Пульсометрія

Дану методику використовують сучасні пульсометри. Найбільш відомі фірми, що випускають пульсометри це Sigma, Beuer,Pyle I Polar.

Пульсометр дозволяє визначити такі властивості артеріального пульсу як частота, ритмічність, наповнення пульсу, напруга і висота пульсу, відобразити інформацію в реальному масштабі часу на екрані дисплея, а також передати інформацію для подальшої обробки даних. [1]

Сучасні пульсометри розрізняються по способу передачі даних: на проводні та безпровідні. В проводних пульсометрах передача здійснюється через дріт, але він не є зручним і практичним, однак при цьому, апарат стійко працює при високому ступені радіоперешкод. Останнім часом велику популярність серед користувачів отримує бездротовий пульсометр. Дані від датчика передаються по радіоканалу як в аналоговому так і цифровому вигляді. Недоліком є необхідність зміни елементів живлення, а також порушення передачі даних в умовах сильних радіоперешкод. [3]

Сенсорні пульсометри

Пульс вимірюється за допомогою пальцевого сенсора, вбудованого в годинник. Щоб виміряти пульс, треба доторкнутися пальцем до металевої пластини на годиннику. Це займе приблизно 5-8 секунд. Як бачите, в сенсорних пульсометра немає нагрудного ременя і це, мабуть, їх головна перевага. Однак є й недоліки:

По-перше, через відсутність безперервного вимірювання пульсу можна запросто пропустити момент небажаного виходу з цільової зони пульсу. [13]

По-друге, для вимірювання пульсу вам треба використовувати обидві руки.

Сенсорні пульсометри ідеально підходять для спортивної ходьби, прогулянок, а також для тих, кому необхідно контролювати частоту серцевих скорочень час від часу протягом усього дня. [13]

Приклади сенсорних пульсометрів: Beurer PM15, PM18.[13]

Пульсометри з нагрудним ременем

У пульсометра цього типу на нагрудному поясі є електроди і кардіопередатчик, які вловлюють серцебиття і передають радіосигнал до годинника. Пульсометри з ременем мають ряд переваг: Пульс вимірюється безперервно протягом всього тренування - це значить, ви відразу дізнаєтеся, коли пульс став занадто високим або низьким, і тут же приймете заходи - збільшите або знизите темп; Ваші руки не задіяні у вимірюванні пульсу - можете займатися на тренажерах, брусах, з гантелями або штангою, кататися на лижах, роликах або велосипеді; Пульсометри з нагрудним ременем дуже багатофункціональні - ви зможете налаштувати цільову пульсову зону (наприклад, зону спалювання жиру для схуднення), включити сигналізацію при виході з цієї зони, стежити за витратою калорій під час тренування, а в бігових пульсометра будете контролювати швидкість, відстань і навіть кількість кіл, які пробігли на стадіоні; На біговій доріжці або орбітрек ваш пульс дублюється на дисплеї тренажера за умови, що пульсометр з аналоговою передачею даних; Величезні можливості аналізу результатів: від отримання простого звіту про останньому тренуванні - і до детального аналізу і планування на комп'ютері (залежно від моделі пульсометра). [13]

У пульсометрів з нагрудним ременем всього один недолік - нагрудний ремінь. Незважаючи на те, що зараз виробники роблять ремені максимально комфортними - невеликими, легкими, еластичними, одним словом такими, щоб забути про їх існування, все ж було б краще займатися зовсім без ременя.
При виборі пульсометра зверніть увагу на його функціональність - наприклад, для бігу краще підібрати пульсометр з опцією підрахунку кіл, вимірювання швидкості та відстані, а для їзди на велосипеді - з кріпленням на кермо. В цілому пульсометри з нагрудним ременем підходять для всіх видів спорту.
Пульсометри з нагрудним ременем - це класика і їх абсолютна більшість: пульсометри Suunto, Sigma, практично всі пульсометри Beurer. [13]

Пульсометри на зап'ясті

Такі пульсометри вимірюють пульс безпосередньо на зап'ясті за допомогою електронно-оптичного сенсора, розташованого на внутрішній поверхні годин. Ця інноваційна технологія дає очевидну перевагу - безперервне вимірювання пульсу за відсутності нагрудного ременя. Власне, звідси і головні достоїнства пульсометрів на зап'ясті: Постійний контроль пульсу; Повна свобода рухів без ременя, плюс - немає потрібні його знімати-одягати до і після тренування; Пульсометр можна використовувати як звичайний годинник, а для початку зчитування пульсу досить натиснути кнопку; При сполученні зі смартфоном або іншим сумісним пристроєм можна стежити за швидкістю, темпом, витратою калорій, маршрутом, а також аналізувати і планувати тренування; Використовуються у всіх видах спорту. [13]

Враховуючи вищесказане, і факт стрімкого зростання популярності пульсометрів на зап'ясті, можна припустити, що саме за ними майбутнє.
Серед недоліків треба відзначити поки ще невеликий асортимент цього виду пульсометрів. На сьогоднішній день в Україні представлений тільки один виробник - Mio Alpha. Цим обумовлена ​​і досить висока ціна. Крім того, функціональність нижче, ніж у класичних пульсометрів з ременем. Втім, враховуючи високий попит і регулярний вихід нових програм для MIO Alpha, можна сподіватися, що в недалекому майбутньому ці мінуси будуть усунені.
Пульсометри з нагрудним ременем - це класика і їх абсолютна більшість: пульсометри Suunto, Sigma, практично всі пульсометри Beurer. [13]

