Умные часы (английское наименование: smart watch) – название ручных часов с расширенными функциональными возможностями, сопоставимыми со смартфонами. Некоторые часы способны измерять частоту сердечных сокращений и артериальное давление (АД). В статье мы разберем, как работают умные часы с измерением давления и пульса.
Внимание! Часы нельзя использовать как замену тонометра. Устройства выполняют измерения с погрешностью, поэтому непригодны для медицинских целей.
История появления часов для измерения давления и пульса
Первые цифровые хронометры выпустила в 1972 году компания Hamilton Watch. Устройство получило название Pulsar, а позже (в 1978 году) этот бренд купила японская компания Seiko. В 1982 году запущен Pulsar NL C01. Модель Data 2000 имела внешнюю клавиатуру для ввода пользовательских данных – до 2000 символов.
В 1980-е годы Seiko выпускала другие модели, такие как серия RC. В то время на рынок вышла другая компания Casio со своими часами и калькулятором. Выпускались и модели со встроенными играми (например, Nelsonic).
Серия Seiko RC имела большой успех. В 1984 компания выпустила первые часы, пользовательские данные которых были совместимы с большинством современных им компьютеров: IBM PC, Apple II, Commodore 64, NEC 8201, Tandy Color Computer и TRS-80 Model.
В 1985 году финской компанией Polar были выпущены пульсовые часы. С тех пор они завоевали все уголки и уровни спорта. Началась революция в соревнованиях. Однако это движение быстро проникло в сферу рекреационного спорта. Сегодня все меньше спортсменов-любителей выходят из дома без пульсометра. Предполагаемые преимущества использования такого устройства заключаются в улучшении производительности и снижении сосудистых рисков.
Однако опытным спортсменам лучше полностью полагаться на свое тело. Поэтому они, скорее всего, оценят правильный баланс между стрессом и расслаблением без часов. Постоянная перегрузка делает спортсмена не сильнее, а, слабее. Ни при каких обстоятельствах нельзя полагаться на технические средства. Собственное чувство тела по-прежнему остается лучшим советником.
Модель RC-2000 PC Data Graph была названа «самым маленьким компьютерным терминалом в мире». Она имел 2 КБ памяти. Модель RC-4500 имела сходные черты с RC-4000 и выпускалась в разных цветовых вариациях.
В июне 2000 года IBM выпустила часы с операционной системой Linux (версия 2.2). Позже в модель был добавлен акселерометр, вибрационный механизм и датчик отпечатков пальцев. IBM начала работать с Citizen Watch Co и создала WatchPad. Эти часы в версии 1.5 имели дисплей 320×240 и работали на Linux 2.4.
В 2013 году были разработаны интеллектуальные часы с мобильными операционными системами. Наиболее заметные модели: Sony SmartWatch & SmartWatch 2, Pebble Watch и Samsung Galaxy Gear. В 2014 году в продажу поступил Apple Watch. С 2016 года продаются два варианта часов от Apple. Новый вариант («Серия 2», примерная стоимость: 419 евро) водонепроницаемый и использует GPS-позиционирование. Это полезно для пловцов, которые могут подсчитывать сделанные круги и потребление калорий в воде, для бегунов или велосипедистов.
Спортивные часы, которые измеряют частоту сердечных сокращений по принципу ЭКГ, включают акселерометр, барометр и компас. Их еще называют «медицинскими» часами. Их выпускают компании Polar и Suunto.
Обзор моделей
Фитнес-часы сочетают в себе функции часов и GPS-навигатор. Они нацелены на людей, которые хотят больше двигаться в повседневной жизни и следить за здоровьем. Типичные функции таких часов – это шагомер и секундомер. Фитнес-часы оценивают количество шагов человека с помощью встроенного датчика.
В отличие от обычных часов, они нуждаются в подключении к смартфону и к приложению, связанному с часами. Связь со смартфоном и работа датчиков требуют такой большой мощности, что наручные часы не могут обойтись без встроенной батареи. Есть несколько моделей со встроенным шагомером и секундомером. Устройства питаются от обычной батареи, которую приходится заменять несколько раз в год.
Наиболее распространенный вид спортивных хронометров – пульсометры. Такие устройства измеряют пульс – волну давления крови, которая проходит через сосуды с каждым сердечным ударом. Многие часы способны замерять частоту сердечных сокращений с помощью оптического датчика на запястье. Это измерение достаточно точное, однако короткие пульсационные волны часто недостаточно четко обнаруживаются при оптическом измерении.
Некоторые мониторы сердечного ритма с оптическим измерением могут запрашивать частоту пульса в течение дня и записывать его во время сна.
Людям, которые занимаются силовыми или аэробными видами спорта, рекомендуется следить за пульсом и давлением. Часы помогают определить оптимальный пульс для конкретной нагрузки. Они варьируются от довольно низкой ЧСС для легких аэробных упражнений до очень быстрого пульса, при котором организм больше не может удовлетворять свои потребности в кислороде.
