Преимущества пульсометра

Спортсменам и физически активным людям требуется следить за функционированием сердечной мышцы. Хорошим помощником в этом станет пульсометр. Устройство позволяет поддерживать требуемый показатель ЧСС, узнать количество потраченных калорий и подобрать соответствующую нагрузку для тренировок. Монитор сердечного ритма применяется при выполнении интервальных и кардиологических упражнений. Не лишним будет прибор во время силовых нагрузок и дневной активности.

Плюсы пульсометра:

  • защита сердца от перегрузок благодаря контролю ЧСС;
  • помощь в корректировке направленности тренировки (на выносливость или для похудения);
  • отслеживание прогресса с последующим анализом нагрузки и ее воздействия на организм;
  • точный подсчет сожженных калорий;
  • возможность использования для оценки работы сердечно-сосудистой системы.

Многие тренажеры оснащаются встроенным монитором сердечного ритма. Такие приборы выдают неточные сведения, а для фиксации показаний необходимо держаться за поручни инвентаря, что не всегда удобно.

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.

Как выбрать пульсометр: модели с GPS и функцией трекинга

Главные опции:

  • слежение за ЧСС (частотой сердечных сокращений);
  • корректировка диапазона пульса;
  • сообщение о смене зоны звуковым или вибрационным сигналом;
  • вычисление средней и предельной ЧСС;
  • счетчик сожженных калорий;
  • таймер, секундомер, время и дата.

Любой монитор сердечного ритма является узконаправленным прибором, ориентированным на контроль ЧСС. Он позволяет отслеживать темп и корректировать используемые нагрузки. Бюджетные модели еще оснащаются шагомером, часами и секундомером.

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.

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.

Виды пульсометров и их особенности

Мониторы сердечного ритма условно разделяют на 2 большие категории: нагрудные и запястные варианты. Первые приборы выдают точный результат, пользуются спросом у атлетов и любителей фитнеса. С внедрением новых технологий появилась возможность измерять ЧСС компактными и удобными приспособлениями, фиксирующимися на запястье.

Наручные пульсометры
Наручные пульсометры.

Девайс этого типа оснащается электродами и крепится на грудь, транслируя информацию на приемник в виде часов или через мобильное приложение. В первом случае сведения обрабатываются после получения соответствующих импульсов, отображаются на экране. На улице подобные модификации удобнее, поскольку не требуют использования смартфона. Имеется 2 варианта передачи данных (посредством аналогового некодированного или цифрового канала).

Прибор на запястье удобен тем, что пользователю не нужно носить нагрудный ремень с датчиком. Устройство напоминает наручные часы и может работать 2 способами. В первом пульс замеряется во время контакта пальца и сенсора. Достаточно надеть приспособление на руку, коснуться его и узнать значение ЧСС. К минусам относится отсутствие возможности контроля пульса без контакта пальца и электрода. Основное применение — туризм, скалолазание, предписания врачей.

Во втором случае ЧСС замеряется посредством слежения за кровеносной системой. Браслет надевают на руку, светодиоды сканируют кожу, а оптический сенсор фиксирует сужение сосудов, выдавая значение на экран. Минус — необходимо жестко застегивать ремешок, что некомфортно во время выполнения упражнений.

Трекеры (например, браслет Xiaomi Mi Band 2) ориентированы на непрофессиональных спортсменов. Они подойдут, если не требуются точные показания ЧСС, однако есть желание контролировать тренировочный процесс для достижения поставленных результатов. Устройство отличается малым весом, компактностью и тонким корпусом.

Предлагаем ознакомиться  Таблица измерений тела при похудении

Пульсометр дешевле оптических аналогов, позволяет отследить примерные зоны пульса, число шагов, качество сна. Практически в каждом браслете для фитнеса предусмотрен шагомер и датчик движения. Точность измерения артериального давления условна.

Указанный датчик на руку удобен, не требует дополнительных приспособлений. Смарт-часы оснащаются монитором сердечного ритма и шагомером, подходят для любительских занятий спортом и тренировок в фитнес-залах, используются людьми, имеющими болезни сердечно-сосудистой системы. Недостаток — требуют постоянной синхронизации со смартфоном (Android или iOS).

часы с измерителем шагов
Часы с измерителем шагов.

Этот прибор высчитывает ЧСС по пульсирующей крови в пальце. Преимущество приспособления в том, что оно не требует крепления на груди или запястье, имеет сверхкомпактные размеры. Работает устройство по следующему принципу: информация оперативно передается на дисплей, показывая пульс в период физических нагрузок.

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.

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.

