CC BY
84
Тема номера
Высокие технологии самоконтроля
Валентин Ярмолинский,
заместитель завкафедрой физического воспитания и спорта по научной работе БГУ, кандидат технических наук
В большинстве стран-лидеров нет системы физического воспитания, регулируемой государством, но при этом уровень здоровья населения достаточно высок. Причина в более богатой спортивной истории, опыте, развитой сфере фитнес-услуг. По мнению ученых, фундаментом долголетия, сохранения здоровья и повышения работоспособности являются правильное питание, размеренный ритм жизни, систематические занятия физическими упражнениями, в чем могут помочь приборы, контролирующие и стимулирую -щие двигательную активность человека (фитнес-трекеры, умные часы, браслеты, гаджеты, мобильные приложения).
Объем мировых продаж таких устройств составляет более 100 млн шт. в год. Например, только китайская компания «Xiaomi» смогла реализовать более 6 млн фитнес-браслетов «Mi Band», контролирующих шаги, затраченные калории, частоту пульса, режим сна. Большой популярностью пользуется продукция известного бренда «Apple» (часы «Apple Watch»), весьма
востребованы браслеты «Fitbit», «Garmin», «Samsung» (рис. 1).
Хорошо известны смарт-часы «Asus V^Watch», часы-пульсометр «FitBit Surge» и «Runtastic», биодатчик-трекер «WMe2», браслет «Slims», определяющий шаги и температуру тела, и «Bactrack Skyn» c измерением уровня алкоголя и потоотделения. Спортсмены предпочитают «Polar LOOP», измеряющий пульс, но при этом требуется отдельный нагрудный кардиодатчик.
Мобильные приложения позволяют пользователям смартфонов без внешних гад-жетов через линзу фотообъектива измерить ЧСС, расчетно оценить артериальное давление. Обновляется линейка миниатюрных пульсоксиметров, надеваемых на палец. В них на небольшом экране показана частота ударов сердца и уровень насыщения крови кислородом.
Эксперты отмечают, что сегодня насчитывается около 300 наименований носимых электронных устройств и более половины из них предназначено для контроля над здоровьем человека. Просматривается четкая тенденция постепенного
переноса в эту сферу диагностических методик, применяемых в клиниках. В медицинской сфере набирают силу бесконтактные методы измерения пульса, температуры и иной диагностики, а также вживляемые и глотаемые микрочипы, микросистемы комплексного мониторинга физиологических функций (например, сомно-логическое оборудование).
Все больше производителей переходит к контролю не только ЭКГ, но и вариабельности ритма сердца, тонкой структуры элементов электрокардиограммы, расчету уровня стресса, параметров электро-миограммы движений.
Если говорить о развитии мобильных приложений, то компания «Apple» намерена представить пять разработок из комплекта «ResearchKit» для изучения астмы, рака груди, сердечно-сосудистых заболеваний, диабета и болезни Паркинсона с последующей глобализацией контроля здоровья всего населения земного шара. Амбиции компании базируются на запросах людей, страдающих одним или сразу несколькими хроническими заболеваниями.
Рис. 1. Фитнес-часы, позволяющие контролировать шаги, затраченные калории, частоту пульса, режим сна
Функциональное долголетие
Носимая диагностическая техника и мобильные приложения разрабатываются и в нашей стране. Примером может служить портативный электрокардиограф-стресс-тестер «Сателлит» (рис. 2), созданный приборостроительным предприятием «Диатроник» при участии автора, в мире нет прямых его аналогов. Он помогает быстро и точно измерять частоту пульса, определять уровень стресса, выявлять вегетативные нарушения (оценка состояния подсказывается цветом ЖКИ и голосовыми сообщениями), делать нагрузочные пробы, осуществлять групповой контроль. Но главное - прибор позволяет связаться по каналу Bluetooth c мобильным телефоном и рассмотреть ЭКГ на его экране.
Мобильное приложение, устанавливаемое на смартфон с ОС Android, дает возможность записать сигналы в комфортном состоянии, а в случае ухудшения самочувствия повторно снять их и сравнить результаты. При зрительном выявлении различий, которые возможны только в случае сердечно-сосудистых нарушений (сбой ритма, ИБС, инфаркт), есть возможность немедленно переслать ЭКГ доверенному врачу (ему дается другое приложение) или на консультативный web-портал, где сигнал просмотрит специалист. Ведется работа по созданию программ автоматической сортировки и анализа ЭКГ, устанавливаемых на портале, чтобы
обслуживать большие группы людей, в том числе при ночном мониторинге, завершении тренировки, начале рабочей смены на ответственном производстве. Планируется, что сервис будет поддержан экстренными службами (ССМП, МЧС, МВД), которые смогут отреагировать на сигналы, поступающие с портала и указывающие местонахождение пациента, нуждающегося в срочной помощи.
Приборы «Сателлит» должны пройти сертификацию и поступить в продажу в 2017 г.
Уже несколько лет в научной лаборатории БГУ на кафедре физического воспитания и спорта используется система «Вектор-4», позволяющая записывать и анализировать сердечный ритм при нагрузочных пробах, а также запрограммировать необходимый профиль функциональной нагрузки и управлять интенсивностью действий спортсмена с помощью контура биообратной связи (рис. 3).
Другой прибор - «Д-тест» -известен в спортивных клубах и федерациях как инструмент выявления фазы суперкомпенсации энергетических ресурсов организма. Благодаря созданным алгоритмам анализа дифференцированной ЭКГ можно установить степень готовности спортсмена к выполнению нагрузок аэробного, гликоли-тического или анаэробного характера, спрогнозировать успех выступления на соревнованиях или указать на нецелесообразность участия в них.
Проблема оптимизации физических нагрузок относится к наиболее сложной научной тематике, так как большое их количество истощает организм, приводит к нарушению обмена веществ, ухудшает функции некоторых органов. Поэтому все большее число сторонников здорового образа жизни прибегает к применению приборов, позволяющих объективно оценить функциональное состояние организма, измерить показатели, указывающие на возможность либо недопустимость роста нагрузок, а в идеальном случае подсказать пользователю, как следует корректировать тренировочный план. По мнению спортивных врачей, именно носимые приборы могут сыграть важную роль в профилактике перенапряжения и снижении рисков внезапной смерти от перегрузок. СИ
Рис. 2.
Портативный электрокардиограф-стресс-тестер «Сателлит»
Рис. 3. Система «Вектор-4» для контроля сердечного ритма при нагрузочных пробах
Фото А. Шелегова, журнал «Спорт-тайм»
