимального потребления кислорода (МПК) увеличивается при повышении тренированности. Это один из самых важных беговых показателей, напрямую связанный с экономичностью бега. Как и в случае с определением максимальной ЧСС, наилучшим способом определения МПК является тестирование в лаборатории, но ряд производителей пульсометров использует алгоритмы расчета МПК приемлемой точности. Тренировки помогают улучшить значения этого показателя.
Беговая производительность (running performance). Показатель, использующий VO2max (глобальный стандарт аэробной тренированности и выносливости) для отслеживания прогресса в тренировках.
Пиковый тренировочный эффект (peak training effect, PTE). Показывает влияние тренировочной сессии на общую выносливость и аэробную производительность. Чем вы тренированнее, тем тяжелее вы должны тренироваться для того, чтобы достичь более высоких цифр PTE.
Вместо вывода
При интенсивном использовании пульсометр может быть великолепным помощником для бегуна. Крайне неверно считать пульсометр дорогой игрушкой, который совсем необязателен для «серьезных» спортсменов. Определитесь с целями на сезон, а после начните выстраивать тренировочный план.
Помните, что измерение и контроль ЧСС во время тренировок - надежный способ улучшить результаты и избежать перетренированности.
Для тех, кто только начинает свой беговой путь, можно порекомендовать сначала наблюдать за пульсом в ходе лёгких пробежек, и уже затем переходить к какому-либо тренировочному плану. Данные, полученные с помощью пульсометра, помогут понять, как ваш организм реагирует на нагрузку.
Тем не менее, не нужно становиться заложником цифр и гаджетов. Учитесь слушать свой организм, оценивайте ощущения от каждой тренировки, ну а цифры станут важным дополнительным источником информации.
Разнообразие пульсометров может запутать даже искушенных атлетов - большое количество производителей сейчас осваивают рынок спортивных часов и фитнес трекеров. Однако, несмотря на разнообразие предложения, все пульсометры похожи по принципу своего действия.
Кардиосигнал
У нашего сердца есть электрическая активность - впрочем, есть она и у других органов, но это уже другая история. Именно сердце было первым органом, активность которого точно измерили с помощью специальных приборов - это было еще в 1902 году. С тех пор технологии изрядно изменились и теперь прибор для измения пульса весит меньше 100 грамм вместо начальных 270 кг (!).
Итак, нагрудная лента монитора сердечного ритма имеет как правило 2 электрода и передатчик, который транслирует данные в устройства - часы, телефон или планшет.
Точность таких измерений весьма высока - производители заявляют о 99% совпадении с данными ЭКГ. Полученные таким образом данные как правило дают возможность анализировать не только данные частоты сердечных сокращений, но и R-R интервалы, что также может быть полезным.
Недостатком подобного способа измерения пульса является необходимость ношения датчика, а также то, что время от времени у него будет садиться батарейка - менять ее следует не часто, но тем не менее.
Именно этот способ измерения пульса предпочитают все серьезно тренирующиеся спортсмены, как профессионалы, так и любители.
Но прогресс не стоит на месте и в последние годы популярность приобретают другие способы измерения пульса, не требующие ношения ленты - такие как плетизмография.
Плетизмография
Это загадочное слово означает метод исследования кровотока, основанный на регистрации колебаний объема какой-либо части тела, связанный с динамикой кровенаполнения сосудов.
В спортивных гаджетах, в основном, применяется фотоплетизмография - то есть наполнение сосудов регистрируется с помощью оптического датчика.
Происходит это так - одна деталь датчика, излучатель, «просвечивает» нужную часть тела, а другая деталь принимает отраженный от тканей сигнал. Сужение и расширение сосудов, вызванное артериальной пульсацией, будет менять характеристики отраженного сигнала.
На данный момент есть несколько способов реализации технологии (заметим, что здесь мы говорим о проверенных производителях и массово распространенных устройствах).
Первый - это измерение пульса в ушной раковине, которое предлагает бренд Jabra. Для измерения пульса нужно вставить в ухо специальный наушник модели Jabra Pulse , который, помимо измерения пульса, будет проигрывать музыку с вашего плеера или смартфона, а также давать вам голосовые подсказки о ходе тренировки или о входящих вызовах.
Устройство умеет передавать пульс как на смартфон, так и на часы, работающие с Bluetooth Smart - Polar V800 , например.
Второй вариант реализации - это измерение пульса с места непосредственного расположения часов, то есть с запястья.
Многие производители спортивных гаджетов активно пользуются этой технологией, не стал исключением и Polar - в 2015 году свет увидели часы . Часы представляют собой синтез фитнес трекера и спортивных часов, измеряеют пульс с запястья, но при этом дружат и с нагрудной лентой - если вам нужны очень точные данные о пульсе.
Недостатки оптических датчиков
Технология пока несовершенна, но отвечает потребностям большинства спортсменов-любителей в мире.
На точность отображаемых данных влияет температура окружающей среды - прибор может немного «врать» на холоде.
Кроме того, при особо интенсивных движениях, например на резких беговых ускорениях, датчик немного перемещается на руке, трясется - результатом могут быть некорректные данные пульса.
Также к неправильным показаниям может приводить и резкий скачок пульса при нагрузке - наши тестирования показали, что оптические датчики не очень хорошо справляются с подобными ситуациями.
Для получения точных данных ремешок таких часов должен быть плотно прижат в руке пользователя - иначе принимающий сенсор просто не сможет точно принять отраженный сигнал.
Однако, для повседневного измерения пульса, а также для тренировок умеренной интенсивности - подобные часы вполне подходящий вариант.
Итоги
Итак, если вы любитель здорового образа жизни и ваша физическая активность обходится без работ на пределе своих возможностей, взрывных ускорений и очень резких движений, вы вполне можете пользоваться гаджетом с оптическим датчиком, таким как Jabra или .
Если же ваши тренировки включают в себя серьезные работы, связанные с резкими ускорениями, тряской (на маунтибайке или трейлах например), вы тренируетесь в холодную погоду - мы советуем вам использовать старую добрую нагрудную ленту. Кстати, вы можете использовать А360 вместе с нагрудной лентой, надевая ее на серьезные тренировки, а в остальное время используя оптический датчик.
А мы ждем от производителей новых технологий и предложений!
