Рейтинг лучших нагрудных пульсометров

25.07.201927.05.2017

Для контроля частоты сердечных сокращений все кардиотренажеры оснащаются датчиками пульса. Штатно все беговые дорожки комплектуются проводными датчиками, которые имеют простое устройство, но высокую погрешность измерений.

Беспроводные датчики являются наиболее точными приборами измерения пульса, погрешность которых не превышает +/- 1 удар.

Пульс - это количество расширений артерии в момент выбросов крови сердцем за единицу времени. Нужно отметить, что пульс и частота сердечных сокращений (ЧСС) - это не одно и то же, хотя для физически здорового человека их значения действительно будут одинаковыми. Частота сердечных сокращений характеризуют работу нижних отделов сердца (желудочков) за единицу времени (минуту) и может значительно отличаться от частоты пульса. Такое явление можно наблюдать при нарушении ритма сердца (аритмии).

Нормы значений пульса

Каждый человек индивидуален и значения частоты сердечных сокращений могут значительно различаться для разных людей. Фактором, влияющим на ЧСС, является физическая подготовленность, степень тренированности сердца и организма в целом. Организм - это сложная система, в котором сердце решает задачу транспортировки кислорода всем тканям и органам.

Как правило, сердце тренированных спортсменов в состоянии покоя сокращается значительно реже сердца среднестатистического человека.

Нормой для здорового человека считается диапазон 60-90 ударов в минуту. При значениях пульса ниже 60 ударов в минуту наступает брадикардия, при учащенных значениях выше 90 ударов - тахикардия. Надо знать, что у новорожденного ребенка учащенное значение пульса до 140 ударов в минуту считается нормой, а пульс у женщины в сравнении с мужчиной выше на 5-10 ударов.

Значения пульса быстро растут при физических нагрузках, во время эмоциональных всплесков (гнев, страх, волнение), зависит от статистического положения тела (стоя, сидя), увеличивается после еды или после применения некоторых медикаментов.

Таблица 1 - Среднестатистические значения частоты сердечных сокращений для здорового человека.

Возраст	ЧСС в минуту
Новорожденный	135-140
6 месяцев	130-135
1 год	120-125
2 года	110-115
3 года	105-110
4 года	100-105
5 лет	93-100
7 лет	90-95
8 лет	80-85
9 лет	80-85
10 лет	78-85
11 лет	78-84
12 лет	75-82
13 лет	72-80
14 лет	72-78
15 лет	70-76
16 лет	68-72

Для чего необходимо контролировать пульс на беговой дорожке?

Чтобы тренировки были максимально эффективными, необходимо следить за частотой сердечных сокращений. Зона эффективности рассчитывается, исходя из значений максимальной частоты сердечных сокращений (МЧСС). Для мужчин МЧСС = 220 – возраст, для женщин это значение составляет МЧСС = 226 – возраст.

Условно целевые зоны можно разбить на четыре диапазона:

Зона общей оздоровительной нагрузки (щадящий режим): 50-60 % от МЧСС. Такая зона рекомендуется начинающим пользователям и людям, ведущим малоактивный образ жизни.
Зона умеренной нагрузки (общий режим): 60-70 % от МЧСС. Подходит для большинства тренировок, которые направлены на эффективное сжигание жира.
Зона повышенной нагрузки (продвинутый режим): 70-80 % от МЧСС. Рекомендуется для опытных людей с тренированным сердцем, целевая зона предназначена для укрепления сердечно-сосудистой системы.
Зона анаэробной нагрузки (кратковременный экстремальный режим): 80-90 % от МЧСС. Рекомендуется для спортсменов, работающих по индивидуальным программам в присутствии тренера.

Виды кардиодатчиков для беговых дорожек

Проводные датчики измерения пульса

Первые попытки электрически измерить пульс появились в начале 20 века. В 1902 году Виллем Эйнтховен с помощью струнного гальванометра получил первый электрический кардиосигнал. Вес его измерительного прибора составлял 270 кг, а вот принцип измерения дошел до наших времен. В основе измерений ЧСС лежит система отведений (треугольник Эйнтховена), который регистрирует момент электрического возбуждения желудочков.

