(Зображення: Getty Images) Перейти до:
Відстеження серцевого ритму стає все більш поширеним серед любителів фітнесу, і це зрозуміло. Незалежно від того, чи це міцний смарт-годинник для вулиці чи непомітне смарт-кільце, розумні пристрої для носіння можуть допомогти вам визначити, чи достатньо ви займалися фізичними вправами, добре відпочили під час сну чи занадто сильно стресували протягом дня — просто послухавши серцебиття.
Деякі з найкращих фітнес-трекерів можуть навіть використовувати машинне навчання, щоб давати вам докладні рекомендації щодо вправ на основі того, як показники вашого здоров’я змінюються з часом — не кажучи вже про те, що розумні пристрої для носіння можуть бути безцінними інструментами для спортсменів, які займаються витривалістю. Але як саме фітнес-трекери вимірюють ваш пульс? І наскільки точні ці вимірювання? Ми запитали експертів.
Більшість фітнес-годинників і смарт-кільців використовують методику фотоплетизмографії (PPG). Хоча її назва може здатися страшно складною, ця технологія базується на відносно простій концепції — поглинанні світла тканинами тіла.
Як працює фотоплетизмографія?
PPG використовує оптичні датчики, які виявляють частоту серцевих скорочень, вимірюючи зміни в об’ємі крові, що протікає через крихітні кровоносні судини шкіри та підлеглу сполучну тканину, повідомив Live Science електронною поштою д-р Пітер Согаард, професор кардіології Ольборзького університету в Данії та головний медичний працівник компанії VentriJect, яка розробила новий пристрій для вимірювання кардіореспіраторної придатності.
З кожним ударом серця серцевий м'яз скорочується і розслабляється, щоб примусити наступну порцію крові циркулювати. Скорочення спричиняє тимчасове збільшення об’єму крові та підвищення тиску на стінки артерій, і це часто називають систолічною фазою серцевого циклу. Коли серце розслабляється між ударами, кровотік зменшується — це називається діастолічної фазою. Датчики PPG вимірюють ці зміни об’єму крові та пульсового тиску (різниця між систолічним і діастолічним тиском), а потім перетворюють ці показники в вимірювання частоти серцевих скорочень, сказав Согаард.
Фітнес-трекери визначають частоту серцевих скорочень, вимірюючи зміни об’єму крові, що саме ми робимо, коли перевіряємо пульс.
Датчики PPG виявляють ці зміни в русі крові, випромінюючи в шкіру світло певної довжини хвилі. Компоненти крові, такі як гемоглобін, білок у еритроцитах, поглинають частину цього світла. Потім фотодетектор трекера вимірює кількість світла, відбитого назад. Чим більше світла поглинає кров, тим більший її об’єм у кровоносних судинах — і це те, що фітнес-трекери інтерпретують як серцебиття, сказав Согаард.
«Найчастіше використовувані джерела світла — це інфрачервоні та зелені світлодіоди», — сказав Согаард. Відповідно до огляду 2022 року, опублікованого в журналі Frontiers of Physiology, ці довжини хвилі світла, як правило, є найефективнішими для проникнення в тканини шкіри. Як зазначають автори огляду, точність PPG зростає із збільшенням довжини світлової хвилі. Деякі оптичні датчики навіть поєднують кілька довжин хвиль для підвищення точності.
Це теорія. Але наскільки точні оптичні датчики на практиці? Відповідь менш однозначна.
Наскільки точна фотоплетизмографія?
«Багато факторів можуть впливати на точність PPG, від розташування трекера та температури тіла до товщини шкіри, артефакту руху [спотворення, спричинені рухом] і серцево-судинних розладів, таких як аритмія та захворювання периферичних судин [стан, при якому артерії за межами мозку та серця блокуються або звужуються]», — д-р Масакі Накамура, кардіоторакальний хірург Baptist Health. Інститут серця та судин Майамі, повідомив Live Science електронною поштою.
Наприклад, відповідно до мета-аналізу 2020 року в Journal of Sports Sciences, оптичні датчики, як правило, забезпечують більш надійні вимірювання пульсу під час відпочинку та сну, ніж під час тренування. Вчені зібрали 44 дослідження, які порівнювали точність фітнесу PPG з більш точними ЕКГ (електрокардіограмою) і нагрудними моніторами серцевого ритму, і виявили, що найбільші розбіжності можна спостерігати під час важкої атлетики, їзди на велосипеді та інших видів спорту високої інтенсивності. Хоча більшість сучасних фітнес-трекерів використовують алгоритми на основі акселерометра для обліку швидких рухів, артефакти руху все одно можуть впливати на точність відстеження.