Пульсометр складається з датчика інфрачервоного випромінювання, підсилювача та вимірювального пристрою. Джерело і приймач ІЧ-випромінювання встановлені зверху приладу під пластмасовою кришкою. Якщо на неї натиснути пальцем, то мікрокнопка, що знаходиться під нею включає живлення і світлодіод направляє на палець ІЧ-випромінювання. Підшкірні капіляри відображають це випромінювання на приймач - фотодіод. Коли кров наповнює капіляри, вони розширюються, поглинаючи ІЧ-випромінювання. При звуженні судини відбувається відображення випромінювання. [6]

Сигнал з фотодіода надходить на двухкаскадний підсилювач, виконаний на інтегральних мікросхемах. У першому каскаді включений між інвертуючим і неінвертуючим входами операційного підсилювача. Тому постійна напруга на фотодіоді не перевищує 3 мВ. [6]

Амплітуда імпульсної напруги на виході залежить від багатьох факторів, але зазвичай вона не перевищує 10 мВ. Тому основне посилення забезпечує операційний підсилювач, у якого в ланцюзі зворотного зв'язку включено Т-подібне з'єднання резисторів, еквівалентний одному резистору зворотного зв'язку опором 52 МОм.

Для подавлення паразитної частоти 50 Гц, що виникає на виході підсилювача через проникнення світла штучних джерел крізь палець на фотодіод, застосовані два фільтра. [6]

Імпульси позитивної полярності з виходу через узгоджувальний повторювач, що виконаний на транзисторі, надходять на вхід тригера Шмітта, зібраного на двох логічних ТТЛ-елементах. Для запобігання помилкових спрацьовувань тригер Шмітта - стробований. Строб з виходу очікуючого одновібратора подається на вивід 2 двухвходового логічного елемента. Вихідні імпульси формуючого тригера, пройшовши через диференціювальний ланцюжок, запускають очікуючий режим одновібратор, зібраний на логічних елементах, який виробляє калібровані імпульси тривалістю 200 мс. До цього одновібратора підключені: інвертор на транзисторі з світлодіодом в колекторному ланцюзі, що відображає биття серця та двокаскадна схема вимірювача частоти пульсу. Щоб зменшити габарити пульсоміра, у ньому застосований стрілочний прилад на 1 мА і двухтранзисторна схема вимірювання частоти методом заряду і розряду конденсатора. Частота пульсу, а отже, і частота проходження імпульсів очікуючого одновібратора визначає величину струму, що протікає через вимірювальний прилад. Зі збільшенням частоти імпульсів конденсатор буде заряджатися до більшої напруги, і стрілочний прилад покаже більше значення. Заряджений ланцюг конденсатора проходить через відкритий транзистор і резистор. Зважаючи на низьку частоту пульсу (1-2 Гц) і великої величини ємності, стрілка вимірювального приладу досягає свого сталого значення тільки після 10 імпульсів, здійснюючи невеликі коливання біля нього. [6]

Наступним я використаю пульсометр на базі п`єзоелектричного датчика тиску.

Застосування п`єзолектричного датчика тиску забезпечує значне зменшення габаритів пристрою та енергоспоживання, підвищує надійність виробу.[4]

Розглянемо компонувальну схему пристрою, який призначений для реєстрації тиску пульсової хвилі.

Пульсометр містить корпус, п'єзоелемент, індикатор, інтерфейс.

П'єзоелемент виконаний у вигляді радіально поляризованого циліндра і жорстко з'єднаний з корпусом клейовим прошарком, товщиною не більше 20 мкм. Клейовий шов забезпечує безперервність зсувів між корпусом і п'єзоелементом. Зовнішній тиск діє на торець і бічні поверхні корпусу, деформація якого передається на п'єзоелемент, що генерує заряд, пропорційний тиску. Інформаційний сигнал через кабель надходить у систему обробки. Принцип дії пульсометра полягає в передачі електронних сигналів роботи серця, які виникають завдяки його скорочень або ударам, від датчика до приймаючого пристрою, який і обробляє їх. У результаті на дисплеї з'являється значення частоти серцевих скорочень.[4]

Схема нормалізації сигналу складається з ідентичних активних фільтрів нижніх частот з частотою зрізу близько 2,5 Гц. Це означає, що максимальне вимірюється значення пульсу становить 150 ударів на хвилину. Операційний підсилювач, використовуваний в схемі – здвоєний операційний підсилювач, що працює від однополярного джерела напруги. Вихідний сигнал має розмах рівний напрузі живлення. Фільтрація сигналу необхідна для блокування високочастотного шуму. Мікроконтролер працює на тактовій частоті 4 МГц, в якості джерела тактової частоти застосований кварцовий резонатор. Мікроконтролер активізує передачу імпульсів. Величина пульсу по закінченню вимірювання відображається на індикаторі [5].