Гальванометр, при помощи которого в 1902 году измеряли частоту сердечных сокращений

Современные беговые дорожки оснащаются проводными датчиками измерения пульса. Принцип работы таких датчиков прост: два электрода, расположенные на поручнях, измеряют разность потенциалов, а информацию по проводам передают в аналогово-цифровой преобразователь (АЦП) консоли. Там информация обрабатывается и выдается на экран.

Недостатком такой системы является высокая погрешность измерений (20-30%), неудобство использования и скорость отображения реальных значений.

Часто получается так, что лишь через 30-40 секунд удерживания датчиков можно судить об истинных значениях ЧСС.

На поручнях консоли имеются проводные датчики измерения пульса

Беспроводные датчики измерения пульса

Беспроводные кардиодатчики имеют простое устройство и ряд преимуществ в сравнении с проводными устройствами:

Максимально точные измерения ЧСС. Погрешность беспроводных датчиков +/- 1 удар в минуту
Удобство использования. Кардиодатчик при помощи специального пояса закрепляется в районе сердца. При помощи двух электродов происходит регистрация разности потенциалов. Электроды рекомендуется смачивать водой для хорошего контакта. Далее по радиоканалу передается аналоговый либо цифровой сигнал, который поступает на приемник консоли и отображается на экране.
Возможность использования кардиозависимых программ.

Беспроводные кардиодатчики для измерения пульса имеют более точные измерения частоты сердечных сокращений. Погрешность беспроводных датчиков +/- 1 удар в минуту

Недостатки такого метода несущественны:

Необходимость использования в датчике батарейки. При каждодневных тренировках заряда хватит на 1 год.
Неудобство использования кардиопояса при длительных тренировках.

Наиболее популярные беспроводные датчики измерения пульса

Для измерения пульса применяются беспроводные датчики, работающие в диапазоне частот 5 кгЦ. Датчики бывают кодированные (применяются в фитнес-залах), и некодированные (предназначенные для домашней эксплуатации).

Ведущим лидером на рынке пульсометров является компания Polar . Наряду с ней в продаже можно встретить пульсометры торговых марок Sigma, Beurer, Oregon, Garmin, Suunto. Самые бюджетные модели имеют маленький набор функций и идут в цене от 500 рублей. В среднем ценовом диапазоне от 3000 рублей можно встретить качественные и удобные пульсометры. Дорогие модели, предназначенные для интенсивного и профессионального использования, нередко имеют кодированный сигнал, продаются в районе 20000 рублей.

Многие модели беговых дорожек имеют в комплекте беспроводной кардиопояс, преимущественно фирмы Polar, работающий на частоте 5,4 кГц.

Как узнать можно ли использовать беспроводной кардиодатчик на своем тренажере?

Перед покупкой беговой дорожки стоит уточнить наличие телеметрического приемника ЧСС в данной модели. Такую техническую информацию можно получить на официальном сайте продавца, либо в инструкции по эксплуатации тренажера.

Подключение кардиодатчика

Если кардиодатчик включается впервые, то необходимо установить батарейку питания, которая также поставляется в комплекте. Далее контактируемая с телом поверхность кардиодатчика смачивается водой и кардиопояс фиксируется на груди. После включения тренажера происходит автоматическое согласование устройств.

При занятиях спортом правильное распределение нагрузки обеспечивает контроль работы сердца. Для выполнения этой задачи используют пульсометры.

Традиционно выбираются модели с нагрудным датчиком, но их основным недостатком является необходимость терпеть неудобный ремень. Альтернативой этим устройствам выступают гаджеты без нагрудного датчика, снимающие показания с запястья. У моделей есть свои достоинства и недостатки.

Сравнительный анализ пульсометров с нагрудным датчиком и без

Точность измерений. Нагрудный датчик быстрее реагирует на сокращение сердца, точно отражая его работу на экране. Датчик, встроенный в браслет или часы может несколько искажать данные. Показания снимаются по изменению плотности крови после того, как сердце вытолкнуло новую порцию крови, и она дошла да запястья. Эта особенность определяет возможность небольших погрешностей в тренировках с интервалами. Пульсометр не успевает среагировать на нагрузку после перерыва в первые секунды.
Удобность в использовании. Устройства с нагрудным датчиком могут быть неудобными из-за необходимости терпеть трение ремня, что становится особенно неудобно в жаркую погоду. Сам ремень отлично впитывает пот спортсмена во время тренировок, приобретая крайне неприятный запах.
Дополнительные функции. Устройство с ремнем обычно оснащено функцией записи трека, поддерживает ANT+ и Bluetooth. Для большинства моделей без нагрудного датчика эти возможности недоступны.
Батарея. Собственная батарея у гаджета с ремнем позволяет не вспоминать о подзарядке на протяжении нескольких месяцев. Представители без нагрудного датчика требуют зарядки батареи после каждых 10 часов использования, некоторые модели – каждые 6 часов

Чем пульсометр без нагрудного датчика лучше?

