Как измерить вариабельность сердечного ритма приложение
Представляем Вашему вниманию новую версию программы «Рабочее место врача» для Windows. В этой реализована возможность анализа вариабельности сердечного ритма.
Методика «Анализ вариабельности сердечного ритма» реализована в двух вариантах: базовом и расширенном. Всем пользователям методика доступна в базовом варианте.
Базовый вариант включает построение ритмограммы, скаттерограммы, расчет некоторых параметров вариабельности и определение типа вегетативной регуляции.
Расширенный вариант включает в себя дополнительные функции: маркировку и коррекцию плохих RR-интервалов (в автоматическом и ручном режиме), построение гистограммы и спектра мощности сигнала, расчет статистических и спектральных характеристик, а также определение индексов вариабельности (индекс напряженности регуляторных систем, индекс вегетативного равновесия, показатель активности регуляторных систем и другие).
Анализ ВСР доступен для ЭКГ длительностью 5 минут.
- Классический: графики ЭКГ будут отображаться в классическом формате, знакомом по предыдущим версиям программы.
- Ритмограмма: графики ЭКГ будут отображаться в новом формате, включающем ритмограмму.
При использовании режима просмотра графиков ЭКГ с ритмограммой над графиками располагается длительность интервалов. Рабочая область выглядит так:
При просмотре одного отведения график располагается компактно, над каждым интервалом располагается его длительность, а на фоне расположен порядковый номер каждого интервала.
Пролистать графики можно тремя способами: по ритмограмме, с помощью полосы прокрутки и перетаскиванием графика с зажатой левой кнопкой мыши.
В режиме «Анализ ВСР (базовый)» интерфейс программы выглядит следующим образом:
Ритмограмма и тренд ЧСС
В верхней части рабочей области располагается ритмограмма, позволяющая в наглядной и компактной форме представить характер текущего ритма сердца. В базовой версии отсутствует маркировка нарушений ритма и артефактов на ритмограмме.
При помощи левой кнопки мыши на ритмограмме может быть выделена область ЭКГ для работы. Потянув за край выделенной области, можно увеличить или уменьшить ее размер. При этом курсор мыши приобретает характерный для этого действия вид: .
Тренд ЧСС позволяет проследить динамику изменения и численные значения ЧСС за весь период наблюдения, а также быстро и безошибочно находить фрагменты ЭКГ, содержащие нарушения ритма, для которых характерны резкие изменения ЧСС (например, эпизоды тахикардии или брадикардии).
Переключение между ритмограммой и трендом ЧСС
При клике правой кнопкой мыши на графике ритмограммы или тренда ЧСС появляется контекстное меню, через которое можно переключиться между этими режимами.
Работа с выделенной областью и RR-интервалами
Расчет показателей вариабельности сердечного ритма и построение графиков ведется по выделенной области.
Выделенная область позволяет узнать границы выделенных RR-интервалов или задать выделенную область вручную.
Рядом с параметрами выделенной области показывается общее количество RR-интервалов и количество RR-интервалов, выделенных в данный момент.
Статистические показатели
Статистические показатели рассчитываются по выделенной в данной момент области.
Под таблицей выводится тип вегетативной регуляции, определяемый на основе рассчитанных параметров:
- парасимпатикотонический
- преимущественно парасимпатикотонический
- нормотонический
- преимущественно симпатикотонический
- симпатикотонический
- неопределенный.
Скаттерограмма
Скаттерограмма рассчитывается по откорректированному сигналу и только по выделенной в данный момент области.
В режиме «Анализ ВСР (расширенный)» интерфейс программы выглядит следующим образом:
Ритмограмма и тренд ЧСС
При помощи левой кнопки мыши может быть выделена область ЭКГ для работы.
Потянув за край выделенной области, можно увеличить или уменьшить ее размер. При этом курсор мыши приобретает характерный для этого действия вид: .
При двойном нажатии на изображение RR-интервала осуществляется переход на страницу ручной коррекции, на которой выделяется выбранный интервал.
Расчет показателей вариабельности сердечного ритма и построение графиков ведется по выделенной области.
Тренд ЧСС позволяет проследить динамику изменения и численные значения ЧСС за весь период наблюдения, а также быстро и безошибочно находить фрагменты ЭКГ, содержащие нарушения ритма, для которых характерны резкие изменения ЧСС (например, эпизоды тахикардии или брадикардии).
При клике правой кнопкой мыши на графике ритмограммы или тренда ЧСС появляется контекстное меню, через которое можно переключиться между этими режимами.
Работа с выделенной областью и RR-интервалами
Выделенная область позволяет узнать границы выделенных RR-интервалов или задать выделенную область вручную.
Рядом с параметрами выделенной области показывается общее количество RR-интервалов и количество RR-интервалов, выделенных в данный момент.