Швидкі рухи можуть знизити точність оптичних датчиків.
Контакт зі шкірою є ще одним фактором, який може вплинути на вимірювання PPG, сказав Согаард. Наприклад, занадто вільний або занадто тугий пристрій не дозволить оптичним датчикам отримати хороші показання. Температура шкіри також може перешкоджати PPG. «Якщо у пацієнта низька температура, судини звужуються, і вимірювання стають неточними», — сказав Согаард.
Крім того, оптичним датчикам може бути важко визначити частоту серцевих скорочень у людей із темнішими тонами шкіри або татуюваннями. Відповідно до огляду 2023 року, опублікованого в Journal of Racial and Ethnic Health Disparities, і меланін, темний пігмент шкіри, і чорнило для татуювань можуть поглинати світло та зменшувати кількість світла, відбитого назад до трекера.
Людям із ожирінням також може бути важко отримати точні вимірювання пульсу. Відповідно до огляду 2021 року, опублікованого в журналі Biosensors, надлишок жиру в організмі може призвести до зміни товщини шкіри та кровотоку, тому це може вплинути на точність оптичних датчиків. Хороша новина полягає в тому, що вчені працюють над розробкою нових технологій, які зроблять PPG більш доступним для цих груп населення.
Темніші відтінки шкіри та татуювання можуть заважати оптичним датчикам і призводити до неточних вимірювань пульсу.
За словами Накамури, хоча й не без обмежень, фітнес-трекери PPG можуть бути корисними для моніторингу частоти серцевих скорочень у людей із певними серцево-судинними захворюваннями. «Постійний контроль частоти серцевих скорочень і артеріального тиску може мати вирішальне значення для серцевих пацієнтів, щоб запобігти майбутнім подіям, таким як серцевий напад, інсульт або гостра серцева недостатність. Поточними галузевими золотими стандартами оцінки артеріального тиску та частоти серцевих скорочень є ручний сфігмоманометр (манжета АТ) і електрокардіограма. Однак обидва ці обстеження можна вимірювати лише з перервами, і на них можуть впливати такі фактори, як синдром білого халата [стан, коли кров’яний тиск людини високий лише при вимірюванні в медичному закладі], кофеїн або стрес», — сказав Накамура.
Тим не менш, експерти погоджуються, що показання частоти серцевих скорочень на основі PPG ніколи не повинні розглядатися як заміна клінічно валідованих тестів, які проводяться медичними працівниками.
Ця стаття призначена лише для інформаційних цілей і не призначена для надання медичних порад.
Найкращі сьогодні пропозиції фітнес-трекерів
Розумний годинник Amazfit Balance
199,99 $ 149,99 $ Переглянути всі ціни
Garmin Fenix 8
1099,99 $Див. усі ціни
Xiaomi Smart Band 9
46,90 $Див. усі ціни
Oura Ring Gen 3
299 $ 249 $ Переглянути всі ціни
Garmin Forerunner 965
$599,99 $549,99Переглянути всі ціни
Ультралюдське кільце повітря
$349Дивитись усі ціни
Apple Watch Ultra 2
$799Дивитись усі ціни
Apple Watch Series 8
$328,49Переглянути всі ціни Ми щодня перевіряємо понад 250 мільйонів продуктів на найкращі ціни
Анна Гора Соціальні посилання Навігація Здоров'я Автор
Анна Ґора – автор статті про здоров’я в Live Science, яка раніше працювала над Coach, Fit&Well, T3, TechRadar і Tom’s Guide. Вона є сертифікованим особистим тренером, дієтологом і тренером із здоров’я з майже 10-річним професійним досвідом. Анна має ступінь бакалавра з дієтології у Варшавському університеті наук про життя, ступінь магістра з питань харчування, фізичної активності та громадського здоров’я в Брістольському університеті, а також різні сертифікати коучінгу здоров’я. Вона захоплена тим, щоб надати людям можливість вести здоровий спосіб життя та популяризувати переваги рослинної дієти.
Перш ніж коментувати, потрібно підтвердити своє загальнодоступне відображуване ім’я
Будь ласка, вийдіть, а потім увійдіть знову, після чого вам буде запропоновано ввести ваше відображуване ім’я.
Вийти
Sourse: www.livescience.com