Использование подобного гаджета при условии его плотного прилегания к коже позволяет:

Забыть о дополнительных устройствах в виде секундомера, .
Не бояться воды. Все больше моделей приобретают функцию защита от воды, продолжая эффективно работать при погружении.
Компактное устройство легко размещается на руке, не отвлекая спортсмена, не создавая ему неудобств.
Задать необходимый ритм для тренировок, о выходе из его немедленно сообщит звуковой сигнал.

Виды пульсометров без нагрудного датчика

В зависимости от размещения датчика гаджеты могут быть:

С датчиком встроенным в браслет. Обычно такие устройства используют в качестве наручных гаджетов, в сочетании с часами.
Сам датчик может встраиваться и в часы, позволяя получить новое более функциональное устройство.
С датчиком на ухе или пальце. Считается недостаточно точным из-за того, что регистрирующее устройство может недостаточно плотно прилегать к коже или вовсе сползти и потеряться.

Возможна классификация по принципу особенностей конструкции. По такому критерию гаджеты распределяются на:

Проводные. Не слишком удобные в использовании они представляют собой датчик и браслет, соединенные проводом. Для проводного устройства характерно наличие устойчивого сигнала без помех. Такой пульсометр особенно удобен для людей с нарушениями давления или сердечного ритма.
Беспроводные модели предусматривают альтернативные способы передачи информации с датчика на браслет. Они особенно эффективны при необходимости отслеживать свой прогресс и общее состояние во время спортивных тренировок. Недостатком устройства считается его чувствительность к помехам, создаваемым подобными техническими новинками, находящимся вблизи. Из-за этого данные, выводимые на монитор, могут оказаться неточными. Компании, занимающиеся выпуском подобных пульсометр, предлагают потребителям ознакомиться с моделями, способными передавать кодированные сигналы, не искажаемые другими пульсометрами.

Конструкция допускает и варианты по внешнему виду устройства. Это могут быть обычные фитнес-браслеты с минимальным набором функций, пульсометры, встроенные в часы, либо техника, имеющая внешний вид наручных часов с дополнительной функцией сообщать время своему владельцу.

Топ 10 лучших моделей пульсометров без нагрудного датчика

Alpha Mio. Небольшое устройство на удобном прочном ремешке. В режиме бездействия работают по принципу обычных электронных часов.

Германская бюджетная модель Beurer PM18 оснащена еще и шагометром. Особенность в пальцевом датчике, для получения нужной информации достаточно приложить палец к экрану. Внешне пульсометр имеет вид стильных часов.

Sigma Sport отличается скромной ценой и необходимостью использовать дополнительные способы для надежного контакта датчика и кожи. Это могут быть различные гели и даже обычная вода.

Adidas miCoach Smart Run и miCoach Fit Smart . Обе модели работают на датчике компании Мио. Особенностью гаджетов является их внешний вид стильных мужских часов, которыми они и являются вне периода тренировок. Точная информация обеспечена функцией считывания частоты сердечных сокращений без перерыва, в том числе и во время покоя, работы, что позволяет получить максимально точную картину сложности тренировки, реакции организма на нее.

Polar M Пульсометр для бегунов. Особенно рекомендуется для начинающих.

Basis Peak доступный гаджет, легкий простой в использовании. Крепление прочное. Один нюанс — для начала придется «договориться» с новинкой. Показания способны отличаться на 18 ударов, но подстроиться под работу техники не сложно. Подходит и для велосипедистов.

Fitbit Surge делает собственные выводы о зоне комфорта для бегуна, основываясь на анализе сведений, полученных с датчика в режиме контроля и режиме активной тренировки.

Mio Fuse отличается дополнительным оптическим датчиком в конструкции. Пульсометр позволяет получать максимально точную информацию о работе сердца. Допускается к использованию и для велосипедистов.