На ритмограмме отдельные RR-интервалы могут быть помечены как выбросы (помехи). Выбросы могут вызываться нарушениями ритма (например, экстрасистолами), либо помехами в ЭКГ. Для корректного расчета статистических и спектральных параметров эти выбросы должны быть устранены из анализируемого фрагмента сигнала. В качестве выбросов автоматически отмечаются те интервалы, значения которых существенно отличаются от значений соседних интервалов. На ритмограмме они будут помечены цветом. Оператор может выполнить коррекцию RR-интервалов автоматически или вручную, а также полностью отменить ее с помощью следующих команд, расположенных в верхней части экрана:
Автоматическая маркировка RR-интервалов всегда выполняется над всем сигналом при входе в режим анализа ВСР. Данная команда позволяет восстановить автоматическую коррекцию, если она была отменена или отредактирована оператором.
Ручная маркировка RR-интервалов позволяет использовать результаты для расчета параметров вариабельности сердечного ритма.
Если маркировка отключена, результаты автоматической и ручной коррекции RR-интервалов полностью отменяются, а расчет параметров производится по исходной ритмограмме.
Коррекции RR-интервалов
Для корректного расчета параметров вариабельности сердечного ритма найденные артефакты или нарушения ритма должны быть устранены из анализируемого фрагмента сигнала. Пользователь может выбрать один из трех способов коррекции RR-интервалов:
Без коррекции: коррекция не производится.
Ручная коррекция
Окно ручной коррекции RR-интервалов позволяет вручную определить, является ли интервал нормальным (NN-интервалом). При построении графиков и расчете статистики используются только NN-интервалы.
В верхней части окна располагается панель управления, пользователь может выбрать отведение для просмотра (недоступные отведения неактивны, по умолчанию выбрано первое из доступных отведение), масштабы графиков ЭКГ и фильтры. Ниже располагается график выбранного отведения ЭКГ. На графике выделен текущий RR-интервал. Для навигации по RR-интервалам используется ритмограмма, при наведении курсора на очередной RR-интервал показывается участок ЭКГ с этим интервалом.
Для отметки RR-интервала необходимо кликнуть по нему левой кнопкой мыши, при этом цвет RR-интервала меняется с синего на красный, и наоборот – при повторном клике.
С помощью специальных «полос пропускания» задаются пороговые значения для маркировки RR-интервалов. Интервалы, которые не попадают в заданную область, выделяются красным цветом.
При нажатии кнопки «ОК» результаты ручной коррекции сохраняются в памяти, и окно редактирования закрывается.
Статистические показатели
Статистические показатели рассчитываются с учетом выбранного типа коррекции RR-интервалов и только по выделенной в данный момент области на ритмограмме.
Над статистическими показателями выводится тип вегетативной регуляции, определяемый на основе рассчитанных параметров:
- парасимпатикотонический
- преимущественно парасимпатикотонический
- нормотонический
- преимущественно симпатикотонический
- симпатикотонический
- неопределенный.
Показатели вариабельности сердечного ритма
Показатели вариабельности сердечного ритма рассчитываются с учетом выбранного типа коррекции RR-интервалов и только по выделенной в данный момент области на ритмограмме.
Спектральные показатели
Спектральные показатели рассчитываются с учетом выбранного типа коррекции RR-интервалов и только по выделенной в данный момент области на ритмограмме.
Гистограмма и скаттерограмма
Гистограмма RR-интервалов позволяет оценить характер их распределения и рассчитать статистические показатели.
Гистограмма рассчитывается с учетом выбранного типа коррекции RR-интервалов и только по выделенной в данный момент области на ритмограмме.
Скаттерограмма дает наглядное представление об общем характере и закономерностях сердечного ритма.
Скаттерограмма рассчитывается с учетом выбранного типа коррекции RR-интервалов и только по выделенной в данный момент области на ритмограмме.
Спектр мощности
График спектральной мощности показывает разложение сигнала сердечного ритма в частотной области. Сигнал сердечного ритма формируется из выделенного фрагмента ритмограммы. Разложение показано в диапазоне частот от 0 до 0,5 Гц с шагом по частоте 0,1 Гц.
Задача спектрального анализа – показать, из каких волн (медленных или быстрых) состоит вариативная часть ритмограммы. На графике спектра выделяется 3 диапазона частот, каждый из которых окрашивается в свой цвет:
Правее графика спектра мощности располагается круговая диаграмма распределения мощности компонент. Диаграмма разделена на два сектора, соответствующих мощностям в двух диапазонах (LF и HF).
Спектр мощности рассчитывается с учетом выбранного типа коррекции RR-интервалов и только по выделенной в данный момент области на ритмограмме.
Согласно нашим исследованиям (мы – это med-tech платформа Engy Health для контроля здоровья, энергии, стресса и напряжения по методологии анализа вариабельности сердечного ритма), больше 70% пользователей фитнес-гаджетов не обращает внимание на показатели «Энергия», «Стресс» или «Напряжение». В восприятии пользователей это малозначащий маркетинговый наворот.