Датчик измерения сердечного ритма

«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)

Технические характеристики датчика

Сравнительные характеристики обоих приспособлений:

  1. Точность показаний. Нагрудный пульсометр быстрее реагирует на сокращение сердечной мышцы, отражая ее работу на мониторе. Запястный датчик выдает несколько искаженные сведения, поскольку информация считывается после того, как кровь доходит до руки, имея иную плотность. Прибор не успевает среагировать на нагрузку в первые секунды занятий после отдыха.
  2. Удобство эксплуатации. Нагрудные устройства некомфортны, т.к. трение ремня вызывает неудобства, особенно в жару. Этот элемент впитывает пот атлета, приобретая стойкий неприятный запах. Всех этих недостатков лишены мониторы ЧСС, надеваемые на руку.
  3. Добавочный функционал. Ременное устройство обладает опцией записи трека, поддержкой «Блютус» или АНТ . Большинство запястных моделей таких возможностей не имеют.
  4. Питающий элемент. Нагрудный гаджет с ремнем может функционировать без подзарядки несколько месяцев. Модификации на руку требуют подпитки каждые 6-10 часов.
Предлагаем ознакомиться  Как сесть на диету правильно и заставить себя похудеть в домашних условиях || Как похдеть не садясь надиеты

Пульс — это ритмичные колебания стенок кровеносных сосудов, происходящие во время сокращений сердца. Измерения пульса очень  важны для диагностики сердечно-сосудистых заболеваний. Важно следить за изменениями сердечного ритма,  чтобы не допустить перегрузки организма, особенно во время занятий спортом. Один из понятных параметров пульса – частота пульса. Измеряется в количестве ударов в минуту.

Рассмотрим доступный датчик для измерения сердечного ритма – Pulse Sensor (рисунок 1).

Рисунок 1. Датчик пульса

Это аналоговый датчик, основанный на методе фотоплетизмографии — изменении оптической плотности объема крови в области, на которой проводится измерение (например, палец руки или мочка уха), вследствие изменения кровотока по сосудам в зависимости от фазы сердечного цикла. Датчик содержит источник светового излучения (светодиод зеленого цвета) и фотоприемник (рис.

Рисунок 2.

Рисунок 3. Фотоплетизмограмма

Датчик пульса усиливает аналоговый сигнал и нормализует  относительно точки среднего значения напряжения питания датчика ( V/2 ). Датчик пульса реагирует на относительные изменения интенсивности света. Если количество света, падающего на датчик остается постоянным, величина сигнала будет оставаться вблизи середины диапазона АЦП. Если регистрируется большая интенсивность изучения, то кривая сигнала идет вверх, если меньше интенсивность, то, наоборот, кривая идет вниз.

Рисунок 4. Регистрация удара пульса

Наш датчик пульса мы будем использовать для измерения частоты пульса, фиксируя промежуток между точками графика, когда сигнал имеет значение 50% от амплитуды волны во время начала импульса.

  • Напряжение питания – 5 В;
  • Ток потребления – 4 мА;

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!

Предлагаем ознакомиться  Фитнес браслеты с измерением давления и пульса

Сравнительная таблица лучших пульсометров

В обзоре наручных мониторов сердечного ритма представлено несколько популярных модификаций от проверенных производителей. Гаджеты пользуются спросом на рынке, отличаются формой, параметрами, ценой и дополнительным функционалом. Указаны как профессиональные версии, так и девайсы для нагрузок кардио и атлетов-любителей.

Honor band 3

Характеристики и функционал, заявленный производителем:

  • учет израсходованных калорий и шагов;
  • контроль фаз сна;
  • измерение ЧСС в 3 режимах (тренировочный, текущий, принудительный);
  • уведомление о всех изменениях в процессе занятий;
  • будильник;
  • настройка для спорта (бег, плавание);
  • монохромный экран (0,91 дюйма);
  • bluetooth 4.2;
  • АБ на 100 мАч;
  • размеры — 10,3/16,5/43 мм;
  • масса — 18 г;
  • водонепроницаемость — до 50 м.

Девайс выпускается в 3 цветах, отлично сидит на руке, на ремешке много регулировочных отверстий, защелка — двойной конфигурации.

Браслет Honor band 3
Браслет Honor band 3.

Этот пульсометр подойдет не только для бегунов и пловцов, но и для лыжников, которые во время занятий не прочь послушать любимую музыку.

Параметры:

  • измеряемые показатели — количество шагов, пройденная дистанция, мониторинг сна, потраченные калории;
  • память внутренняя — 3 Гб;
  • разъем для наушников — A2DP и AVR;
  • воспроизводимые форматы музыки — ААС и МР3;
  • масса — 50 г;
  • пульсометр с GPS работает без подзарядки до 11 часов, с прослушиванием треков — до 5.

В зависимости от вида спорта, гаджет выдает предварительно загруженные трассы, траекторию движения, скорость.