Сунтер удобен, компактен, отличается ярким дизайном и хорошей подсветкой. Модель популярна у альпинистов и бегунов.

235 самостоятельно рассчитывает оптимальную нагрузку для свого владельца с учетом его активности за несколько часов, составляет график сна. Среди дополнительных функций – возможность использовать технику в качестве пульта дистанционного управления для своего смартфона.

Бегаю каждое утро. Непрофессионально, просто для здоровья и собственного удовольствия. Нагрудный датчик нужно заранее одевать, часы всегда с собой. Часто бывает так, что окончательно просыпаюсь я уже на беговой дорожке, поэтому про пульсометр раньше часто забывал. Теперь он всегда со мной. Удобно.

Люблю кататься на велосипеде, но необходимость контроля работы сердца заставила купить пульсометр. Из-за постоянно перекручивающегося ремня решился попробовать наручный. Разница в показаниях 1-3 удара, что считаю вполне допустимым, зато сколько плюсов.

Мне пришлось долго подстраиваться к наручной модели. То она съезжает, то недостаточно плотно прилегает, то ее трясет. В общем, подстраиваться должна техника, а не человек. Ее для того и делают, чтобы нам людям было удобно!

У меня большой вес, кардиолог потребовал постоянно пользоваться пульсометром. Работаю я уборщицей, приходится постоянно наклоняться, много двигаться, поднимать вес, контактировать с водой. Два первых пульсометра пришлось просто выкинуть (механические повреждения корпуса). На день рождения муж подарил наручную модель. Руки у меня полные, но браслет оказался хорошо корректируемым. Сам пульсометр справился и с моей работой, он не исказил результатов даже после намокания. Проверяли его результаты и девчонки с работы, подсчитывая вручную и в кабинете кардиолога специальной машиной. Я довольна.

», в которой рассматривались схема и конструкция ИК датчика для определения частоты пульса по изменению объема крови в артерии пальца. Такой метод относится к фотоплетизмографии - методу непрерывной графической регистрации изменений объема крови, отражающих динамику кровенаполнения сосудов исследуемых органов, части тела человека или животного, основанного на измерении оптической плотности. Однако спецификации датчика в этой статье не было. Несмотря на это, схема датчика была проста для повторения, причем можно было использовать различные ИК светодиоды и фотодиоды, и для корректной работы потребовалось бы лишь подобрать номинал токоограничительного резистора и резистора обратной связи.

В этой статье речь пойдет о модернизированной версии сенсора, получившей название Easy Pulse. В проекте используется специальный ИК-датчик TCRT1000 , который упрощает схему и конструкцию, так как ИК-светодиод и фототранзистор расположены в одном компактном экранированном корпусе. Его конструкция позволит снизить помехи от внешней засветки и повысить эффективность датчика. Конструктивно датчик представляет собой компактную печатную плату, содержащую также схему преобразования и нормирования сигнала. На выходе датчика мы получаем цифровые импульсы, синхронизированные с пульсом (Рисунок 1). Датчик может подключаться к АЦП или к цифровому входу микроконтроллера для дальнейшей обработки и вычисления значения пульса (количество ударов сердца в минуту).

Теория

Проект основан на принципе фотоплетизмографии, который является неинвазивным методом измерения изменения объема крови в тканях с помощью источника света и фотодетектора. Поскольку изменение объема крови синхронно с биением сердца, этот метод может использоваться для расчета частоты сердечных сокращений. Существует два основных типа фотоплетизмографии: один основан на пропускании света, другой на отражении. В первом случае световой пучок пропускается сквозь часть тела человека (например, через палец или мочку уха), а фотодетектор определяет результирующую интенсивность света, поэтому источник излучения и приемник располагаются напротив друг друга. Во втором случае источник света и фотоприемник располагаются на одной стороне, и информацию о пульсе несет отраженный сигнал. Измерение пульса по такому методу может производиться на любой части человеческого тела. При любом методе измерений в интенсивности света, отраженного от объекта или прошедшего через часть тела, будут обнаружены флуктуации в соответствии с пульсирующим потоком крови, вызванных биением сердца.

На Рисунке 2 схематически изображен датчик для получения сигнала пульса от пальца человека. ИК-светодиод используется для освещения пальца субъекта. В зависимости от объема крови в пальце, поглощается больше или меньше света, следовательно, меняется интенсивность отраженного света. Графическое представление зависимости изменений сигнала во времени и есть сигнал фотоплетизмографии.