Мы попросили физиологов понятно объяснить принцип работы этих показателей. В качестве бонуса расскажем, почему в условиях эпидемии их отслеживание может кому-то из вас или ваших близких спасти жизнь.
За «фантастическими» расчетами стресса и энергии в вашем фитнес-гаджете стоит кардиологическая методология анализа вариабельности сердечного ритма (ВСР), или Heart Rate Variability — HRV.
Методология ВСР только появляется в массовой индустрии фитнес-гаджетов, однако её история насчитывает почти 60 лет и берет начало в 1960-х, годах на старте космических программ супердержав.
Задача методологии заключалась в исследовании уровня здоровья космонавтов на предмет их готовности адаптироваться к экстремальным условиям подготовки и полетов. Традиционная западная клиническая медицина на тот момент была направлена на борьбу с болезнями, однако у космонавтов просто не было «права» на болезнь: медики должны были гарантировать здоровье космонавта и отсутствие срывов перед полётом. (И поскольку карантинные меры в нынешней ситуации также направлены на «предотвращение болезни», логично обратиться к накопленному опыту физиологов).
В ходе исследований пульса у космонавтов (телекоммуникационные данные уже позволяли передавать их ритмограмму с орбиты на землю) были определены механизмы адаптации организма к изменяющимся условиям как внешней среды (например, к невесомости), так и внутренней среды (например, простуда или вирусная атака), а также свойства работы самих адаптационных систем. Эти наблюдения переосмыслили понятие здоровья. Здоровье – это не просто отсутствие болезни, а готовность организма адаптироваться к изменениям среды. Чем лучше здоровье, тем дольше вы можете приспосабливаться ко все более стрессовым изменениям.
Медики, разработчики ВСР, определили, что за успешную адаптацию к меняющимся условиям внешней и внутренней среды отвечает вегетативная нервная система, состоящая из двух отделов:
- симпатическая система (активация организма в условиях изменений внешней среды, отражает состояние стресса )
- парасимпатическая система, ее основной частью является блуждающий нерв (восстановление и отдых после стресса и регуляция внутренней среды организма)
- Если мощи компонентов вегетативной системы не хватает или они разбалансированы, к управлению адаптацией подключаются гумморальная система (отвечает за гормональное регулирование) и высшие отделы центральной нервной системы (реагирует на раздражители внешней среды через органы чувств)
Описание системы взаимодействия адаптационных систем организма Наталья КрутиковаМетодология ВСР оказалась настолько эффективной с точки зрения превентивной медицины, то есть медицины, направленной не на борьбу с уже наступившими болезнями, а на их предотвращение, что уже с 1970-х годов ВСР стала крайне популярной в спортивной медицине при подготовке профессиональных спортсменов к соревнованиям, а позже – в промышленной медицине, авиации и пр. Вышедшая из космической медицины ВСР также стала предвестником получившей позднее признание интегративной медицины, то есть медицины, направленной на изучение организма как целостной системы и механик этого взаимодействия.
Сегодня, на фоне растущей необходимости следовать здоровому образу жизни и интереса к биохакингу, ВСР начинает становиться доступным обычным людям. Вполне возможно, что ВСР-замеры есть в вашем фитнес-браслете или пульсометре, а вы об этом не догадываетесь.
Что лежит в основе методологии ВСР в вашем фитнес-гаджете?Итак, что же значат показатели «Энергия», «Стресс» и «Восстановление» в фитнес-гаджетах и действительно ли можно померить зарядку организма также, как смартфона. Попробуем максимально просто объяснить механику.
В основе лежит основа сердечного пульса, а точнее – вариабельности между ударами (на ритмограмме – RR- и NN-зубцов). Вариабельность предполагает, что при 60 ударах в минуту (в 60 секундах) разрыв между RR- и NN- зубцами в части ударов будет менее секунды, а часть – более.
При дальнейшем математическом анализе ритмограммы мы можем выявить волновую структуру вариабельности. При этом выделяется 3 частоты волн:
- короткие волны (High Frequency Waves, или HF-волны). Ученые выявили, что они характеризуют работу парасимпатической системы, отвечающей за восстановление в организме. Отражают влияние на пульс со стороны блуждающего нерва.
- длинные волны (Low Frequency Waves, или LF-волны). Эти волны отражают работу симпатической системы. В нашем организме она отвечает за реакцию организма на стресс.
- сверхдлинные волны (VLF-лн. Они отражают работу гумморальной системы с помощью гормонального воздействия, которая подключается к регулированию адаптации организма, когда силы симпатики и парасимпатики не хватает.
Дальнейшее преобразование данных позволяет выявить спектрограмму, определив уровень воздействия каждой из систем на ваш сердечный ритм. А значит, мы можем четко понять, какая из систем влияет на вас в момент замера в большей мере: симпатическая система (стресс), парасимпатическая система (восстановление после стресса) или гуморальная система (гормональное вмешательство при недостаточной работе симпатики и парасимпатики).