Устройства определяют оптимальные, максимальные и минимальные диапазоны нагрузок исходя из возраста и пола человека. Все они позволяют самостоятельно регулировать оптимальный диапазон ЧСС. Это полезно, если ЧСС по состоянию здоровья должна находиться только в нормальном диапазоне.
Для чего нужны?
Почти каждый второй гражданин России страдает гипертонией. Многим пациентам требуется регулярно контролировать значения АД. Только около половины из пациентов постоянно замеряют кровяное давление, поскольку процедура для многих слишком сложна. Новый датчик, включенный в наручные часы, может помочь в измерении АД.
Пациенты, которые не следят за собственным давлением, подвергаются повышенному риску развития неблагоприятных осложнений. Гипертония протекает в течение длительного времени бессимптомно. Только через несколько лет она начинает клинически значимо повреждать органы-мишени. Серьезные жалобы часто возникают, когда сердце или почки уже повреждены. Чтобы облегчить контроль АД у пациентов, компания Medical Research AG разработала часы с пульсометром и тонометром, которые постоянно измеряют кровяное давление на запястье.
Измеритель используется и для медицинских целей, и для контроля спортивных результатов. На первый взгляд устройство напоминает наручные часы. Для измерения несколько датчиков на запястье непрерывно оценивают ЧСС и кровоток.
Если браслет неплотно прилегает к запястью, устройство сообщает об этом пользователю. Особая задача заключалась в том, чтобы предотвратить движение мышц и, следовательно, возможные погрешности устройства.
Новая технология не только облегчает измерение АД. Непрерывное измерение на запястье может своевременно регистрировать и сообщать о предстоящем сердечном или церебральном инфаркте. Обеом состояниям предшествуют повышенные пульсационные волны кровяного давления, которые измеритель обнаруживает и оценивает. В результате пациент может вовремя обратиться за неотложной медицинской помощью.
Дальнейшие клинические испытания проводятся для выявления точности прибора. Производители собираются поставлять два варианта часов: «урезанный» вариант может применяться как спортивное устройство и для мелких медицинских целей. По сравнению с моделями, используемыми для контроля 24-часового АД, профессиональная версия «наручных часов» будет намного дешевле. Стоимость оборудования не должна превышать 25 000 рублей.
Как измерить АД более точно?
Запястными сенсорами точно измерить АД практически невозможно. Перед тем как мерить давление, рекомендуется принять положение лежа на спине и расслабиться. Чтобы точно измерить АД, рекомендуется немного расслабить обе руки.
Пожилым пациентам использовать устройство для определения давления не рекомендуется, поскольку электронные часы не могут с высокой точностью выполнить проверку АД. Показать точные значения нижнего и верхнего давления поможет анероидный тонометр. Менее точное устройство измерения АД называется осциллометрическим тонометром. Давление нужно измерять строго по инструкции и четко прослушивать пульсацию.
Правила использования
Большим преимуществом пульсовых часов, которые трудно отличить от классических наручных, является удобство и легкий вес. По этой причине данные приборы особенно популярны среди спортсменов и применяются для измерения средней и максимальной ЧСС. Среди прочего, результаты дают обзор степени физической нагрузки и сжигания жира. Мониторинг сердцебиения рекомендуется проводить и людям с известными сердечными проблемами, чтобы заметить крайние изменения ЧСС на ранней стадии.
Высококачественные устройства обеспечивают точное измерение ЧСС с учетом ЭКГ и считаются чрезвычайно надежными. Если выявляется слишком быстрый пульс, не связанный с физической нагрузкой, требуется провести повторное измерение для подтверждения результата в других условиях.
Пациент должен выполнить следующие рекомендации, чтобы повысить точность пульсометра:
- Лечь;
- Свести физическую работу к минимуму и расслабиться;
- Успокоиться;
- Замедлить дыхание.
У здорового взрослого человека средняя ЧСС составляет 60-80 ударов в минуту. У обученных спортсменов она доходит до 40 ударов в минуту, так как объем легких значительно увеличивается из-за регулярной физической активности.
Многие модели издают звуковые сигналы, которые автоматически предупреждают пользователя о превышении определенных целевых диапазонов (ЧСС или давления). Некоторые программы контроля сердечного ритма обеспечивают расчет потребления калорий, могут показывать температуру тела, пройденное расстояние (шагомер) и силу нагрузки (Вт).
Приведенные в устройствах данные являются приблизительными, а не точными. Устройство неспособно измерять с высокой точностью биологические показатели, поскольку обладает низкой чувствительностью.
При всех преимуществах умных часов стоит помнить, что реакции организма на физический стресс сильно различаются. Путем измерения ЧСС можно сделать лишь ограниченные выводы о потреблении жира и энергии организмом. Измерительные приборы не способны заменить тщательную диагностику и осмотр у врача.
Специальные устройства рекомендуется использовать неподготовленным спортсменам, особенно в преклонном возрасте из-за риска переоценки собственных возможностей. Даже опытные спортсмены могут подвергаться этому недоразумению при холоде или при жаркой погоде, поскольку организму приходится прикладывать в этих условиях гораздо больше усилий.