Пульсометр Tomtom spark 3 cardio music
Пульсометр Tomtom spark 3 cardio music.

Среди особенностей гибрида умных часов и фитнес-браслета — цветной трансрефлективный монитор, GPS и постоянно функционирующий датчик ЧСС. Корпус устройства защищен от попадания воды, а оригинальное ПО включает несколько режимов (бега, велотренажера, плавания, гольфа). Функционал гаджета шире, чем у стандартных трекеров с шагомером.

Характеристики:

  • ремешок — съемного типа в 2 размерах;
  • работа аккумулятора — до 5 дней;
  • вес — 47,6 г;
  • высотомер, датчик сердечного ритма, GPS, «Блютус» 4.0;
  • защита от воды — до 5 Атм.
Браслет Garmin vivoactive hr
Браслет Garmin vivoactive hr.

Nokia steel hr

Спортивный пульсометр на руку выполнен в 2 цветовых оттенках (черном и белом), паре размеров в диаметре (36 и 40 мм). Смарт-часы отличаются легкостью, силиконовый ремешок не доставляет дискомфорта при ношении и беге. Прибор начинен всевозможным функционалом, включая счетчик шагов и потраченных калорий, мониторинг сна, круглосуточное измерение пульса.

Пульсометр Nokia steel hr
Пульсометр Nokia steel hr.

Polar v800 gps

В ТОП лучших запястных пульсометров входит эта марка. Прибор сделан в корпусе из металла, ремешок — из каучука, цветовая гамма — 3 оттенка (красный, черный, синий). Управление функционалом осуществляется при помощи 5 кнопок. Количество экранов — 8, на каждый может выводиться до 4 показателей. Настройка девайса производится через компьютер. О зонах пульса, темпе занятий и окончании интервала часы оповещают посредством звукового сигнала или вибрации.

Предусмотрена функция, позволяющая постукиванием по прибору отмечать круг. На велосипеде эту опцию лучше отключать, во избежание самопроизвольной активации из-за тряски. Дополнения — альтиметр для измерения высоты, отображение величины угла наклона.

Браслет Polar v800 gps
Браслет Polar v800 gps.

Beurer pm25

Функциональность:

  • фиксация ЧСС;
  • время и дата;
  • сигнализация о выходе за пределы тренировочных нагрузок;
  • секундомер;
  • корректировка зон пульса;
  • энергосбережение;
  • подсветка;
  • дневник занятий.

Запястный пульсометр подходит для бега, в том числе кроссфита, подсказывая атлету, когда нужно набирать или сбрасывать скорость.

Браслет Beurer pm25
Браслет Beurer pm25.

Isport w117

Прибор представляет собой нагрудный датчик в комплексе с часами, на которые выводятся необходимые сведения. Результаты высвечиваются мгновенно, хотя оптика недостаточно точна и часто теряет пульс.

Плюсы:

  • высокий показатель автономной работы;
  • большой информативный дисплей;
  • контроль ЧСС;
  • синхронизация
  • защита от влаги.

Недостатки:

  • дизайн;
  • английский интерфейс;
  • сбои в точности пульсометра.

Конструкция часов проста, рассчитана на эксплуатацию во время тренировок по бегу или велоспорту. Если прикрепить гаджет на плечо, можно пользоваться практически всем функционалом, кроме монитора сердечного ритма.

Пульсометр Isport w117
Пульсометр Isport w117.

Название

Основные характеристики

Цена

BEURER PM90

BEURER PM90 min: фото

Водонепроницаемые (до 30 м), есть функции  измерения скорости, подачи звуковых сигналов и будильник.

₽ 10 990

button rus

BEURER PM45

BEURER PM45 min: фото

Водонепроницаемые (до 50 м), имеют звуковые сигналы, часы и будильник.

₽ 3 990

button rus

Polar H10

Polar H10 min: фото

Сохраняет данные о последней тренировке, можно связаться через часы с камерой и наложить данные на видео без использования программ по монтажу.

₽ 5 978

button rus

Wahoo Tickr Heart Rate Monitor

Wahoo Tickr Heart Rate Monitor min: фото

Отслеживает ЧСС, количество сжигаемых калорий, время и пройденное расстояние с подключением к большинству моделей смартфонов.

₽ 2 899

button rus

Polar OH1

Polar OH1 min: фото

Отслеживает ЧСС при помощи оптического датчика, транслирует данные о сердечном ритме на телефоны в реальном времени через множество популярных приложений для фитнеса.

₽ 5 532

button rus

Wahoo Tickr Fit

Wahoo Tickr Fit min: фото

Удобный и компактный прибор пристёгивается к предплечью при помощи тканевого ремешка на липучке (в комплекте две ленты разной длины). 

₽ 4 990

button rus