Анализ HF-, LF- и VLF-волн по спектральному анализу. Engy Health Так что же все-таки значат данные «Энергия», «Восстановление» и «Стресс» в вашем фитнес-браслете?Научная работа с данными ритмограмм – для подтверждения гипотез в рамках ВСР были проведены многочисленные популяционные исследования по всему миру – позволила ученым сформулировать несколько показателей. Методология их расчётов была закреплена в 1996 году в международном стандарте измерения, физиологической интерпретации и клинического использования ВСР. Всего насчитывается более 20 показателей, однако здесь мы разберем несколько наиболее часто встречающихся в фитнес-гаджетах на российском рынке:.
«Энергия» (в международной терминологии Total Power)
Total Power рассчитывается по формуле TP=VLF+LF+HF. То есть, по сути, при измерении этого показателя вы видите суммарную мощность всех трех диапазонов вашего сердечного ритма. В целом, этот показатель свидетельствует о натренированности ваших адаптационных систем, это и есть «зарядка» вашего организма. Чаще всего показатели утренних замеров TP выше, чем вечером, так как в течение дня организм устаёт.
С помощью этого показателя вы можете отслеживать своё комплексное физиологическое состояние и готовность организма к дополнительным физическим, интеллектуальным и эмоциональным перегрузкам (вы отвечаете на вопрос, пойдет ли на пользу здоровья предстоящая физическая тренировка или волнительная презентация). Также важно понимать, что как слишком низкие, так и слишком высокие показатели TP критичны и говорят либо о нехватке мощи, либо о перенапряжении систем адаптации. (Ниже и далее указаны шкалы для здоровых людей в удовлетворительной физической форме. Данная шкала не подходит для профессиональных спортсменов с отличающимися нормативами)
Стресс отражает данные симпатической системы (LF-волны). Индекс Стресса отражает, в какой степени вы испытываете напряжение в ответ на стрессовый фактор. Важно понимать, что под стрессом в методики ВСР предполагается не психологический, а физиологический стресс. Как отсутствие, так и перенапряжение стресса одинаково критичны для организма: важно держать показатель в балансе для того, чтобы избегать общего ухудшения физиологического состояния.
«Восстановление»
Под «Восстановлением» в большинстве гаджетов имеется в виду показатель RMSSD. Он показывает состояние парасимпатической системы, отвечающей за восстановление организма после стресса. Высокий RMSSD говорит о высокой степени восстановления организма и его готовности к очередным и большим нагрузкам, если тренд пошел вниз, то вам нужно больше отдыхать и дать организму возможность восстановиться. Этот показатель особенно популярен среди любителей и профессиональных спортсменов, так как помогает чётко регулировать нагрузку, отслеживать прогресс или деградацию физической формы.
Вегетативный баланс (LF / HF)
Вегетативный баланс отражает сбалансированность симпатической (стресс) и парасимпатической (восстановление) систем. Таким образом, вы в любой момент можете понимать, насколько ваш организм сбалансирован и что в нем преобладает на момент замера – симпатика (стресс) или парасимпатика (восстановление).
Шкала показателя "Вегетативного баланса" Engy Health Как начать измерять вариабельности сердечного ритма?Чтобы начать делать замеры ВСР, прежде всего, вам нужен пульсометр, смарт-часы или фитнес-браслет с функцией замеров ВСР. Такая функция уже встроена у топовых моделей Apple Watch, Garmin, Polar или Suunto. Однако это совсем не значит, что за доступ к замерам ВСР нужно много заплатить.
Например, вы можете использовать популярные в спортивной среде нагрудные пульсометры, средняя цена за которые находится в диапазоне 4 000 – 6 000 рублей (при среднем чеке на смарт-часы в России в 2019 году в районе 18 000 рублей). Далее вы можете подключить ваш пульсометр к одной из платформ по анализу данных ВСР, например к Engy Health (это бесплатно и на русском языке) или же к иностранным платформам (HRV4Training, TrainingPeaks, EliteHRV, но они платные и на иностранном языке). Самое главное, при выборе пульсометра убедитесь, что в выбранном вами пульсометре есть поддержка замеров ВСР и функционал дальнейшей передачи данных на сторонние платформы.
Чтобы измерять ВСР, придерживайтесь несколько простых правил:
- делайте замеры регулярно (не реже 1 раза в день)
- в рамках одного дневного сценария (например, только утром после утренних гигиенических процедур до завтрака),
- при измерении не шевелитесь
- делайте замер не менее 5 минут (более короткий замер даст недостоверные данные). Это нужно, чтобы на ритмограмме проявились HF, LF и VLF волны.
Некоторые сервисы предлагают делать замеры пульса через просвет пальца с камеры телефона, что удобно, но обуславливает большое количество шумов на ритмограмме, и в итоге у вас бОльшая вероятность получить некорректные данные.