Фотоплетизмограмма имеет несколько составляющих, она регистрирует волны первого, второго и третьего порядка. Волны второго и третьего порядка относятся к медленным колебаниям (их можно назвать постоянной составляющей). Волны 1-го порядка относятся к быстрым колебаниям и соотносятся с пульсом (можно назвать переменной составляющей). Они отражают движение объема крови в измеряемой точке во время систолы и диастолы и могут использоваться в качестве источника информации о пульсе. Для извлечения данного сигнала потребуются эффективные схемы усиления и нормирования сигнала.

Принципиальная схема

Как было сказано выше, в качестве ИК сенсора используется TCRT1000 - экранированный оптический отражательный датчик компании , в состав которого входят ИК-светодиод и фототранзистор. На Рисунке 3 изображена схема включения внешних компонентов, необходимых для управления датчиком. Подача высокого уровня на вход Enable включает ИК-светодиод, т.е. активирует сенсор TCRT1000. Палец человека сверху датчика действует как отражатель, фототранзистор фиксирует отраженный свет.

На выходе датчика (V SENSOR ) мы получим периодический физиологический сигнал, связанный с изменением интенсивности отраженного ИК-излучения, обусловленным пульсирующим объемом крови в пальце. Сигнал, таким образом, синхронизирован с частотой сердцебиения. Следующая схема (Рисунок 4) представляет собой первый этап преобразования сигнала от ИК-датчика, на котором выполняется подавление достаточно больших медленных волн (постоянной составляющей) и повышение слабых быстрых волн (переменной составляющей), которые несут информацию о пульсе.

На схеме выше видно, что сигнал с ИК-сенсора сначала проходит через пассивный фильтр верхних частот (ФВЧ), чтобы избавиться от постоянной составляющей. Частота среза фильтра (f c ) равна 0.7 Гц. Далее сигнал проходит через активный фильтр нижних частот (ФНЧ), выполненный на операционном усилителе. Коэффициент усиления фильтра равен 101, частота среза - 2.34 Гц. Такое решение позволяет устранить нежелательный сигнал постоянной составляющей и высокочастотные шумы, в том числе, наводку сети переменного тока 50 Гц (60 Гц), и усилить нужный сигнал, несущий информацию о пульсе, в 101 раз.

Далее следует еще одна подобная схема фильтрации (ФВЧ, ФНЧ) и усиления сигнала (Рисунок 5). Таким образом, общий коэффициент усиления составляет 101 × 101 = 10201. В результате, две стадии фильтрации и усиления преобразуют входной сигнал фотоплетизмографии в ТТЛ импульсы, которые синхронны с сердцебиением. Частота этих импульсов (f) связана с частотой сердечных сокращений (BPM) формулой:

Beats per minute (BPM) = 60 × f

Потенциометр 5 кОм на выходе первой схемы фильтрации и усиления нужен для достижения общего коэффициента менее 10201. Светодиод на выходе второй схемы фильтрации и усиления будет мигать с частотой сердцебиения. Заключительный узел схемы представляет собой простой не инвертирующий буфер для понижения выходного сопротивления. Это важно, если для чтения сигнала используется АЦП микроконтроллера.

Все операционные усилители, используемые в схеме, находятся в одной четырехканальном микросхеме - . Усилители имеют низкое энергопотребление и сохраняют работоспособность при напряжении питания в диапазоне от 1.8 до 6.0 В.

ИК-сенсор можно установить на плату, а можно вынести на шлейфе (Рисунок 6). Это придает гибкость при использовании, так как в таком случае его можно закрепить между двумя пальцами или на ладони.

Диапазон напряжений питания платы сенсора, равный 3 - 5 В, позволяет использовать ее с семействами микроконтроллеров с напряжением питания 3.3 В или 5 В.

Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться .

В свое время пытались строить подобные датчики на базе клипсы на просвет как мобильные. Пытались, потому как наступил диплом и стало не до того. Датчик на отражение в принципе для этого должен подойти достаточно с обратной стороны подложить отражатель ик излучения.
Все это хорошо для больного под наркозом (не движется). В такой схеме от мионаводок избавиться невозможно (проверено долгими клиническими испытаниями) - дернули пальчиком - получили крокозябру. Динамический диапазон сигнала фотоответа может превышать 60 дб (амплитуда может падать в 1000 и более раз даже у одного человека, в зависимости от его состояния в данный момент. Пример: измеряем амплитуду сигнала, глубоко вдыхаем и задерживаем дыхание. Гарантируется падение амплитуды в 10 - 100 раз.) Все эти схемки - радиолюбительство на школьном уровне. В нормальных детекторах лжи применяются те же принципы, но обработка сигнала иная.
Это же элементарно, Ватсон.Параметры нормального пульса известны. Возможные отклонения тоже не секрет и не новость. Создаем генератор имитирующий пульс и корректируем его показаниями датчика.А поскольку такой приборчик все равно ну ни как не обойдется без процессора, то генератор запросто можно организовать программно. В этом случае помехи уже не важны. Программа не анализирует весь шум а только вылавливает полезный сигнал. Ну к примеру выделяет среднее значение на тех или иных участках, отсекает мгновенно возникающие большие помехи как неверояные, а следовательно ошибочные, в общем отслеживает полезный сигнал, сравнивает наблюдаемую динамику с виртуальной и корректирует временные параметры виртуального пульса. Даже если в какие то мгновения датчик окажется не на пальце, то программа отбросит эти замеры как невероятные.
Неуверено, что схема выполненный на операционном усилителе (рис.4) активный фильтр нижних частот (ФНЧ).
Artak_Barsegyan Откуда такие сомнения? В цепи отрицательной обратной связи стоит ёмкость.
А почему только " пытались". У меня дома велотренажер и на нем есть такая клипса.

Нагрудный пульсометр - это классический вариант портативного монитора частоты сердечных сокращений. Он состоит из датчика, крепящегося на груди на эластичном ремне, и приемника, который чаще всего бывает выполнен в виде часов и располагается на запястье.

Рассмотрим плюсы и минусы таких пульсометров и разберемся, как выбрать среди множества моделей подходящий вариант для себя.

Эти устройства могут быть незаменимы :

для профессиональных спортсменов и спортсменов-любителей, которые хотят заниматься с максимальной отдачей;
для всех, кто хочет сбросить лишний вес;
для людей с сердечными заболеваниями.

Пульсометр с нагрудным датчиком на ремне обычно используются в циклических видах спорта, например, для бега, велосипедной езды, плавания и лыжных гонок.

В этом случае они выполняют две основные функции:

Позволяют контролировать нагрузку : при тренировках в циклических видах спорта для каждого спортсмена существует определенный пульсовой коридор - например, от 150 до 180 ударов в минуту - заниматься в котором наиболее эффективно.

Во время занятий спортсмен с помощью пульсометра отслеживает частоту сердечных сокращений. Если она выходит за пределы этого коридора - становится слишком низкой или слишком высокой - это значит, что необходимо прибавить или снизить темп.

Позволяют отслеживать прогресс . Если спортсмен только начинает заниматься спортом, физическая активность вызывает большое повышение пульса. Со временем организм будет становиться все более и более тренированным, и при тех же нагрузках частота сердечных сокращений будет увеличиваться незначительно.

Для того чтобы похудеть, нужно заниматься все теми же циклическими видами спорта или выполнять физические упражнения с отягощениями с малой нагрузкой, но высокой интенсивностью. При этом также нужно следить, чтобы пульс во время занятий держался в определенном коридоре - не был ни слишком большим, ни слишком маленьким.

В этом случае жир будет сжигаться наиболее эффективно. Сердечный монитор поможет контролировать пульс, удерживая его в нужных границах, чтобы худеть быстрее.

При заболеваниях сердца физическая активность также может быть очень полезной. Разумеется, начинать заниматься спортом можно только после консультации с врачом, и тренироваться надо с осторожностью. При этом также необходимо контролировать пульс, следя за тем, чтобы он не повышался слишком сильно. В этом случае занятия не нанесут вреда организму, а будут только полезны.

Кроме того, прибор дает возможность следить за частотой сердечных сокращений в течение дня , чтобы получить полную картину активности сердца.