Возможность увидеть уровень состояния парасимпатической системы, то есть активности блуждающего нерва, может сохранить вам жизнь во время пандемии коронавируса.
Во многих случаях гибель людей при заражении CoviD-19 происходит не от самого вируса, а от иммунного гиперответа организма. Это явление называется «цитокиновый шторм». Когда организм впервые сталкивается с вирусом или бактерией, иммунная система активизируется и начинает бороться с непрошенным «захватчиком». Рядовые в этой борьбе – молекулы, называемые цитокинами, благодаря которым клетки организма получают сигнал о том, что необходима реакция. Как правило, чем сильнее иммунный ответ, тем больше шансов победить инфекцию. Как только враг побежден, иммунная система отключается. Однако примерно у 15% пациентов иммунная система продолжает бороться и после того, как вирус обезврежен. Именно поэтому на данный момент усилия медиков направлены не только на поиск противовирусной вакцины, но и более эффективных средств в борьбе с «цитокиновым штормом».
Хорошая новость заключается в том, что один из естественных способов подавления «цитокинового шторма» – работа блуждающего нерва через механизм «холинергического противовоспалительного пути», сигналы которого так точно отражают HF-волны в методологии ВСР.
Немного медицинских подробностей для тех, кто хочет глубже разобраться в вопросе. Холинергический противовоспалительный путь выглядит следующим образом: на поверхности макрофагов, вырабатывающих про-воспалительные цитокины, находятся ацетилхолиновые рецепторы. Нейромедиатор ацетилхолин, секретируемый нейронами, образующими блуждающий нерв, активирует эти рецепторы, подавляя работу макрофагов и останавливая выработку цитокинов. Активация блуждающего нерва происходит через холинергическую сеть мозга, которая повышает активность холинергического противовоспалительного пути. Таким образом, любая стимуляция парасимпатической нервной системы через блуждающий нерв приводит к повышению уровня ацетилхолина и подавляет воспаление. Одновременно этот процесс через эфферентные пути приводит к увеличению вариабельности сердечного ритма.
Таким образом, парасимпатическая система принимает активное участие в возможности естественного подавления негативных последствий «цитокинового шторма», в том числе когда он вызывается Covid19. При этом эффективность работы парасимпатической системы можно отследить с помощью анализа вариабельности сердечного ритма, который могут сделать ваши фитнес-гаджеты.
В итоге, защитит ли меня мой фитнес-гаджет от коронавируса?Если вы определили с помощью ВСР, что ваша парасимпатика в полном порядке, это, безусловно, не значит, что можно смело нарушать карантинные меры и вирус вам не страшен. Ведь холинергический противовоспалительный путь – лишь один из сценариев борьбы с последствиями заражения. Однако можно с уверенностью сказать, что хорошие показатели работы парасимпатики значительно повышают ваши шансы с минимальной потерей перенести заражение, и это свидетельство о готовности организма дать качественный ответ вирусу.
А вот в случае, когда активность вашего блуждающего нерва мала (низкий показатель RMSSD или HF), или вегетативная система находится в дисбалансе и значения вегетативного баланса (LF / HF) находятся в критической области, у вас есть шанс, контролируя показатель напряжения парасимпатической системы и отслеживая, что влияет на его улучшение, изменить ситуацию к лучшему и снизить риск осложнений. Замеры ВСР у себя и близких позволят определить, кто из вашего окружения в зоне риска, а кто готов встретить вирус во всеоружии.
Измеряйте пульс и уровень стресса вместе с 3 миллионами пользователей. Подключайте все данные фитнес-трекеров и приложений для образа жизни.
НАУЧНЫЙ МЕТОД
Сердце знает о вас все. Welltory измеряет не пульс, а вариабельность сердечного ритма, чтобы оценить стресс, энергию, продуктивность и здоровье
Хотите узнать, как тренировка, медитация, зарядка и образ жизни влияют на вас? Просто сделайте замер!
ПОДКЛЮЧИТЕ APPLE WATCH
– Рекомендации и аналитика на основе ваших подключенных данных
– Ваши сердцебиение и физиология подскажут, как улучшить привычки, образ жизни, здоровье, питание и тренировки
– Алгоритмы основаны на данных миллионов измерений вариабельности сердечного ритма
ПЕРСОНАЛЬНЫЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
- Контролируйте свое здоровье в любое время и в любом месте
- Получайте персональные инсайты, как снять стресс и улучшить продуктивность
- Узнайте на данных, что такое здоровый образ жизни именно для вас
МНОГО ВОЗМОЖНОСТЕЙ
- Добавьте к замеру артериальное давление
- Получите персональную интерпретацию внесенных или подключенных показателей давления
- Интерпретации расчитываются строго по научной методологии и включают: Коэффициент эффективности кровообращения, Индекс Робинсона, Индекс Кердо и Индекс функциональных изменений
- Синхронизируйте любой фитнес браслет, приложение, гаджет или трекер: Apple Здоровье, Fitbit, Garmin, Withings, Foobot, MyFitnessPal
- Смотрите тенденции на графиках, как привычки и образ жизни влияют на здоровье
- Пройдите психологические тесты: оцените свою мотивацию, пройдите тест на депрессию, узнайте есть ли у вас паническая атака и т.д.
ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ
- Умный алгоритм, который анализирует данные про образ жизни и здоровье, и помогает выработать полезные привычки
- Инструменты для экспериментов — чтобы понять, подходит ли вам медитация или утренняя зарядка
- Десятки параметров и индексов о здоровье в каждом замере
УЖЕ 3 МИЛЛИОНА ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ
- Контролируйте стресс
- Планируйте день с учетом состояния организма
- Научитесь правильно отдыхать, чтобы жизнь по утрам не казалась такой тяжелой
- 82% наших пользователей чувствуют себя лучше уже через месяц
БЕЗОПАСНО
Мы никогда не передадим ваши данные кому-то еще
Что нового
Доказано, что физическая нагрузка улучшает приток крови и кислорода к мозгу, и думать становится легче.
Поэтому если мозг отказывается думать, попробуйте думать в движении. Прогуляйтесь, как древнегреческие философы, или поразмышляйте на беговой дорожке, как CEO корпораций.
А результаты активности теперь будут приходить в ленту Welltory быстрее — мы обновили алгоритм получения данных из приложений и фитнес-трекеров.
Если понравится обновление — будем рады оценке.
Оценки и отзывы
Супер.
Отличное приложение, не ожидал! Классные видео!
Ответ разработчика ,
Благодарим за отзыв! А от создателей видео отдельное спасибо:)
Хорошая идея, реализация не очень
Ответ разработчика ,
Супер👍
Замечание:
- немного быстро пролистываются полезные цитаты при измерении, не успеваю читать;
Многие ученые считают, что будущее за превентивной медициной: наши гаджеты будут собирать достаточное количество информации о показателях здоровья, чтобы можно было начать принимать меры еще до того, как появится реальная проблема. Пока это во многом мечты: точные замеры по-прежнему делаются в лабораториях и клиниках на дорогом и мощном оборудовании.
Тем не менее кое-что уже можно измерять и с помощью смартфона. Например — вариабельность сердечного ритма (heart rate variability, HRV). Мобильные приложения научились «распаковывать» простую метрику в десятки полезных данных об организме, по которой делаются выводы об уровне стресса, работе центральной нервной системы и многом другом.
Как это возможно? Расскажем в нашем гиде.
Космическая технология
Использовать HRV начали еще в 1960-х. Его придумали как неинвазивный способ измерять уровень стресса в организме, оценивать функциональное состояние, риск заболеть и другие параметры. Изначально HRV применяли, чтобы следить за самочувствием астронавтов. Но вариабельность оказалась таким всеобъемлющим показателем, что вскоре изучать ее стали и за пределами NASA.
Что такое вариабельность сердечного ритма
Если очень упрощать — это показатель, отражающий неравномерность вашего сердцебиения.
И это совершенно нормально. Сердце и не должно биться равномерно, оно даже не должно к этому «стремиться». Напротив — чем больше неравномерность, она же вариабельность сердечного ритма, тем лучше ваше функциональное состояние.
Как измерить HRV?
Большим прорывом стало появление новых технологий — в частности, смартфонов с камерами и вспышкой. Вы просто прикладываете палец к камере, и она фиксирует каждый удар сердца — приток крови затемняет кожу.
Показатели вариабельности рассчитывают различные приложения. Среди них, к примеру, Welltory — один из топовых сервисов в этой сфере с российскими корнями. Есть еще HRV4Training — это приложение заточено под спортсменов и помогает понять, как тренировки влияют на вариабельность (и наоборот). Приложение платное, им пользуются профессиональные спортсмены вроде членов NBA, NHL и участников Олимпийских игр.
Если вы хотите повысить точность измерений, можно подключать к приложениям гаджеты, которые считывают показатель вариабельности сердечного ритма — например, нагрудный датчик, специальный фитнес-браслет или клипсу. Есть и такие приложения — в частности, CardioMood и Elite HRV, — где вариабельность измеряется не с помощью камеры, а исключительно с помощью кардиомониторов.
Также показатель вариабельности самостоятельно измеряют некоторые гаджеты: например, Apple Watch и Oura Ring (кольцо, чья основная цель — мониторинг сна). Результаты можно увидеть в приложениях Apple Health и Oura соответственно. Но тут есть нюанс: эти гаджеты измеряют всего один показатель вариабельности — и поэтому их нельзя использовать для расширенной аналитики, в том числе подключать к приложениям, разработанным именно для анализа вариабельности.
Обратите внимание, что не каждый гаджет подойдет для измерения вариабельности — например, популярные Fitbit и Mi Band не «отдают» значения интервалов между ударами сердца, поэтому на базе их данных нельзя вычислить параметры, связанные с HRV. Список подходящих устройств можно посмотреть, например, тут.
Какие показатели рассчитываются на базе HRV
Один из главных параметров вариабельности сердечного ритма — это SDNN (Standard Deviation of the Normal-to-Normal). Как можно догадаться из названия, он помогает узнать стандартное (среднеквадратичное) отклонение интервалов между ударами сердца — их еще называют RR-интервалами — от среднего значения. Именно этот параметр отслеживают Apple Watch, и его можно увидеть в приложении Apple Health.
Есть еще один важный параметр вариабельности, сходный с SDNN — RMSSD (Root Mean Square of Successive Differences). Для его расчета используется разница между каждым RR-интервалом и предыдущим интервалом — то есть этот показатель дает представление о динамике. Параметр RMSSD использует в измерении вариабельности кольцо Oura Ring — его вы увидите на графике HRV в приложении Oura.
И SDNN, и RMSSD, и RR-интервалы измеряются в миллисекундах (мс).
На базе полученных параметров — SDNN, RMSSD и RR-интервалов — высчитывают и другие показатели. Один из важнейших — это pNN50: он показывает вероятность того, что каждый случайно выбранный интервал будет отличаться от среднего более чем на 50 мс. Сравнивая здоровых людей с теми, у кого, например, есть проблемы с сердцем, можно увидеть, что у здоровых показатель pNN50 оказывается выше.
Еще на базе HRV рассчитываются «волны». Не будем углубляться в детали — просто представьте, что все RR-интервалы выстроили в столбики, и стали считать маленькие колебания волнами с высокой частотой (high frequency, HF), а большие — с низкой (low frequency, LF и very low frequency, VLF).
Какое отношение к здоровью имеют эти цифры?
Это главный вопрос. Речь здесь идет не прямом соответствии показателя состоянию организма (сдаешь анализ на кортизол –> понимаешь, какой у тебя уровень стресса), а о корреляции. Но — корреляции, подкрепленной большой статистикой.
Наблюдая, например, за показателем SDNN в течение длительных — суточных — измерений, ученые выяснили, что вариация этого показателя отражает, насколько хорошо в целом организм контролирует работу сердца. Это косвенно говорит о том, эффективна ли вегетативная (автономная) нервная регуляция организма. Обнаружили они это математически — проследив за корреляциями показателя SDNN и параметров, отражающих работу вегетатики.
Вегетативная система регулирует работу желез и внутренних органов в автономном режиме — в том смысле, что не зависит от воли человека: мы не можем усилием мысли заставить сердце биться быстрее или сузить зрачки. Состоит из двух дополняющих друг друга частей — симпатической и парасимпатической. Первая, вопреки названию, обычно не сулит ничего хорошего — это система, реагирующая на стресс. Вторая — регулирует работу организма в расслабленном, спокойном состоянии. Проще всего представить работу двух систем на примере травоядного животного — скажем, зебры: пока она мирно пасется, работает парасимпатическая система, при виде хищника включается система симпатическая. Чрезмерная, незатихающая активность симпатической системы у человека — признак хронического стресса.
Что делает с нами симпатическая и парасимпатическая нервная система. Источник: Silvia Bunge, ResearchGate
С RMSSD, который достаточно точен даже при краткосрочных замерах — около 5 минут, другая история. Ученые во время своих экспериментов, тоже математически, выяснили, что в коротких промежутках на разнице между соседними ударами сердца и вариабельности сердечного ритма больше сказывается парасимпатика — та часть автономной нервной системы, что отвечает за расслабление. Именно поэтому параметр RMSSD можно использовать для того, чтобы оценить, насколько хорошо организм сейчас восстанавливается.
В итоге: RMSSD — более точный параметр для краткосрочных замеров, больше реагирует на парасимпатику, позволяет прямо сейчас оценить восстановление; SDNN — менее точный в быстрых замерах, имеет смысл наблюдать за ним в динамике, чтобы оценить, насколько вы в стрессе, сбалансирована ли автономная нервная система и не является ли ваша симпатика чересчур активированной.
Про упомянутые выше «волны» установили такие соответствия: HF-волны отвечают в большей степени за работу парасимпатической системы и за дыхание. Если они в данный момент сильны, значит, вы активно восстанавливаетесь. Мощность HF-волн недостаточна? Возможно, организм работает из последних сил, и нужно сесть и расслабиться, помедитировать и подышать.
А вот LF-волны, напротив, отражают активность симпатической нервной системы — той самой, что отвечает мобилизацией на стресс. Если их мощность достаточна, значит, вы в тонусе. Слишком высокий показатель может говорить о том, что вы перенапряглись, и нужно сбавить обороты. Низкая активность LF волн — показатель того, что вы чересчур расслаблены, и надо собраться и добавить здорового стресса в жизнь.