Что же это за прибор, как он появился и для чего нужен, как рассчитать необходимый пульсовый коридор — узнайте все из видео:

Как работает

Датчик, который определяет частоту сердечных сокращений, крепится на груди при помощи специального эластичного ремня. Расположенные на нем электроды при этом обычно смачиваются водой или покрываются специальным гелем - это обеспечивает им хороший контакт с кожей.

Датчик передает сигнал на приемник , который отображает частоту сердечных сокращений. Передача сигнала осуществляется в аналоговом или цифровом виде.

При этом нагрудные пульсометры различаются по типу приемника . Его роль могут выполнять:

специальный запястный приемник;
gps-навигатор;
велокомпьютер;
смартфон;
умные часы или браслет.

Существуют также и проводные модели пульсометров. Такая конструкция защищена от помех и поэтому обеспечивает стабильную передачу сигнала от датчика к приемнику в любых условиях, но на сегодняшний день такие мониторы ЧСС уже практически не используются.

Плюсы и минусы

Основные альтернативы пульсометрам с нагрудным датчиком - (запястный пульсометр) и модели с датчиком пульсации крови (крепится или на мочку уха).

Основное преимущество нагрудного пульсометра - точность измерений . Он качественно измеряет частоту сердечных сокращений в любой ситуации - независимо от того, находитесь ли вы в покое, заняты легкой физической работой или активно занимаетесь спортом.

Второй важный плюс прибора с нагрудным датчиком - не нужно предпринимать никаких дополнительных действий, чтобы измерить пульс : ЧСС всегда отображается на экране приемника. А вот для того, чтобы узнать пульс на некоторых запястных пульсометрах, нужно положить на электроды такого прибора вторую руку - во время тренировки это может быть затруднительно.

Есть у нагрудных пульсометров и два важных недостатка:

датчик может вызывать неудобство во время ношения;
сложность использования: для того чтобы начать пользоваться нагрудным пульсометром, необходимо не только надеть на руку приемник, но и закрепить датчик.

Эти проблемы обычно замечают начинающие. Но довольно быстро занимающиеся перестают обращать на них внимание.

Как правильно выбрать

Если три основных момента, на которые стоит обратить внимание при покупке монитора частоты сердечных сокращений с нагрудным датчиком:

компания-производитель : при покупке первого пульсометра имеет смысл остановиться на моделях известных и проверенных производителей, таких как Polar, Sigma, Beurer или Suunto;
дополнительные функции : практически все пульсометры помимо измерения ЧСС имеют дополнительные функции, поэтому стоит выбрать прибор с характеристиками, которые устроят именно вас;
длина ремня : для людей с избыточным весом длины стандартного ремня может не хватить, эта проблема встречается не так часто, однако данный момент тоже нужно учесть.

Дополнительные функции

К стандартным дополнительным функциям пульсометров на грудь относятся:

часы;
таймер и секундомер - полезная функция при занятиях спортом;
шагомер;
возможность задать требуемую пульсовую зону - можно указать нижнюю и верхнюю границу требуемого пульсового коридора, при выходе из него прибор будет подавать звуковой сигнал;
ведение статистики тренировок;
калькулятор индекса массы тела;
калькулятор сожженных калорий;
измерение интенсивности и частоты дыхания.

Больше полезного о выборе подходящего устройства смотрите на видео:

Нюансы использования

Если вы купили самый простой прибор с приемником в виде часов, все, что вам нужно сделать - закрепить датчик на груди и надеть приемник на руку. После этого на экране сразу отобразится ЧСС. Также понадобится выставить дату и время и произвести другие необходимые настройки.

Если в качестве приемника у вас выступает велокомпьютер, GPS-навигатор или смартфон, настройка может занять чуть больше времени - в этом случае понадобится также установить соединение между приемником и датчиком.

Ответы на часто задаваемые вопросы

Нагрудный пульсометр обеспечит вам наибольшую точность измерений независимо от того, находитесь вы в покое или активно занимаетесь спортом.

С помощью правильно подобранного пульсометра вы всегда сможете следить за частотой сердечных сокращений . В зависимости от ваших целей и задач этот прибор позволит вам либо эффективно заниматься спортом и сжигать жир, либо следить за активностью сердца во время тренировок и в повседневной жизни, чтобы не дать ему чрезмерно большой нагрузки.

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.

Разделы сайта

Рейтинг лучших нагрудных пульсометров

Нормы значений пульса

Для чего необходимо контролировать пульс на беговой дорожке?