Еще один важный показатель — это соотношение LF/HF. Оно отражает то, насколько сбалансирована работа вегетативной нервной системы между двумя ее отделами — симпатическим и парасимпатическим. В норме это соотношение должно быть не ниже единицы.
Показатель VLF тоже говорит скорее о состоянии организма в целом. Он помогает определить, справляется ли автономная нервная система с регуляцией вашего состояния — или для борьбы со стрессом уже приходится подключать центральную нервную систему.
Как это работает: пример
Я измерила вариабельность сердечного ритма во время написания этого текста. Все показатели оказались в порядке: SDNN равен 76 мс (это даже лучше, чем в среднем у женщин моего возраста — 25–35 лет), RMSSD — 59 мс, тоже чуть лучше, чем в среднем. Если же брать нормативные диапазоны, то я буду на верхней границе нормы — отличный результат. И pNN50, который у меня равен 32,8%, находится ровно на уровне среднего здорового молодого человека.
Приложение, которое я использовала — Welltory — выдало мне вердикт: сейчас вы в хорошем состоянии, у вас много энергии, а стресс оптимален. Поэтому, например, я могу сегодня пойти на силовую тренировку или взяться за сложную задачу по работе (чем я, собственно, и занимаюсь).
Но завтра мои параметры могут быть совсем иными — а значит, я получу другие советы и буду корректировать нагрузку в соответствии со своим состоянием.
Другой пример. Вчера я сделала измерение HRV перед сном.
Показатель HF-волн был на уровне 2170 мc2, LF — 1580 мc2. Соответственно, соотношение LF/HF было равно 0,7 — вроде бы ниже нормы. Но, как выяснилось, для позднего вечера это в самый раз: это значило лишь, что я хорошо восстанавливаюсь, и организм вошел в режим расслабления перед сном.
Показатель VLF оказался равен 4495 мc2. Приложение сказало мне, что это очень много — я, видимо, слишком вымоталась, и «из-за повышенного физического или эмоционального возбуждения автономная нервная система уже не справляется с управлением ритмом вашего сердца». В этот день я прошла около 12 тысяч шагов — это почти в два раза больше, чем я хожу обычно. Наверно, проблема была в этом.
Можно проще?
Для тех, кому лень разбираться во всем многообразии сложных параметров вариабельности, приложения предлагают простой «вердикт» — для этого показатели HRV переводятся в интуитивно понятные всем факторы. В случае с Welltory, которым пользуюсь я, это стресс, энергия и продуктивность (в вечернее время параметр «продуктивность» меняется на «тяжесть дня»).
Как рассчитываются эти факторы? Все довольно просто.
Есть готовые формулы, которые исследователи вывели математически, изучая разные параметры HRV, объективные и субъективные факторы самочувствия человека. Оказалось, что уровень стресса коррелирует с SDNN и LF — показателями, связанными с симпатикой. Энергия рассчитывается на базе работы парасимпатики, то есть параметров RMSSD и HF: чем хуже работает парасимпатическая нервная система, тем больше усталости копится — и энергии становится меньше. Наконец, показатель продуктивности/тяжести дня скоррелирован с работой префронтальной коры: чем больше она вынуждена вмешиваться в контроль за работой сердца, тем меньше ресурса остается для продуктивной работы. И определить это можно с помощью параметра VLF.
А как все эти готовые формулы применимы к жизни конкретного человека? Вот как: эти формулы «калибруются» под каждого пользователя приложения. Понятно, что мы все разные — и предсказать самочувствие любого случайного человека по одной и той же формуле было бы нереально. Поэтому приложение использует самообучающийся алгоритм — и в качестве исходных данных берет ваши замеры и обратную связь о самочувствии (картинка в правом верхнем углу).
Как применять это на практике?
Вариабельность сердечного ритма — хороший способ быстро и достаточно точно оценить функциональное состояние организма. В отличие от пульса, который в большей степени отражает реакцию организма на физическую активность, HRV учитывает также ментальную и эмоциональную нагрузку. Поэтому, измерив вариабельность сердечного ритма, вы можете в целом оценить, как ваше тело переносит все происходящее в вашей жизни.
Показатели, связанные с HRV, нестабильны. Поэтому интереснее всего наблюдать за ними в динамике. Если уж решите измерять вариабельность сердечного ритма, делайте это регулярно, желательно — в одно и то же время. Хотя бы 4–5 замеров в неделю — и со временем вы сможете увидеть какие-то тренды, заметить корреляцию параметров с образом жизни и, возможно, внести в него какие-то изменения.
Наверное, не стоит относиться к показателям вариабельности слишком серьезно. Замеры не должны заменять здравый смысл и ощущения, но они могут помочь в некоторых ситуациях. Например, так.
Читайте также: