Пульсоксиметрия при коронавирусе и пневмонии

Пульсоксиметрия

Пульсоксиметрия – это диагностическая процедура, позволяющая определить насыщение крови кислородом, не нарушая при этом цельности кожных покровов.; Измерение проводится с помощью специального прибора – пульсоксиметра. Как правило, датчик пульсоксиметра прикрепляется к пальцу. В некоторых случаях используется иное размещение датчика. Прибор замеряет частоту пульса и процент насыщения крови кислородом. Норма – 95-98%.

Метод пульсоксиметрии основан на том, что гемоглобин, молекула которого связана с молекулами кислорода, иначе поглощает световые волны определенной частоты, чем гемоглобин, который с молекулами кислорода не связан. Пульсоксиметр использует только световое излучение и потому совершенно безопасен. Пульсоксиметрия не имеет противопоказаний.

Пульсоксиметрия позволяет выявить недостаточное насыщение крови кислородом.

В частности она помогает установить, что причина гипоксии (недостаточного поступления кислорода в ткани) обусловлена именно тем, что в кровь поступает недостаточно кислорода, а например, не тем, что нарушено поступление крови к органу. Однако пульсоксиметрия не дает информации о содержании кислорода в крови (она не может сказать, достаточно ли гемоглобина в крови; она показывает лишь, сколько кислорода в гемоглобине).

В каких случаях нужно сделать пульсоксиметрию

Контроль уровня сатурации (насыщения крови кислородом) необходим:

• в случае хронических заболеваний сердечно-сосудистой системы;

• при анемии;

• в случае заболеваний дыхательной системы;

• после перенесенных операций и наркозов;

• при проведении кислородной терапии.

Пульсоксиметрия при пневмониях и коронавирусе

Пневмнония является наиболее типичным и одним из самых тяжелых осложнений коронавирусной инфекции. При этом воспалительный процесс в лёгких может протекать без внешних явных симптомов. В этих условиях показатель сатурации может использоваться в качестве первичной диагностической процедуры. Если значение показателя оказывается ниже нормы, необходимо дополнительное обследование (анализы на коронавирус, компьютерная томография органов грудной клетки). 

Сделать пульсоксиметрию вы можете в поликлиниках «Семейного доктора». Процедура проводится на приёме врача. Услуга недорогая, цена делает её доступной каждому. Поэтому не стоит упускать возможность убедиться, что с насыщением крови кислородом у вас проблем нет. 

Уважаемые пациенты!
Обращаем Ваше внимание, что стоимость визита к врачу не всегда совпадает с указанной ценой приёма.

Окончательная стоимость приема может включать стоимость дополнительных услуг.
Необходимость оказания таких услуг определяется врачом в зависимости от медицинских показаний непосредственно во время приёма.

УЗИ сердца

Для того, чтобы выявить имеющиеся приобретенные или врожденные патологические процессы в сердце, часто применяется метод ультразвукового исследования. Этот способ диагностики имеет массу преимуществ. Во-первых, эта манипуляция очень информативна и способна выявить даже незначительные изменения в структуре сердца и его кровотока. Во-вторых, это не больно и не доставляет морального или физического дискомфорта. По этой причине данная процедура доступна каждому, независимо от возраста и пола.

В каких случаях назначают УЗИ сердца

Кардиологи обычно назначают данную манипуляцию, если у пациента имеются следующие жалобы:

• Нарушение ритма сердца, усиленный, замедленный или неровный пульс;
• Болевые ощущения в области грудной клетки;
• Возникновение одышки даже при незначительных физических нагрузках;
• Головокружение или потеря сознания;
• Посинение или бледность кожных покровов, в особенности – носогубного треугольника;
• Подозрение на инсульт или инфаркт;
• Обнаруженные врачом шумы при работе сердца;
• Заболевания сосудистой системы;
• Сильная отечность конечностей;
• Когда-либо диагностированная тахикардия, аритмия, заболевания сердца и нарушения его функций.

УЗИ сердца могут проводить не только по показаниям, но и в профилактических целях. Обычно обследование без явных жалоб назначают профессиональным спортсменам или людям, занятым тяжелым физическим трудом. Также исследование проводят перед хирургическим вмешательством на сердце или сосуды.

Подготовка к исследованию

Меры подготовки могут быть различными – это зависит от того, каким именно способом будет осуществлена эхокардиография. Если предстоит стандартная процедура ультразвукового исследования через грудную клетку, то особенной подготовки не требуется – нужно только соблюдать умеренность в питании и употреблении жидкости и расслабиться. Специалисты не рекомендуют перед исследованием принимать медикаментозные препараты седативной группы. Еще одним способом является чреспищеводное обследование сердца. В этом случае требуется более серьезная подготовка. Накануне рекомендуется поужинать не позднее 20 часов, тогда как утром перед исследование нельзя есть или пить. Если обследование назначено на вечернее время, разрешается с утра пить воду.

Еще один эффективный способ выявления патологических процессов — «стресс-эхокардиограмма». Эта методика предполагает физические упражнения, чтобы проследить за работой сердца под нагрузкой. Если вам предстоит это исследование, за три часа до исследования нельзя пить и есть.

Противопоказания и осложнения

Так как ультразвуковое исследование не наносит вреда организму, противопоказания к нему отсутствуют. Затруднить исследование может индивидуальная непереносимость силиконового геля, который используется для лучшего скольжения датчика.

Как проводят УЗИ сердца

Для начала рассмотрим классический способ диагностики через кожный покров в районе в грудной клетке. В первую очередь, важно приглушить свет в кабинете, чтобы пациент мог успокоиться и расслабиться. Человека просят раздеться по пояс и снять украшения с шеи, а затем лечь на спину на плоскую кушетку. Специалист наносит небольшое количество силиконового геля на грудную клетку и начинает исследование. При необходимости доктор может попросить изменить положение тела, например, лечь на бок. Исследование обычно занимает 15-20 минут. Еще какое-то время врачу требуется для расшифровки и оформления заключения.

В современных медицинских центрах проводят и другие виды исследования: стресс-эхо-кардиография и чреспищеводная кардиография.

Чреспищеводная ЭКГ назначается в том случае, когда у пациента имеется искусственный клапан сердца. Также показанием для чрезпищеводного обследования является недавно перенесенный инсульт или же наличие мерцательной аритмии. В этом случае пациенту через нос или через рот вставляют тонкий «шнур» с камерой на конце, предварительно обработав зону анестезирующим средством.

Стресс-эхокардиографию проводят при выполнении пациентом физических нагрузок. В момент исследования человек занимается на специальных тренажерах или же на беговой дорожке.

УЗИ сердца: что покажет расшифровка результатов

Диагностику проводит врач УЗИ, он же обычно расшифровывает результат.

В ходе обследования удается диагностировать следующие недуги:

• Пролапс митрального клапана;
• Наличие патологии клапанов;
• Отклонения в функционировании сердечной мышцы;
• Недоразвитость миокарда левого желудочка;
• Точные размеры и структура сердца.

После выдачи результатов врач должен рассказать пациенту о имеющимся диагнозе и дальнейшей тактике лечения, если это необходимо.

Норма УЗИ сердца

Если патологии и отклонения не выявлены, результаты должны варьироваться в следующих пределах:

• масса миокарда ЛЖ (левого желудочка): мужчины/женщины – 137–172 г/95–141 г соответственно;
• индекс массы миокарда ЛЖ: мужской – от 71 до 94 г/м2, женский – от 71 от 89 г/м2;
• конечный диастолический размер (КДР)/КСР (конечный систолический размер): 46–57,1 мм/ 31–43 мм, соответственно;
• стенка ЛЖ по толщине в расслаблении (диастоле) – до 1,1 см;
• выброс крови при сокращении (ФБ) – 55–60%;
• количество выталкиваемой в сосуды крови – от 60 мл до 1/10 литра;
• ПЖ индекс размера – от 0,75 до 1,25 см/м2;
• стенка ПЖ по толщине – до 0,5 см;
• КДР ПЖ: 0,95 см–2,05 см.

Если по результатам исследования у вас выявили какое-либо отклонение – вовсе не стоит переживать. Далеко не все изменения угрожают качеству жизни пациента. Но даже при наличии диагнозов, представляющих угрозу для жизни и здоровья, квалифицированное лечение позволит предотвратить негативные последствия заболеваний и вести насыщенную и интересную жизнь.

Пульсоксиметр и его практическое применение — Новости Якутии

YAKUTIA.INFO. Среди современных устройств для диагностики здоровья важное место занимает пульсоксиметр. Это объясняется тем, что показатель количества кислорода в крови играет одну из основных ролей в работе сердечно-сосудистой, дыхательной и других систем организма. Ранее пульсометры, определяющие данный параметр, в основном использовались в анестезиологии для контроля состояния пациента, находящегося на операционном столе и при выведении его из наркоза. Сейчас область их применения гораздо шире. Они позволяют осуществлять мониторинг больных находящихся в отделении пульмонологии, терапии, реанимации, хирургии, торакальной травматологии и др. Также пульсоксиметры нашли применение в практике семейных врачей и спортивной медицине.

Принцип работы пульсоксиметров

Вначале следует разобраться, что это такое – пульсоксиметр. Это специальное устройство, позволяющее определить SpO2. Данная аббревиатура обозначает сатурацию – «С», пульс – «р» и кислород «02». Пульсоксиметрия представляет собой неинвазивную методику определения процентного содержания гемоглобина, насыщенного кислородом. Данные приборы показывают насыщение крови кислородом, переносимым красными кровяными тельцами. Для определения данного параметра происходит «просвечивание» ткани, чтобы световые волны поглотились капиллярами, поэтому наиболее точные данные можно получить в местах, где более густая кровеносная система. Говоря простым языком, такая диагностика позволяет определить, насколько хорошая циркуляция крови и эффективное дыхание у человека.

О чем говорят показатели пульсоксиметра

Во многих случаях такие показатели, как сатурация и пульс дают специалисту общее представление о состоянии человека:

1. Насыщение периферической крови кислородом (сатурация). Отклонение данного показателя от нормы может указывать на проблемы с дыханием, а также сердечно-сосудистой деятельностью. Прибор позволяет выявить это еще до появления иных симптомов. Косвенными признаками недостатка кислорода является посинение кожного покрова, изменение сердечного ритма, слабость и ухудшение общего состояния организма.;

2. Частота пульса. Данная величина показывает частоту сердечных сокращений, однако в некоторых случаях показатели электрокардиографии и пульсоксиметрии отличаются. Объяснение этому – разная эластичность сосудов, закупорка просвета сосуда и др. Несмотря на это пульсоксиметр косвенно свидетельствует о состоянии сердца, помогает выявить некоторые нарушения. Чтобы получить более точную информацию, необходимо, чтобы мониторинг осуществлялся в течении 3-5 мин, хотя в инструкции указывается достаточное время 10-20 секунд.

Как осуществлять измерение

Тех, кто хочет приобрести пульсоксиметр для проведения самостоятельного мониторинга в домашних условиях, интересует вопрос, как работает устройство и как проводить процедуру. Это компактный прибор в виде прищепки, которая крепится на палец. Для измерения не требуется нарушать целостность кожи – устройство определяет насыщение крови кислородом сквозь нее за счет двух световых волн, имеющих разный спектр. Длительность регистрации данных зависит от цели исследования. Для разового определения насыщения крови кислородом достаточно нескольких минут, то есть это показатель состояния пользователя в конкретный момент времени. Поскольку данные показатели, при наличии определенных заболеваний и сопутствующих факторов могут быстро меняться, то более полную картину даст длительный мониторинг. Для более информативных данных следует исследовать изменения показателей в ночное и дневное время, при физических нагрузках и в других различных условиях.

Область применения пульсоксиметров

Особо важнее значение пульсоксиметрия имеет в следующих случаях:

• Анестезиология. Когда человек находится под наркозом он не может контролировать свое состояние и неизвестно, как его организм отреагирует на препарат, поэтому требуется пульсоксиметр. Это позволяет врачу видеть малейшие изменения в состоянии пациента и при необходимости, поддерживать жизненно важные процессы;

• Реанимация. В отделении реанимации и интенсивной терапии важен непрерывный мониторинг уровня насыщения крови кислородом у больных, находящихся в критических состояниях. В этих случаях используются пульсоксиметры с системой оповещения, сообщающей медперсоналу о снижении показателя сатурации;

• Операции на конечностях. Во время хирургического лечения часто для предупреждения сильных кровотечений перекрывают сосуд. В этот период важно контролировать насыщение кислородом, поскольку отклонение параметра от нормы может вызвать омертвение тканей и связанные с этим осложнения;

• Период после операций на венах, протезирования сосудов, ортопедических операций. Пульсоксиметрия важна, чтобы оценить сосудистую проходимость в дистальных отделах конечностей;

• Транспортировка пациентов. Маленький размер прибора позволяет использовать его в любых условиях, поэтому пульсоксиметром оснащены машины скорой помощи, медицины катастроф, авиатранспорт санитарного назначения;

• Пульмонология и кардиология. При ряде патологий сердца и легких возникают проблемы с сатурацией. Благодаря пульсоксиметрии можно спрогнозировать приступы бронхиальной астмы, диагностировать ночное апноэ (отсутствие дыхания) и прочие патологии, носящие приступообразный характер;

• Спортивная медицина. Пульсоксиметрия позволяет следить за состоянием спортсмена, давать высокие нагрузки для эффективности результата без вреда для здоровья;

• Педиатрия. Пульсоксиметр позволяет диагностировать пневмонию на начальной стадии у пациентов с ОРВИ и другими заболеваниями.

Это далеко не все ситуации, когда пульсоксиметр приходит на помощь. Если стоит вопрос, где купить устройство, можно обратиться в магазин медтехники Med-magazin.ua.

Критерии выбора

Пульсоксиметры имеют различные характеристики, которые следует учитывать при выборе модели:

• Настройка пределов нормы. В большинстве моделей границы нормы отражаются на дисплее рядом с показателями, а если они представляют опасность, то цифры могут окрашиваться красным цветом;

• Звуковой сигнал. В большинстве моделей предусмотрен специальный датчик, реагирующий на понижение уровня кислорода в крови, при этом происходит оповещение звуковым сигналом. Такая опция необходима, когда пациент находится в клинике и ведется круглосуточный мониторинг;

• Размер. Есть портативные и стационарные приборы. Первый вариант удобен для самостоятельного использования в домашних условиях, для врачей скорой помощи, спортивных медиков. Стационарные модели в основном применяются в клинических условиях;

• Энергопотребление. Время непрерывной работы без замены аккумуляторных батареек и подзарядки;

• Предупреждение о низком заряде батареи;

• Подключение в ПК. Удобная функция для суточного мониторинга, благодаря которой врач на компьютере сможет увидеть динамику показателей и распечатать данные за определенное время;

• Обработка и сохранение информации. В большинстве устройств данные выдаются на дисплей в цифровом виде, то есть они считывают информацию в данный момент времени. Более функциональные модели сохраняют данные и строят графики изменений показаний за длительное время;

• Совместимость с другими устройствами. Если пульсоксиметр будет применяться в операционных и клинических отделениях для тяжелых больных, то лучше выбрать модель с возможностью подключения к более сложным аппаратам поддержания жизнедеятельности;

• Датчики пульсоксиметров. Есть взрослые и детские датчики в виде клипсы-прищепки на палец. Для новорожденных используют гибкий силиконовый датчик, чаще крепящийся на боковой стороне ноги. Такие же датчики используются для взрослых, когда требуется длительный мониторинг – крепится на палец. Еще один вариант датчика – в виде клипсы-прищепки на ухо.

• Регулируемая подсветка;

• Запись данных определенного количества пациентов.

Цена пульсоксиметра зависит от функциональности, дешевле стоят портативные модели для самостоятельного измерения.

Правила измерения

Портативный пульсоксиметр – это безопасный и простой в применении прибор, не требующий специальной подготовки. Перечислим несколько простых правил, как пользоваться пульсоксиметром для получения точных данных:

1. Выбор места проведения процедуры. Лучше осуществлять исследование в помещении с умеренным освещением, чтобы яркий свет не влиял на светочувствительные датчики;

2. Правильное положение. Человек должен находится в неподвижной позе – это основное требование. Лучше принять лежачее положение, не двигаться, поскольку при смещении датчика, может ухудшиться контакт с телом, что приведет к неправильному результату;

3. Включение устройства. В некоторых моделях включение происходит автоматически при надевании датчика. Независимо от этого, перед применением нужно убедиться, что заряда достаточно;

4. Крепление датчика. Он должен хорошо фиксироваться на, указанной в инструкции, части тела, при этом важно, чтобы он не сильно сжимал палец или запястье.

Интерпретация показаний не составляет труда, поскольку данные выводятся в цифровом виде. В норме сатурация у детей и взрослых должна превышать 95%, чем ниже показатель, тем опаснее состояние, а если он менее 90%, то это угроза для жизни и требуется срочная медицинская помощь. Однако если самочувствие хорошее, то низкий показатель может говорить о сниженном заряде батареи и перебое в работе прибора. В то же время устройство редко показывает более 98%, если он показывает 100%, то в этом случае требуется перепроверить данные. Норма пульса в состоянии покоя у взрослых 60-90 уд/мин, у детей до 2 лет 100-180 уд/мин, от 2 до 10 лет – 70-140 уд/мин.

Оценка функционального состояния организма спасателя

Уровень функционального состояния организма спасателя можно определить с помощью функциональных проб и тестов.
Функциональная проба — способ определения степени влияния на организм дозированной физической нагрузки. Проба имеет значение для оценки функционального состояния систем организма, степени приспособляемости организма к физическим нагрузкам для определения их оптимального объема и интенсивности, а также для выявления отклонений, связанных с нарушением методики учебно-тренировочного процесса.

Исследование сердечно-сосудистой системы и оценка физической работоспособности.

Оценить уровень функционального состояния сердечно-сосудистой системы можно с помощью различных функциональных проб.
Одномоментная проба. Перед выполнением одномоментной пробы отдыхают стоя, без движений в течение 3 минут. Затем замеряют ЧСС за одну минуту. Далее выполняют 20 глубоких приседаний за 30 секунд из исходного положения ноги на ширине плеч, руки вдоль туловища. При приседании руки выносят вперед, а при выпрямлении возвращают в исходное положение. После выполнения приседаний посчитывают ЧСС в течение одной минуты.
При оценке определяется величина учащения ЧСС после нагрузки в процентах. Величина до 20% означает отличную реакцию сердечно-сосудистой системы на нагрузку, от 21 до 40 % — хорошую; от 41 до 65% -удовлетворительную; от 66 до 75% — плохую; от 76 и более — очень плохую.
Индекс Рюффье. Для оценки деятельности сердечно-сосудистой системы можно пользоваться пробой Рюффье. После 5-минутного спокойного состояния в положении сидя подсчитать пульс за 10с (Р1), затем в течение 45 с выполнить 30 приседаний. Сразу после приседаний подсчитать пульс за первые 10 с (Р2) и через минуту (РЗ) после нагрузки. Результаты оцениваются по индексу, который определяется по формуле:

Оценка работоспособности сердца: индекс Рюффье
0 — атлетическое сердце
0,1-5 -«отлично» (очень хорошее сердце)
5,1 — 10 — «хорошо» (хорошее сердце)
10,1 — 15 — «удовлетворительно» (сердечная недостаточность)
15,1 — 20 — «плохо» (сердечная недостаточность сильной степени).
Тест не рекомендуется выполнять людям с заболеваниями сердечно-сосудистой системы.

Исследование и оценка функционального состояния нервной системы.

Главная функция нервной системы состоит в быстрой и точной передаче информации. О психическом состоянии человека можно судить по результатам исследования ЦНС и анализаторов.
Ортостатическая проба. Проверить состояние ЦНС можно при помощи ортостатической пробы, отражающей возбудимость нервной системы. Подсчитывается пульс в положении лежа после 5-10 мин отдыха, далее надо встать и измерить пульс в положении стоя. По разнице пульса в положении лежа и стоя за 1 минуту определяется состояние ЦНС. Возбудимость ЦНС: слабая — 0-6, нормальная — 7-12, живая 13-18, повышенная 19-24 уд/ мин.
Кожно-сосудистая реакция. Представление о функции нервной вегетативной системы можно получить по кожно-сосудистой реакции. Определяется она следующим образом: по коже каким-либо неострым предметом (неотточенный конец карандаша) с легким нажимом проводят несколько полосок. Если в месте нажима на коже появляется розовая окраска, кожно-сосудистая реакция в норме, белая — возбудимость симпатической иннервации кожных сосудов повышена, красная или выпукло-красная возбудимость симпатической иннервации кожных сосудов высокая. Белый или красный демограф может наблюдаться при отклонениях в деятельности вегетативной нервной системы (при переутомлении, во время болезни, при неполном выздоровлении).
Тест Яроцкого. Тест Яроцкого позволяет определить порог чувствительности вестибулярного анализатора. Тест выполняется в исходном положении стоя с закрытыми глазами, при этом обследуемый по команде начинает вращательные движения головой в быстром темпе. Фиксируется время вращения головой до потери обследуемым равновесия. У здоровых лиц время сохранения равновесия в среднем 28 с, у тренированных спортсменов — 90 с и более. Порог уровня чувствительности вестибулярного анализатора в основном зависит от наследственности, но под влиянием тренировки его можно повысить.
Пальцево-носовая проба. Обследуемому предлагается дотронуться указательным пальцем до кончика носа с открытыми, а затем — с закрытыми глазами. В норме отмечается попадание, дотрагивание до кончика носа. При травмах головного мозга, неврозах (переутомлении, перетренированности) и других функциональных состояниях отмечается промахивание (непопадание), дрожание (тремор) указательного пальца или кисти.

Исследование и оценка функционального состояния дыхательной системы.

Для определения состояния дыхательной системы и способности внутренней среды организма насыщаться кислородом используют следующую пробу.

Проба Серкина. После 5-минутного отдыха сидя определяется время задержки дыхания на вдохе в положении сидя (первая фаза). Во второй фазе выполняется 20 приседаний за 30 с. и повторяется задержка дыхания на вдохе стоя. В третьей фазе после отдыха стоя в течение одной минуты определяется время задержки дыхания на вдохе сидя (повторяется первая фаза) Результаты можно оценить по таблице 1.

Таблица 1. Оценка результатов пробы Серкина, секунд

Оценка общей выносливости человека.

Контроль за общей выносливостью осуществляется с помощью контрольных упражнений 2-х типов: преодоления средней, длинной дистанции или преодоления возможно большего расстояния за определенное время. Примерами этих упражнений являются: бег и кросс на 1000, 2000, 2500, 3000, 5000м; плавание на 200.400, 500 м, бег 12 мин.

Наиболее обоснованы оценки общей выносливости по тесту К. Купера. Это 12-ти минутный бег с преодолением максимального расстояния (км.) (таблица 2):

Таблица 2. Оценка физической работоспособности разных возрастных групп по результатам 12-минутного теста в беге.

Как можно определить, что кошка заболела?

Владельцам животных нужно научиться отличать больную кошку от здоровой, чтобы суметь оказать ей своевременную и посильную помощь. А также правильно изложить ветеринарному врачу симптомы начавшегося заболевания. Помните, что кошки не могут сами пожаловаться на свое самочувствие, поэтому их здоровье находится в ваших руках. Вы должны внимательно следить за своим животным, и при первых же признаках недомогания, изменения внешнего вида или поведения проверять, не заболела ли кошка. Любое отклонение от нормального поведения является причиной для беспокойства. Если в норме ваша кошка держится независимо, а тут вдруг ищет вашего общества и не отходит от вас ни на шаг или, наоборот, целый день не покидает своего места, то постарайтесь выяснить, что случилось.

Не думайте, что мурлыканье для кошки — признак здоровья. Мурлыканье порой может обозначать боль или недомогание. Неожиданная агрессивность всегда спокойной и покладистой кошки может быть вызвана болью, температурой, сотрясением мозга, инфекцией, ранением головы, судорогами, диабетическим кризом, что требует медицинского вмешательства.

Несколько слов о том, как выглядит здоровое животное.

У здоровой кошки отменный аппетит, гладкая и блестящая шерсть, холодная и влажная мочка носа (во время сна она может быть сухой и теплой), слизистые оболочки розовые и умеренно влажные. Признаками здоровья животного являются также бодрость и подвижность. Важными критериями оценки состояния здоровья служат температура, пульс и частота дыхания.

Нормальной у обычных кошек считается температура от 38 до 39,0 градусов Цельсия (у маленьких котят — до 39,6 градусов, а у сфинксов — до 41,5). Подъем температуры свыше 40оС может свидетельствовать о начале патологического процесса. Хотя температурная реакция часто является показателем естественной резистентности, или реактивности организма, резкое ее повышение до 41оС чаще всего служит сигналом о необходимости срочного лечения. Но не следует также забывать, что температура тела животного повышается при волнении и испуге, после физической нагрузки, а также в жаркую погоду, при отравлении, после электрошока или из-за гиперфункции щитовидной железы. Согласно исследованиям, проведенным в США (И.Кальканьо, 2001), наиболее частыми причинами возникновения лихорадки являются: инфекционные заболевания (40%), онкология (20%), системные заболевания (20%), прочие заболевания (10%), идиопатическая лихорадка (10%). Запомните или лучше запишите нормальную температуру тела своей кошки в состоянии покоя.

Пульс отражает частоту и ритм сердцебиения, а также силу толчков сердечной мышцы. В спокойном состоянии частота пульса у здоровой кошки колеблется от 110 до 150 ударов в минуту. У крупных кошек и животных, ведущих более спокойный образ жизни, сердцебиение замедленное. Учащенным пульс бывает при повышении температуры, при воспалительных процессах, физических нагрузках, при перевозбуждении, страхе и жаркой погоде. У котят и кошек мелких пород частота пульса может достигать 200 ударов в минуту, у котов пульс реже, чем у кошек. Сосчитайте и запишите частоту пульса вашей кошки в состоянии покоя — это в будущем поможет вам определить, изменилась ли его частота в той или иной ситуации. Достаточно просчитать число толчков за 15 секунд, а затем умножить полученное значение на 4.

Частоту дыхания кошки удобно определять по движениям грудной клетки, брюшной стенки или крыльев носа. В норме она составляет от 20 до 30 дыхательных движений в минуту. Котята и молодые животные, у которых обмен веществ активнее, чем у взрослых, дышат чаще, чем взрослые кошки, а самки дышат чаще, чем самцы. Кроме того, беременные или кормящие кошки дышат с большей частотой, чем в норме. На частоту дыхания влияют также размеры и генетические факторы: мелкие кошки дышат чаще крупных, что объясняется более высоким уровнем обмена веществ и соответственно — повышенной теплопотерей. Изменения в частоте дыхания вашей кошки могут быть вызваны страхом, болью, шоком, заболеваниями респираторной системы. Нужно учитывать также, что дыхание учащается в жаркую погоду, при физической нагрузке, при возбуждении кошки. Дыхание здорового животного после нагрузок восстанавливается за несколько минут. Затруднение дыхания может быть вызвано тепловым ударом или, в редких случаях, нехваткой кальция в крови в период лактации у самок. Животное может задыхаться при сердечной недостаточности, при воспалениях мочеполовой системы, а также при заглатывании инородного предмета.

При заболевании поведение кошки меняется. Она становится вялой, больше обычного лежит, выглядит грустной, старается укрыться в тихом затемненном месте, на зов откликается неохотно или же, наоборот, чересчур возбуждена, постоянно перемещается по квартире, жалобно мяукает или проявляет агрессию. Движения могут стать неловкими, координация их нарушается. Признаками начала заболевания служат также быстрая утомляемость, нарушение аппетита, бессонница или наоборот — повышенная сонливость.

Шерстный покров становится взъерошенным, тускнеет, может наблюдаться повышенная линька, изменение цвета (желтушность) или эластичности кожи.

У больной кошки наблюдаются выделения (гнойные, слизистые и др.) из носа, глаз, рта и других органов. Бесцветные выделения могут быть свидетельством анемии, желтоватые — говорить о повреждении печени, кровавые выделения указывают на серьезные инфекции или отравление, голубоватые — на сердечную недостаточность или нарушения в работе кровеносной системы.

Носовое зеркальце (мочка носа) сухое, постоянно теплое (признак повышенной температуры), кожа с трещинами, слизисто-гнойные выделения из ноздрей, образование сухих корочек, побелевшая мочка (признак анемии).

У заболевшей кошки могут наблюдаться различные выделения из глаз(прозрачные, гнойные, слизистые и др. ), прищуривание и слезотечение могут отражать боль в глазу, при ряде заболеваний наблюдается желтушность слизистой оболочки, воспаление век. При конъюнктивите, отравлениях и некоторых других случаях глаза иногда оказываются полузакрыты третьим веком.

Что касается ротовой полости, то может наблюдаться повышенное слюнотечение, отмечается неприятный запах изо рта, десны и язык покрыты налетом или язвочками. Слизистые оболочки рта, век — бледные, синюшные или желтушные.

Пищеварение также может нарушаться. Деятельность желудочно-кишечного тракта изменена: отмечаются рвота, понос, запор, болезненная дефекация, скопление газов в кишечнике. В каловых массах появляются инородные предметы (шерсть, глисты и пр.). Капли крови в фекалиях (в норме они должны быть коричневого цвета) также указывают на серьезную внутреннюю патологию — как правило, на кровотечение в толстом кишечнике. О желудочном кровотечении, или кровотечении в переднем отделе кишечника, свидетельствует дегтеобразный кал темного, почти черного, цвета. Осветленные фекалии служат признаком заболевания печени (недостаток желчи и др.). Пенистые фекалии — показатель бактериальной инфекции.

Со стороны мочеполовой системы могут отмечаться следующие отклонения: повышенное мочеотделение, недержание мочи, отсутствие мочеиспускания, болезненность при опорожнении мочевого пузыря, изменение цвета (в норме моча желтая) и количества мочи, неприятный запах, слизисто-гнойные выделения из половых органов, сгорбленная спина, окоченелая походка, болезненность в области поясницы. О том, что у кошки возникли проблемы с почками, может свидетельствовать также сладковатый запах изо рта. Болезнями, затрудняющими мочеиспускание и прохождение пищи, могут быть опухоль, гипертрофия простаты, геморрой и цистит.

Дыхание становится частым или, наоборот, редким и осторожным (при болезненности), появляются хрипы, сопение, кашель, одышка. Одышка у кошки может быть вызвана повышенной физической нагрузкой, астмой, воспалением или эмфиземой легких, являющимися, в свою очередь, следствием отравления. Затрудненное дыхание наблюдают при плеврите, сердечной недостаточности, анемии, сердечных глистах. У старых кошек признаком сердечной недостаточности может быть кашель.

Лимфатическая система. Увеличенные размеры лимфатических узлов, как правило, свидетельствуют о наличии воспалительного процесса. Чаще в этот процесс вовлечены подчелюстные лимфоузлы, поэтому вам следует научиться находить их и ощупывать.

Повышенная жажда может быть связана с простудой, диабетом, водянкой, почечной недостаточностью, или болезнью почек, а если к ней прибавляется физическая слабость и запах из пасти, то это, скорее всего, свидетельствует об уремии.

Рвота развивается в ответ на попадание в желудок ядовитых трав и вообще при отравлениях, при глистной инвазии, поездках в транспорте; рвота и нарастающая физическая слабость в сочетании с запором свидетельствуют о непроходимости кишечника и о присутствии в кишечнике чужеродного тела.

Желтушность слизистых может быть признаком гепатита, отравления, лептоспироза.

Повышенное слюноотделение возникает при повреждении языка и полости рта, при попадании инородного тела в пищевод, при тепловом и солнечном ударе, при отравлениях и некоторых болезнях печени. Оно также может быть симптомом такого страшного заболевания как бешенство.

Температура тела кошки, дыхание, пульс изменяются, но указанные признаки заболеваний , как правило, не проявляются все одновременно: обычно наиболее ярко бывает выражен один признак, а остальные сопутствуют ему (в том или ином сочетании). Об улучшении самочувствия и о выздоровлении кошки можно судить после исчезновения всех болезненных проявлений, характерных для того или иного заболевания.

О многом может рассказать и поза кошки. Здоровое животное отдыхает или спит в непринужденной позе, распрямив туловище и вытянув конечности. Больная кошка принимает вынужденную позу, способствующую снижению болевых или каких-либо неприятных ощущений. В частности, при заболевании сердца кошка стоит, широко расставив передние конечности — это облегчает дыхание; поврежденную конечность кошка удерживает на весу; при мочекаменной болезни возможна перемежающаяся хромота на задние ноги слева или справа, соответственно больной почке и т. д.

Вышеперечисленные признаки проявляются в разной степени, сочетание их так же широко варьирует. Если что-то в физичском состоянии или поведении кошки внушает вам опасение, звоните пожалуйста круглосуточно по телефону 540-03-03, 565-84-98 и наш дежурный врач даст вам бесплатную консультацию.

Отклонения от нормального времени отхода ко сну связаны с кратковременным увеличением частоты сердечных сокращений в состоянии покоя

Цели исследования

Чтобы ответить на вопросы исследования, изложенные во введении к этой рукописи, мы использовали набор данных, состоящий из 255 736 ночей сна для 557 участников. Данные о сне и ЧСС были измерены с использованием Fitbit Charge HRs, что обеспечило высокодетализированные измерения RHR и разумные оценки продолжительности сна ²⁷ . Минимально инвазивная природа этих датчиков позволила нам фиксировать непрерывные потоки RHR участников: обеспечивая измерения в течение всей ночи сна человека и в течение следующего дня. Такая преемственность позволила провести комплексное исследование не только того, как RHR может измениться после отклонений от времени отхода ко сну, но также и среднего временного окна, необходимого для возврата RHR к исходному уровню.

Исследование NetHealth

Данные, используемые в этой рукописи, взяты из исследования NetHealth, проведенного в Университете Нотр-Дам. В исследовании участвовали студенты колледжей в течение 4 лет, начиная с лета 2015 года и заканчивая в мае 2019 года. Однако самый последний снимок данных включал данные только до осеннего семестра 2019 года.Сбор данных включал демографические, психометрические данные, данные социальных сетей и физической активности с целью моделирования совместной эволюции поведения в отношении здоровья и социальных сетей ³⁵ . Сон, частота сердечных сокращений и физическая активность участников отслеживались с помощью Fitbit Charge HR. При входе в исследование участникам был предоставлен Fitbit, а также имя пользователя и пароль для создания учетной записи. Это позволило исследователям извлекать данные напрямую из каждой учетной записи через веб-API Fitbit и сохранять данные на сервере университета.Для сбора демографических и поведенческих данных один раз в семестр проводились опросы, которые студенты могли заполнить онлайн. Чтобы обеспечить полноту собранных данных, участников попросили как можно чаще носить Fitbit и синхронизировать свое устройство каждые 4-7 дней.

Этика

Это обсервационное исследование было одобрено IRB Университета Нотр-Дам после полной проверки в соответствии с протоколом № 17-05-3912. Все участники предоставили письменное информированное согласие до участия в исследовании.

Участники

Среди участников 698 человек, поступивших в университет в качестве студентов первого курса в течение 2015–2016 учебного года. Когорта NetHealth была разделена на три фазы или «уровня» набора, описанные ниже.

• Уровень 1: Всего в июне 2015 года посредством опросов интересов, электронной почты и страницы в Facebook был набран 391 участник уровня 1. Отбор производился в порядке очереди в соответствии с общим демографическим распределением университета.

• Уровень 2: Затем в ноябре и декабре 2015 года были набраны 97 участников уровня 2, назначенных существующими участниками исследования.

• Уровень 3: Наконец, 210 участников уровня 3 были набраны по электронной почте в апреле 2016 года.

Несмотря на то, что в исследование было включено 698 участников, не все подходили для анализа.В общей сложности 65 участников были исключены, поскольку им не выдавали Fitbits (рис. 3A), по разным причинам, от отказа участников до отказа от исследования до того, как устройство могло быть выпущено. Среди участников, получавших Fitbits, еще 23 были исключены (рис. 3B), поскольку они не носили свое устройство во время сна. Наконец, 11 участников были исключены, так как они не представили демографические и поведенческие данные, необходимые для этого анализа (рис. 3C, D), а еще 2207 сеансов сна были исключены, поскольку данные о физической активности за предыдущий день отсутствовали (рис.3E). На этом этапе для анализа оставалась когорта из 599 участников.

Рис. 3: Блок-схема.

Схема этапов выбора когорты и предварительной обработки данных с удалением количества участников / точек данных на каждом этапе.

Нормальное время отхода ко сну

Чтобы определить, как отклонения от нормального времени отхода ко сну могут повлиять на частоту сердечных сокращений, сначала потребовалось определение «нормального времени отхода ко сну». Чтобы обеспечить стандартную меру для всех участников с минимальным влиянием выбросов, было выбрано среднее время отхода ко сну участника, представляющее их обычное время отхода ко сну.Однако использование одного среднего времени отхода ко сну для отображения привычек сна за несколько лет, вероятно, недостаточно. С течением времени участники могли корректировать свой график сна в ответ на изменения в расписании занятий в течение семестра или в отсутствие расписания занятий во время зимних и летних перерывов. Чтобы скорректировать эти возможные вариации, было рассчитано среднее время отхода ко сну участников в каждом из этих периодов времени, в частности, для каждого семестра и зимних / летних перерывов.

Отклонения от нормального времени отхода ко сну

После установления нормального времени отхода ко сну отклонения от времени отхода ко сну затем измерялись путем вычисления разницы (в минутах) между нормальным временем отхода ко сну участника и зарегистрированным временем отхода ко сну для каждой соответствующей ночи.Чтобы избежать предположения о линейной зависимости между степенью отклонения от времени отхода ко сну и относительной частотой сердечных сокращений, отклонения от времени отхода ко сну были дискретизированы: разбиты на 11 категорий для отдельного изучения. Первая категория предоставила наш базовый уровень, то есть ночи, когда участники ложились спать, достаточно близко к их среднему времени отхода ко сну. Мы выделили диапазон от 30 минут до отхода ко сну и на 30 минут позже обычного времени отхода ко сну, который будет определен как время отхода ко сну вовремя. Остальные десять категорий сосредоточились на отклонениях от этого исходного уровня, произошедших раньше или позже.Интервалы для этих категорий отклонений составляли [1, 30) мин., [30, 60) мин., [1, 2) ч., [2, 3) ч. И ≥3 ч.

Дремота

Из общего количества 311 267 сеансов сна 66 552 записи (21%) произошли в один и тот же день, что, вероятно, указывает на дни, в которые был взят дневной сон. Хотя сон обычно упоминается в литературе, формальное определение его продолжительности или времени в течение дня еще предстоит согласовать ³⁶ . Кроме того, поскольку устройства Fitbit не позволяют аннотировать периоды сна, был применен неконтролируемый подход для более тщательного выявления и устранения такого шума.

Это было достигнуто путем использования вариационной байесовской оценки модели гауссовой смеси (BGMM) для кластеризации каждого сеанса сна по их продолжительности и отклонению от времени отхода ко сну. Модели гауссовой смеси (GMM) неоднократно демонстрировали успех в моделировании данных, генерируемых произвольным числом различных гауссовских процессов. Как мы видели на предыдущих этапах обработки, можно разумно ожидать, что оно будет справедливым для приблизительно нормального распределения записей сна каждого студента.Кроме того, поскольку вариационный вывод добавляет уровень регуляризации по сравнению с традиционными подходами GMM, BGMM может обеспечить более надежную оценку истинных базовых моделей сна, необходимых для устранения двусмысленного представления о дремоте из данных. Более того, чтобы избежать предположений об основной природе кластеров сна, BGMM соответствовала структурам полной ковариации, позволяя каждому идентифицированному компоненту варьироваться как по направлению, так и по форме.

Наконец, чтобы оценить соответствующее количество компонентов (кластеров), извлеченных моделью, мы определили метрику, ориентированную на вознаграждение за создание отдельных неперекрывающихся кластеров в данных, что является необходимым дополнением, поскольку критерий байесовской информации (BIC) не является применимо к BGMM. Пытаясь идентифицировать стабильные неперекрывающиеся кластеры, мы вычислили среднюю вероятность того, что каждая обучающая точка принадлежит соответствующему кластеру. Чтобы ограничить это, среднее значение вероятности вычитается из 1, поскольку оптимальная ситуация возникнет, когда каждая точка со 100% вероятностью принадлежит ее предсказанному кластеру. Затем, перебирая от 1 до 5 компонентов, мы выбрали конфигурацию, которая минимизировала это значение, обнаружив, что это 2 компонента (рис. 4).

Рис. 4: Кластеризация сеансов сна по продолжительности и отклонению от нормального времени отхода ко сну.

a Оценка стабильности по мере увеличения количества компонентов. b Распределение сеансов сна для оптимального количества кластеров, организованное по продолжительности сна ( y -ось) и отклонению от нормального времени отхода ко сну ( x -ось).

Среди этих двух кластеров, кластер 1 имел среднюю продолжительность сна 7,03 часа и среднюю разницу времени отхода ко сну 1,04 часа, тогда как кластер 2 имел среднюю продолжительность сна 2,26 часа и среднюю разницу времени отхода ко сну 6,7 часа. Учитывая, что сеансы сна в кластере 2 имели в среднем более короткую продолжительность и большие отклонения от нормального времени отхода ко сну, мы удалили сеансы сна в этом кластере из нашего анализа, поскольку они больше напоминали характеристики дневного сна (рис.3е). При этом также были удалены три участника, эти участники, вероятно, носили свое устройство только во время сна, но удаляли устройство перед сном, не сумев зафиксировать полные ночи сна. Кроме того, мы удалили несколько оставшихся сеансов сна, в которых несколько сеансов все еще происходили в один и тот же день (рис. 3g).

Соответствие

Наконец, хотя за участниками NetHealth наблюдали в течение нескольких лет, не все участники присутствовали на протяжении всего исследования. Причины этого заключались в том, что участники вступили в исследование с опозданием или плохо соблюдали правила исследования (не носили свои Fitbit) и прекратили участие в исследовании.Чтобы гарантировать, что участники с плохой комплаентностью не повлияют на фиксированные эффекты наших моделей, мы удалили всех участников, у которых было меньше 30 записей о сне, поскольку часто цитируемой рекомендацией является наличие не менее 30 единиц в каждом кластере (рис. 3H) ³⁷ .

В соответствии с нашим порогом соответствия, наш набор данных состоял из 557 участников и 255 736 сеансов сна, на которых мы провели анализ. Распределение общего количества записей о сне, внесенных участниками, показано на рис.5, с межквартильным размахом для количества записей, внесенных следующим образом: (Q1 = 161 запись, Q2 = 379 записей, Q3 = 736 записей).

Рис. 5: График общего количества записей о сне, внесенных участниками. Статистика коробчатой ​​диаграммы

выглядит следующим образом (Мин. = 31, Q1 = 161, Медиана = 379, Q3 = 736, Макс = 1201).

Частота сердечных сокращений в состоянии покоя

Наш второй вопрос исследования был сфокусирован на количестве времени, в течение которого RHR возвращается к исходному уровню, определяемому как момент времени, когда RHR после отклонения от времени отхода ко сну сходится с RHR после отклонения от времени отхода ко сну.Чтобы убедиться, что это возвращение было полностью зафиксировано, мы приблизительно исследовали 24-часовой период после отхода ко сну. В частности, мы отслеживали RHR участников, начиная с того момента, когда они впервые ложились спать, до полуночи следующего дня. При этом необходимо было исследовать RHR в периоды, когда участники спали и бодрствовали. Учитывая, что на RHR могут влиять различные факторы в зависимости от того, когда человек спит или бодрствует, мы разделили их на два отдельных анализа, используя два разных подхода для наилучшего определения RHR для каждого состояния.

• Сон: Начиная со сна, мы предположили, что стадии сна: легкий сон, быстрый сон и глубокий сон являются одним из основных факторов, влияющих на изменения RHR во время сеанса сна. ^38,39 . Чтобы свести к минимуму вероятность того, что различия в RHR будут результатом сравнения участников на разных стадиях сна, все сеансы сна были согласованы по времени отхода ко сну. Затем сеансы сна были разбиты по часам (первый час сна, второй час сна и т. Д.), Что позволило исследовать каждый час сна отдельно. Затем измеряли RHR, вычисляя медианное RHR для каждого часа сна в каждой ночной записи. Сеансы сна были обрезаны до 7 часов, чтобы избежать потери данных из-за разницы в продолжительности сеансов сна. Семь часов были выбраны специально, поскольку это была средняя продолжительность сна среди участников. Наконец, мы отмечаем, что при изучении RHR во время сна 14 877 сеансов отсутствовали данные RHR, вероятно, из-за отказа устройства, а не из-за того, что его не надевали, поскольку время отхода ко сну и продолжительность сна все еще регистрировались (обнаруживались акселерометром Fitbit).Таким образом, эти сеансы были исключены (рис. 3I).

• Пробуждение : Поскольку факторы, влияющие на частоту сердечных сокращений во время сна, в первую очередь связаны с тем, когда человек начинает спать, то же самое не действует в период бодрствования. В частности, факторы, влияющие на RHR в течение дня, не обязательно связаны с временем пробуждения. Вместо этого люди склонны придерживаться повседневного социального ритма, в котором события больше соответствуют времени суток, чем когда человек просыпается ^40,41 .Например, если человек просыпается на час позже обычного, это не обязательно означает, что он также будет обедать на 1 час позже, чем обычно, поскольку время обеда определяется в большей степени временем суток. Дополнительные аспекты этих социальных ритмов могут включать соблюдение расписания занятий, уход и возвращение с работы и т. Д., Что может повлиять на RHR ^40,41 . Поэтому при измерении RHR на следующий день мы вместо этого вычисляли медианное RHR для каждого часа дня (с 9:00 до 9:59, с 10:00 до 10:59 и т. Д.).), чтобы лучше сравнить RHR в этих социальных ритмах. Кроме того, чтобы зафиксировать RHR вместо HR, мы рассматривали только периоды, в которых участник был неактивен (без шагов) в течение как минимум 30 минут, в соответствии с предшествующей литературой, с измерениями, заканчивающимися, когда участник снова начал двигаться ^{42,43, 44} . Наконец, мы отмечаем, что при изучении RHR на следующий день 51 368 дней были исключены из-за отсутствия данных, так как участники, вероятно, не использовали свое устройство в течение этого дня (рис. 3J).

Физическая активность в предыдущие дни

Как подробно описано в следующем разделе рукописи, мы скорректировали несколько дополнительных переменных, связанных с RHR. Среди них был объем физической активности, которую участник выполнял накануне, поскольку было показано, что физическая активность связана с частотой пульса во сне ⁴⁵ . К счастью, Fitbits также фиксирует уровни физической активности на основе показаний пульса.Fitbit разделяет физическую активность пользователя на три различные зоны частоты пульса в зависимости от интенсивности их активности: сжигание жира, кардио и пик ⁴⁶ . Поэтому мы представляем физическую активность как общее количество минут, которые участник провел в любой из этих зон за каждый день. В то время как участник в основном проводил бы свое время в диапазоне сжигания жира, так как это может быть достигнуто путем ходьбы, эта зона была включена, чтобы отрегулировать связь даже с легкими уровнями физической активности, так как любая даже легкая физическая активность увеличит частоту сердечных сокращений.

В целом, наши критерии отбора и этапы предварительной обработки оставили нам два перекрывающихся пула данных: всего 240 859 сеансов сна для оценки RHR по сравнению с сном и в общей сложности 204 368 дней для оценки RHR после бодрствования в течение следующего дня.

Моделирование

Чтобы оценить связь между отклонениями времени отхода ко сну и RHR, мы использовали серию линейных моделей смешанных эффектов, по одной для каждого часа сна и по одной для каждого часа следующего дня до полуночи.Такой подход позволил нам оценить оба наших исследовательских вопроса одновременно. Для каждого часа после отклонения мы могли проверить, присутствовали ли различия в RHR ( RQ1 ) и как долго они сохранялись ( RQ2 ​​). Кроме того, независимое изучение каждого часа позволило нам зафиксировать нелинейные тенденции RHR во времени. Чтобы дополнить модели, фиксирующие эти почасовые изменения уровня, мы подобрали две дополнительные модели смешанных эффектов для среднего RHR: одна для всего сеанса сна участников, а другая — на следующий день; эти модели предоставили нам широкий обзор ассоциаций.

Решение использовать линейные модели смешанных эффектов позволило нам учесть корреляцию между экземплярами данных сеанса сна, записанных несколько раз для каждого человека. Кроме того, они составили дополнительный источник расхождений. В частности, скрытая связь между временем суток и RHR человека регулируется их циркадным ритмом.

Естественный биологический паттерн, циркадный ритм, диктует изменения в поведении и / или физиологии большинства видов и, как было показано, объясняет почасовые вариации HR ^38,41,47,48 .К сожалению, вместо простого глобального сдвига, основанного на абсолютном времени суток, можно ожидать, что каждый человек будет испытывать несколько разные эффекты в разное время суток, основываясь на более широком рассмотрении их хронобиологии ⁴⁹ . Таким образом, мы расширяем модель смешанных эффектов с повторяющимися измерениями до многоуровневой модели, в которой мы вкладываем наблюдения для каждого абсолютного времени суток под каждого человека. Принимая во внимание изменчивость RHR по каждому часу дня для конкретного человека, мы уменьшаем вероятность обнаружения различий в двух показателях RHR, потому что они просто измерялись в разных точках циркадного ритма человека.После этого мы вкладываем наблюдения внутри отдельных людей, чтобы учесть вариабельность RHR между людьми. В конечном итоге этот подход обеспечивает значительно более надежную оценку несмещенного воздействия каждой ковариаты на относительную частоту сердечных сокращений на основе отклонений времени отхода ко сну.

Ковариаты

Помимо циркадного ритма, мы также скорректировали несколько смешанных переменных, включая особенности сеанса сна и внешние влияния на частоту сердечных сокращений. Внешние факторы, такие как секс, употребление кофеина и алкоголя, были собраны с помощью проводимых два раза в год опросов участников. В случае, если участники пропустили опрос, использовалось вменение прямого / обратного заполнения, позволяющее этим условным значениям наиболее точно отражать истинные баллы участников на данный момент и удовлетворять требованиям модели. Мы подробно описываем каждую из этих переменных ниже.

• Продолжительность сна — поскольку предыдущие исследования связывали недостаточный сон с увеличением RHR, продолжительность сна была включена в модель ⁵⁰ .

• Дремотный сон — поскольку некоторые люди могут регулярно учитывать недосыпание между ночными сессиями, мы включаем двоичный флаг, указывающий, спал ли человек в предыдущий день, чтобы приспособиться к этому альтернативному режиму сна.

• Секс — в предыдущих работах были обнаружены различия в RHR между полами, причем женщины имели в среднем более высокий RHR на 3–7 ударов в минуту ³² .

• Потребление кофеина и алкоголя — мы дополнительно скорректировали частоту употребления кофеина и алкоголя участниками, поскольку было обнаружено, что оба соединения связаны с увеличением частоты сердечных сокращений. ^32,33 .

• Физическая активность в предыдущий день — поскольку предыдущие исследования обнаружили связь между физической активностью и частотой пульса во сне, объем физической активности, выполненной в предыдущий день, был включен в модель ⁴⁵ .

Последней ковариатой, рассматриваемой для модели, был день недели, поскольку ночи в выходные дни могут с большей вероятностью вызвать поведение, связанное с увеличением частоты пульса во сне, например, потребление алкоголя.Однако отклонения от сна и выходные, вероятно, будут сильно коррелированы, учитывая естественную тенденцию ложиться спать позже по выходным, что приводит к более сильным отклонениям от сна по выходным. Мы считаем, что это предположение верно для этой когорты, поскольку выполнение теста хи-квадрат на независимость частот отклонений от времени отхода ко сну, стратифицированных по будним и выходным дням, показывает статистически значимую разницу между распределениями ( P <0,001) для отдельных лиц. ложитесь спать позже, чаще по выходным.

Чтобы убедиться, что увеличение RHR не было исключительно результатом поведения в выходные, мы повторно провели наш анализ, на этот раз используя только будние дни (воскресенье – четверг). Исходя из наших результатов, мы наблюдали аналогичные изменения RHR только в будние дни, предполагая, что увеличение RHR после отклонения от сна не зависит от поведения в выходные. Подробности этого анализа представлены в дополнительных материалах: Дополнительные методы 2.

Сводка отчетов

Дополнительная информация о дизайне исследования доступна в Сводке отчетов по исследованиям природы, связанной с этой статьей.

Нарушение сердечного ритма — пациенты Bradenton посещают нас

Нормальный сердечный ритм всегда возникает в идеальное время. Любое отклонение от этого времени является ненормальным сердечным ритмом, также известным как аритмия . Есть разные виды аритмий. К ним относятся ¹ :

• Тахикардия: аномально учащенное сердцебиение (более 100 ударов в минуту).
• Брахикардия: аномально низкая частота сердечных сокращений (менее 60 ударов в минуту).
• Наджелудочковые аритмии: нерегулярная частота сердечных сокращений, которая начинается выше («над») желудочков сердца (то есть в предсердиях). Типичный пример — фибрилляция предсердий (AF или AFib).
• Желудочковые аритмии: нерегулярная частота сердечных сокращений, которая начинается в желудочках.
• Брадиаритмии: снижение частоты сердечных сокращений, вызванное любым заболеванием, влияющим на электрическую проводимость сердца.

Мерцание предсердий (AF или AFib)

Фибрилляция предсердий (AF или AFib) является наиболее распространенным из всех нарушений сердечного ритма, которые начинаются в предсердиях (наджелудочковых камерах) сердца. ² Нормальный процесс сердцебиения включает действие синоатриального (СА) узла, который запускает первый электрический импульс, заставляющий сокращаться две верхние камеры сердца (предсердия). ²

При фибрилляции предсердий этот импульс не запускается узлом SA, как это обычно должно быть. Вместо этого из разных источников одновременно вырабатываются различные импульсы, вызывающие очень хаотичный и ненормальный сердечный ритм. ² Эффект состоит в том, что предсердия начинают быстро и нерегулярно биться, и кровь не будет течь через них должным образом.

Опасность AF состоит в том, что она может привести к образованию тромбов и, что еще более опасно, к инсульту (тромбообразование в головном мозге). Вероятность инсульта у пациентов с ФП на 5-7% выше, чем среди населения в целом. ²

AF не имеет единственной причины. Однако это может произойти вследствие других заболеваний, в том числе ² :

• Гипертония (высокое кровяное давление)
• Ишемическая болезнь сердца
• Порок клапана сердца
• Осложнение операции на сердце
• Хроническая болезнь легких
• Сердечная недостаточность
• Кардиомиопатия
• Врожденный порок сердца
• Тромбоэмболия легочной артерии

Лечение аритмий

Доступно несколько вариантов лечения. Очень важно, чтобы изменения в образе жизни также производились в дополнение к лекарствам, устройствам, терапии или хирургическому вмешательству, например, отказ от курения и ограничение употребления алкоголя.

Лекарства: могут быть прописаны лекарства, называемые антиаритмическими препаратами, чтобы помочь вашему сердцу вернуться к своему нормальному ритму. Есть также другие лекарства, которые при необходимости может назначить ваш врач: лекарства для контроля сердечного ритма и лекарства для предотвращения образования тромбов. ¹

Электрические устройства: такие устройства, как постоянный кардиостимулятор или имплантируемый кардиовертер-дефибриллятор (ИКД), помогут вашему сердцу вернуться к нормальному ритму. ¹

Инвазивные методы лечения: В дополнение к другим методам ваш врач может порекомендовать инвазивную терапию, такую ​​как удар электрическим током, прикладываемый к груди (электрическая кардиоверсия) или использование катетера для ввода энергии в сердце (катетерная абляция). ¹

Хирургия сердца: если другие методы не работают, лучше всего подойдет операция на сердце. Ваш врач может порекомендовать вам операцию клапана или шунтирования. ¹

Список литературы

1. Клиника Кливленда.Лечение аритмий (аномальных сердечных сокращений). http://my.clevelandclinic.org/heart/disorders/electric/arrhythmia.aspx. Проверено 3 июля 2014 г.
2. Клиника Кливленда. Что такое мерцательная аритмия? http://my.clevelandclinic.org/heart/atrial_fibrillation/afib.aspx. Доступ 2 июля 2014 г.

Пульс в состоянии покоя — обзор

Брадикардия

Пульс в состоянии покоя ниже нижних пределов нормы с меньшей вероятностью может быть достигнут из-за психического состояния или других общих переходных характеристик.Таким образом, необходимо уделять больше внимания другим физическим признакам и ЭКГ, чтобы отличить синусовую брадикардию от нарушений внутрисердечной проводимости.

Синусовая брадикардия: Синусовая брадикардия часто наблюдается у здоровых спортсменов как признак эффективной инсультной работы, позволяющей снизить частоту сердечных сокращений в состоянии покоя для обеспечения того же сердечного выброса в течение определенного периода времени. Частота сердечных сокращений обычно соответственно увеличивается при физической активности (например, при прыжках с ног в офисе) с последующим быстрым возвращением к исходному уровню во время восстановления.На противоположном конце спектра синусовая брадикардия не редкость у пожилых людей. В этом случае это может представлять дегенеративные изменения проводящей системы. Эта дегенерация может быть прогрессирующей и в тяжелой форме может потребовать имплантации кардиостимулятора. Синусовая брадикардия также может быть признаком повышенного тонуса блуждающего нерва (например, при повышенном внутричерепном давлении), побочным эффектом многих распространенных лекарств (бета-адреноблокаторы, дигоксин, литий и т. Д.) Или обнаружением у пациентов с гипотиреозом.Двумя наиболее важными сердечными причинами синусовой брадикардии являются инфаркт миокарда и первичные заболевания синусового узла (синдром слабости синусового узла) (John and Kumar, 2016). Хотя последнее встречается редко, первое требует пристального внимания, и пациента следует обследовать на предмет других результатов, предполагающих ишемию миокарда (например, боль в груди, потоотделение, гипотензию, впервые возникшую блокаду левой ножки пучка Гиса).

Нарушения проводимости: Различные типы сердечной блокады должны быть различимы на основе поверхностной ЭКГ.Их патофизиология и лечение обсуждаются в других главах. Однако медицинский осмотр может дать полезные подсказки относительно причины и степени тяжести. Пушечные а-волны, проявляющиеся в виде заметных пульсаций в яремном венозном пульсе, например, могут быть признаком атриовентрикулярной диссоциации из-за диссинхронных предсердных пульсаций, возникающих при закрытом атриовентрикулярном клапане. Гипотония, изменения психического статуса или хрипы при аускультации в легких — это признаки, указывающие на сердечно-сосудистую недостаточность.Гепатомегалия и периферические отеки могут указывать на более подострую или даже хроническую длительность.

Ретроспективное продольное когортное исследование 92 457 взрослых

Аннотация

Фон

Частота сердечных сокращений обычно измеряется в рамках клинического обследования, но редко принимаются меры, если она не выходит за пределы нормального диапазона для населения. Благодаря технологиям носимых датчиков теперь можно непрерывно измерять частоту сердечных сокращений, что позволяет точно определять «нормальную» частоту сердечных сокращений человека и потенциально важные изменения в ней с течением времени.Наша цель — описать межличностную и внутриличностную изменчивость частоты пульса в состоянии покоя (ЧСС), полученную в течение двух лет с помощью носимого устройства, изучая вариации частоты пульса в состоянии покоя в зависимости от времени года, а также отдельных лиц. такие характеристики, как возраст, пол, средняя продолжительность сна и индекс массы тела (ИМТ).

Методы и выводы

Наше ретроспективное продольное когортное исследование включает 92 457 деидентифицированных лиц из Соединенных Штатов (все 50 штатов), которые постоянно — в течение не менее 35 недель в период с марта 2016 г. по февраль 2018 г., не менее 2 дней в неделю, и не менее 20 часов в день — носил на запястье трекер сердечного ритма.В этом исследовании мы сообщаем о ежедневной RHR и ее связи с возрастом, ИМТ, полом и продолжительностью сна, а также о ее изменении во времени. Индивидуальная дневная RHR была доступна в среднем для 320 дней, что дает почти 33 миллиона дневных значений RHR. Мы также исследовали диапазон суточной вариабельности RHR между людьми, а также долгосрочные и краткосрочные изменения траектории ежедневной RHR человека.

Средняя дневная частота сердечных сокращений составляла 65 ударов в минуту (ударов в минуту) с диапазоном от 40 до 109 ударов в минуту среди всех людей.Средняя RHR значительно различалась по возрасту, полу, ИМТ и средней продолжительности сна. Отмечались также временные колебания с минимумом в июле и максимумом в январе. Для большинства субъектов относительная частота сердечных сокращений оставалась относительно стабильной в течение короткого периода времени, но 20% испытали по крайней мере 1 неделю, в течение которой их относительная частота сердечных сокращений колебалась на 10 ударов в минуту или более.

Выводы

У людей дневная RHR является нормальной для них, но может отличаться от нормальной для других людей на целых 70 ударов в минуту. У индивидуумов RHR был намного более постоянным с течением времени с небольшим, но значимым сезонным трендом и обнаруживаемыми дискретными и редкими эпизодами, выходящими за рамки их норм.

Образец цитирования: Quer G, Gouda P, Galarnyk M, Topol EJ, Steinhubl SR (2020) Меж- и внутриличностная изменчивость суточной частоты сердечных сокращений в состоянии покоя и ее связи с возрастом, полом, сном, ИМТ и временем года: ретроспектива , продольное когортное исследование 92 457 взрослых. PLoS ONE 15 (2): e0227709. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0227709

Редактор: Бобак Мортазави, Техасский университет A&M, США

Поступила: 18 сентября 2019 г .; Одобрена: 24 декабря 2019 г .; Опубликовано: 5 февраля 2020 г.

Авторские права: © 2020 Quer et al.Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

Доступность данных: Владелец сторонних данных, проанализированных в нашей рукописи, имеет ограничения на их публичное использование. В соответствии с инструкциями мы предоставляем запрашиваемую информацию. Данные принадлежат производителю устройства, Fitbit, Inc., Сан-Франциско, Калифорния, США.Учитывая конкретный риск повторной идентификации данных, а также потенциальную серьезную конфиденциальность и этический риск для лиц, участвующих в исследовании, было бы невозможно поделиться данными с заинтересованными исследователями. Однако Fitbit действительно предлагает заинтересованным исследователям возможность запрашивать аналогичные наборы данных через https://healthsolutions.fitbit.com/contact/#researcher. У авторов не было специального доступа или привилегий для этих данных.

Финансирование: EJT и SRS были частично поддержаны грантом UL1TR001114 Национального института здравоохранения США / Национального центра развития трансляционных наук. Финансирующие организации не играли никакой роли в дизайне исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.

Конкурирующие интересы: Авторы заявили, что никаких конкурирующих интересов не существует.

Введение

Измерение частоты сердечных сокращений человека является рутинной частью клинического обследования. Референсные диапазоны для того, что считается «нормальной» частотой сердечных сокращений, были установлены на основе единичных определений в искусственных условиях, таких как Национальное обследование здоровья и питания США [1].Эти популяционные диапазоны редко являются полезной мерой индивидуального здоровья, поскольку частота сердечных сокращений, находящаяся в пределах нормы, связана с повышенным риском смертности и заболеваемости [2–4]. В то время как высокое значение частоты сердечных сокращений в состоянии покоя (ЧСС) в целом связано с повышенным риском сердечно-сосудистых заболеваний как в общей популяции [5–7], так и у лиц с сопутствующими сердечно-сосудистыми заболеваниями [8–11], одно исследование показало низкую ЧСС (<65 ударов в минуту), что связано с более высоким риском сердечно-сосудистых заболеваний [12]. В этом же исследовании значительное изменение RHR через 3 года наблюдения было связано с более высоким риском сердечно-сосудистых заболеваний.Таким образом, одно измерение частоты пульса дает очень мало полезной информации о текущем состоянии здоровья человека, если только оно не выходит за пределы ожидаемого диапазона нормы. Лонгитюдные, индивидуальные данные могут быть более ценными, поскольку несколько исследований изменений дискретных измерений сердечного ритма в течение длительных периодов времени обнаружили связь с сердечно-сосудистыми исходами [13–16]. Подробный анализ индивидуальных изменений в сердечной деятельности может предоставить полезную информацию, которая поможет уточнить существующие фенотипы здоровья и болезни, а в сочетании с другими стандартными или расширенными клиническими тестами может выявить заболевания на самых ранних стадиях [17–19].

Сегодня, благодаря интеграции датчиков фотоплетизмографии (ФПГ) в ряд коммерческих носимых датчиков, пульс можно измерять непрерывно на протяжении всей жизни. Их точность в настоящее время аналогична стандартной электрокардиографии (ЭКГ), особенно в покое [20–22]. Повсеместное распространение этих датчиков дает уникальную возможность лучше понять, как RHR изменяется с течением времени для людей и между людьми в течение дней, недель, лет и, в конечном итоге, продолжительности жизни.

Только с таким пониманием мы можем начать изучать бесчисленное множество экологических нарушений или физиологических изменений, которые могут повлиять на частоту сердечных сокращений. В отличие от моментальных изменений частоты сердечных сокращений, частота сердечных сокращений человека, измеряемая ежедневно в постоянных условиях, может служить мерой общего физиологического состояния сердечно-сосудистой системы человека. Изменения в течение нескольких недель или месяцев могут указывать на изменения в состоянии сердечно-сосудистой системы [23], но изменения в течение нескольких дней могут отражать инфекцию или другие важные физиологические триггеры.

В настоящем исследовании мы ретроспективно исследуем самый большой доступный набор данных продольной суточной RHR, включающий более 92000 человек, которые регулярно использовали носимые устройства для мониторинга активности и сердечного ритма в течение не менее 35 недель, не менее 2 дней в неделю и не менее 20 часов в день. Этот набор данных содержит почти 33 миллиона человеко-дней данных для изучения меж- и внутрииндивидуальных вариаций RHR. Мы проанализировали связь индивидуальных средних значений RHR, а также вариабельности RHR с возрастом, индексом массы тела (ИМТ) и средним временем сна.Мы также исследовали диапазон ежедневной вариабельности RHR между людьми, а также долгосрочные и краткосрочные изменения траектории ежедневной RHR человека.

Методы

Дизайн исследования

Это было ретроспективное обсервационное когортное исследование, в котором использовались данные, собранные у людей, носящих одно из следующих устройств Fitbit: Charge HR версии 1-3 (65% участников), Blaze (21%), Alta HR (8%), Ionic (3%), Surge (2%) или Versa (1%). Эти устройства непрерывно отслеживают частоту сердечных сокращений каждую секунду, а также отслеживают и сообщают общую дневную продолжительность сна.Данные о деятельности не были доступны для этого анализа.

Население

Первоначальный набор данных включал удобную выборку из 200000 человек, постоянно использующих устройство, из США — из всех 50 штатов и округа Колумбия — и в общей сложности 65 153 836 ежедневных измерений RHR, которые были собраны в период с марта 2016 года по февраль 2018 года. Затем мы исключили пользователей, которые не указали свой пол, чей возраст был младше 18 лет или старше 100 лет, и чей ИМТ был вне диапазона 15–50 кг / м ² (рассчитано на основе самооценки роста и вес), предполагая, что последние более вероятно ошибочны.Кроме того, мы учитывали только измерения RHR в те дни, когда устройство носили не менее 20 часов, при этом время ношения на запястье определялось устройством на основе собранных данных. Это помогло гарантировать, что RHR рассчитывалась одинаково для всех людей во все дни. Популяция окончательного анализа включала 92 457 человек, которым проводилось как минимум два дня измерения RHR в неделю в течение как минимум 35 недель. Эффекты критериев отбора вместе с демографическими характеристиками людей в наших наборах данных (с точки зрения пола, возраста и категорий ИМТ) описаны на рисунке 1.

Рис. 1. Выбор объекта исследования.

Сначала мы удалили пользователей устройств для отслеживания частоты пульса (ЧСС) в состоянии покоя на основании демографических характеристик: возраст младше 18 лет, пол не указан или индекс массы тела (ИМТ) за пределами диапазона 15–50 кг / м ² . Затем мы удалили пользователей, которые не использовали по крайней мере 2 дня в неделю, с устройством, которое носили 20 или более часов в день, в течение как минимум 35 недель. Показаны демографические и клинические данные полученной когорты, разделенные по полу.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0227709.g001

Этические соображения

Протокол этого исследования был рассмотрен Наблюдательным советом Scripps Institutional Review Board и признан освобожденным от защиты исследований на людях. Данные, к которым был получен доступ для этого исследования, содержали только агрегированную информацию, не позволяющую установить личность. Пользователи Fitbit осведомлены о том, что их обезличенные данные потенциально могут быть использованы для исследований в Политике конфиденциальности Fitbit.

Переменные и статистический анализ

RHR было измерено с использованием интервалов между биениями, полученных от датчика PPG. Было продемонстрировано, что этот показатель хорошо согласуется с RHR на основе электрокардиографии, измеренной во время сна [24]. RHR рассчитывалась по запатентованной формуле от Fitbit, которая предоставляет каждому человеку одно значение каждый день. Ожидается, что это значение будет репрезентативным для истинного значения RHR, которое может быть получено в положении лежа на спине сразу после пробуждения, но перед тем, как встать с постели.Значение RHR, сообщаемое устройствами, использованными в этом исследовании, согласуется с данными электрокардиограммы потребителя на грудной клетке [25, 26]. В другом исследовании было показано, что определение частоты сердечных сокращений с помощью запястного устройства имеет ошибку <5% для ряда устройств и видов деятельности по сравнению с золотым стандартом и ближе к 1% в состоянии покоя [21]. Чтобы определить значимость любых различий в средней RHR между группами на основе возраста, ИМТ и часов сна, мы использовали тест Велча T для сравнения средних значений двух независимых выборок.

Доля дисперсии межличностной изменчивости среднего RHR, которая зависит от конкретной переменной, была получена путем расчета коэффициента детерминации ( R ² ). В частности, поскольку связь между независимыми переменными (возраст, ИМТ и количество часов сна) и зависимой переменной (средняя RHR) не является линейной (как показано в результатах), мы решили рассматривать каждую независимую переменную как категориальную переменную. . Для каждой независимой переменной (возраста, ИМТ и сна) мы разделили популяцию на n = 15 групп на основе процентилей (например,g., первая группа включает всех лиц, у которых независимая переменная меньше или равна перцентилю 100 / n). Затем мы вычислили среднее значение зависимой переменной (RHR) среди всех лиц в каждой группе, и мы сохранили это значение в качестве лучшего предиктора среднего RHR для лиц в этой группе. Эти значения (по одному на группу) затем использовали для расчета суммы квадратов остатков (расстояния между прогнозируемой RHR и средней RHR для одного человека). Наконец, коэффициент детерминации равен единице минус общая сумма квадратов расстояния между прогнозируемым значением RHR и средним RHR для всех людей.

Мы определили колебания RHR в течение года, разделив весь год на 52 недели, при этом 1-я неделя соответствует неделе с 1 по 7 января каждого года в наборе данных. Для каждого человека мы рассчитали среднюю RHR, соответствующую каждой неделе в году, с учетом всех данных, доступных за эту неделю. Если человек не собирал никаких данных за данную неделю, мы использовали линейную интерполяцию для круговых данных, чтобы вычислить ожидаемую относительную частоту сердечных сокращений за эту неделю. Среднее количество недель, интерполированное для каждого человека, составило 3 (IQR: 0–10) из 52 недель.

Распределение еженедельных максимальных изменений индивидуальной RHR рассчитывалось следующим образом. Во-первых, мы рассчитали для каждого индивидуума i и для каждой недели w по крайней мере с четырьмя измерениями RHR диапазон RHR, а именно Δ _i ^w , определяемый как разница между максимальным и минимальным RHR в данном неделю. Затем для каждого человека мы вычислили максимальный диапазон за все доступные недели: Δ _i ^(max) = max _w Δ _i ^w . Аналогичным образом, ожидаемые изменения за неделю были рассчитаны путем вычисления Δ _i ^w для всех недель с минимум четырьмя измерениями. Затем для каждого человека мы рассчитали ожидаемый диапазон за все доступные недели: Δ _i ^(exp) = медиана _w Δ _i ^w .

Чтобы лучше понять частоту кратковременных повышений RHR среди людей, мы оценили количество эпизодов необычного увеличения RHR, которые длились по крайней мере в течение трех последовательных измерений RHR в течение 5 дней.Мы определили эпизод необычного увеличения, когда RHR увеличился более чем на 2 стандартных отклонения по сравнению со средним значением предыдущих 20 измерений RHR человека.

Годовые тенденции для трех субъектов были сглажены с помощью 7-дневной функции сглаживания треугольников, чтобы улучшить читаемость. Средняя RHR была изменена и установлена ​​на значение 67 ударов в минуту, чтобы защитить личность людей.

Результаты

Характеристика населения

92 457 включенных лиц носили устройство не менее 20 часов в день в среднем 320 дней (IQR, 242–438) в течение максимально возможного периода мониторинга 730 дней, что дает в общей сложности 32 741 021 дневное значение RHR.Средний возраст составил 45,8 ± 14,4 года; 63% составляли женщины; средний ИМТ составил 28,4 ± 5,8 кг / м ² ; Средняя продолжительность сна составляла 6,8 ± 0,8 часа в сутки.

Пульс в состоянии покоя

Средняя RHR для всех людей в течение всех доступных дней мониторинга составляла 65,5 ± 7,7 ударов в минуту, при этом минимальная и максимальная средняя RHR для каждого человека находилась в диапазоне от 39,7 до 108,6 ударов в минуту, соответственно. Мы обнаружили, что 95% мужчин имели RHR от 50 до 80 ударов в минуту, в то время как соответствующий диапазон для женщин составлял от 53 до 82 ударов в минуту (рис. 2).У женщин RHR был значительно выше во всех возрастных группах (рис. 3A). Во всех возрастных группах средний RHR увеличивался примерно до 50 лет, а затем начал снижаться. ЧСС в покое и ИМТ имеют U-образную взаимосвязь, при этом самый низкий RHR связан с ИМТ 21 для женщин и 23 для мужчин (рис. 3B). Средняя дневная продолжительность сна также была связана с RHR, при этом минимальная RHR была зарегистрирована как для мужчин, так и для женщин, которые спали в среднем 7-7,5 часов в сутки (рис. 3C). Различия в RHR в зависимости от возраста, ИМТ и продолжительности сна были статистически значимыми (p <0.01).

Рис. 2. Распределение среднесуточной ЧСС в состоянии покоя.

Среднесуточный RHR для 57 836 женщин (зеленая линия) и 34 621 мужчин (синяя линия). Общее среднее значение для каждой группы показано пунктирными линиями.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0227709.g002

Рис. 3.

Влияние возраста (A), индекса массы тела (BMI) (B) и продолжительности сна (C) средней дневной RHR, влияние возраста (D) и индекса массы тела (BMI) (E) на стандартное отклонение (STD), а также влияние средней RHR на коэффициент вариации (Coeff.Var.) Закона RHR (F) . Среднее значение, стандартное отклонение и коэффициент вариации средней дневной RHR показаны для отдельных женщин (зеленый) и мужчин (синяя линия) в когорте. Вертикальные линии указывают 95% доверительные интервалы в оценке среднего значения для каждой подгруппы.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0227709.g003

Индивидуальная вариабельность RHR только частично объяснялась полом, возрастом, ИМТ и продолжительностью сна. Один только пол был ответственен за 4% дисперсии среднего RHR среди людей, в то время как пол и возраст вместе составляли 6% дисперсии; пол и ИМТ на 7%; секс и продолжительность сна — на 5%.Пол, возраст, ИМТ и продолжительность сна вместе составляли не более 10% общей индивидуальной вариабельности.

Вариабельность индивидуальной частоты пульса в состоянии покоя

Средняя относительная изменчивость, выраженная в виде стандартного отклонения, суточной относительной сердечной ритмы человека с течением времени составила 3,03 (3,10 для женщин, 2,90 для мужчин). Возраст был связан со значительными различиями (рис. 3D), причем субъекты старше 60 лет демонстрировали наименьшую вариабельность. Женщины детородного возраста показали большую вариабельность RHR по сравнению с их коллегами-мужчинами, с пиком в начале 30-х годов.Эта разница исчезла к 50 годам.

Колебания RHR были самыми низкими для людей с ИМТ от 20 до 25 кг / м ² , в то время как участники с недостаточным и избыточным весом продемонстрировали большую вариабельность в HR (рис. 3E). Наконец, чтобы выяснить, влияет ли на вариабельность средняя относительная частота сердечных сокращений, мы рассчитали коэффициент вариации, определяемый как отношение между стандартным отклонением и средней относительной сердечной ритмикой человека. Коэффициент вариации увеличивался при падении средней RHR ниже 60 ударов в минуту, в то время как он был почти постоянным (по крайней мере, для мужчин) у пациентов со средней RHR> 60 ударов в минуту (рис. 3F).

В течение года наблюдалось небольшое, но существенное сезонное изменение. Изменение средней RHR населения составило 2 уд / мин за год. RHR достиг пика в первую неделю января как для мужчин, так и для женщин, после чего средний RHR снизился до годового минимума в конце июля (рис. 4). После этого минимума средний RHR неуклонно увеличивался до конца года.

Рис. 4. Недельное изменение общего среднего RHR для женщин (зеленая линия) и мужчин (синяя линия) в течение 1 года.

Для каждого человека и для каждой из 52 недель в году была рассчитана средняя RHR с учетом всех доступных данных и интерполяцией по неделям без данных.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0227709.g004

RHR также колебался для людей в краткосрочной перспективе, то есть в течение одной недели. У большинства пациентов среднее недельное колебание RHR составляло всего 3 уд. / Мин (рис. 5A), а максимальное недельное колебание для ~ 80% людей было <10 уд. / Мин (рис. 5B).Количество эпизодов необычного увеличения RHR (более чем на два стандартных отклонения выше их среднего RHR, продолжающееся не менее трех последовательных измерений RHR в течение 5 дней) у людей варьировалось от 0 до 17 в течение 2 лет, со средним значением три эпизода за этот период. (IQR, 2–5).

Рис. 5.

Распределение средней (A) и максимальной (Max) (B) разницы в частоте сердечных сокращений в покое (RHR) в течение 1 недели и примеры продольных вариаций RHR у трех женщин (C, D, E) более 1 года. Для каждого человека была рассчитана медиана (A) и максимальная разница (B) RHR за неделю с учетом всех недель с минимум четырьмя измерениями RHR. В продольных примерах (C) показан стабильный RHR для женщины старше 60 лет; (D) единичный эпизод увеличения RHR у женщины в возрасте от 50 до 60 лет; и (E) повторяющаяся ежемесячная изменчивость у женщины детородного возраста.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0227709.g005

Чтобы продемонстрировать некоторые закономерности краткосрочной изменчивости во времени, показаны примеры стабильного RHR для женщины старше 60 лет (рис. 5C), единичный эпизод повышения RHR у женщины в возрасте от 50 до 60 лет (рис. 5D) и повторяющаяся месячная вариабельность у женщины детородного возраста (рис. 5E).

Обсуждение

По оценкам, 20% потребителей в США теперь имеют умные часы или фитнес-браслет, способные пассивно и ненавязчиво измерять ЧСС в течение длительного периода времени [27]. Этот новый уникальный источник индивидуальных физиологических данных дает возможность исследовать и определять то, что можно считать новым жизненно важным признаком цифровой эпохи — индивидуальные траектории в RHR. Действительно, продольный обзор изменений в RHR может оказаться богатым источником индивидуальной информации о здоровье не только для здоровья сердечно-сосудистой системы, но и для статуса легких, выявления инфекционных заболеваний, репродуктивного здоровья и, возможно, многого другого.Настоящее исследование описывает самую большую на сегодняшний день когорту продольных данных RHR с более чем 92 000 субъектов и RHR, измеренными в течение более 32 000 000 дней.

Это исследование позволило сделать два основных вывода. Во-первых, средняя RHR с течением времени широко варьируется — от 40 до 109 ударов в минуту — у разных людей. Это изменение минимально связано с индивидуальными характеристиками, такими как возраст и пол. В отличие от этой большой индивидуальной вариации среднего RHR, второй ключевой вывод заключался в том, что внутрииндивидуальные изменения во времени были на порядок меньше.Индивидуальная изменчивость была связана с несколькими факторами. Во-первых, мы наблюдали наличие сезонного тренда, при котором относительная частота сердечных сокращений особей изменяется в среднем на 2 удара в минуту, от минимума в середине лета до максимума в начале года. Во-вторых, внутрииндивидуальная вариабельность RHR связана с полом (женщины имели большую вариабельность, чем мужчины) и возрастом (женщины детородного возраста имели значительно большую вариабельность, чем мужчины того же возраста или пожилые женщины). Этот вывод подтверждается другими исследованиями — текущие приложения для руководства по фертильности могут определять фазы менструального цикла на основе ежедневных изменений, отслеживаемых в RHR [28].Индивидуальная вариабельность RHR также связана с ИМТ (вариабельность увеличивалась у субъектов с ИМТ> 30 кг / м ² ). Это интересно, так как в другом крупном исследовании было отмечено, что увеличение RHR в течение 2–10-летнего периода связано с увеличением заболеваемости диабетом [29].

Помимо изменчивости RHR в долгосрочной перспективе, мы также обнаружили изменения в краткосрочной перспективе, то есть в течение недели, которые чаще всего составляли всего ~ 3 удара в минуту. Однако у субъектов также были нечастые эпизоды (в среднем три, в течение 2 лет), когда их RHR увеличивалась более чем на два стандартных отклонения по сравнению с их средней RHR.Хотя у нас нет клинических данных и, следовательно, мы не можем связать эти эпизоды с какими-либо изменениями в состоянии здоровья, другие обнаружили, что увеличение RHR предшествовало формальному диагнозу острой инфекции и обострений астмы [30, 31]. Исходя из этих ранних исследований, стоит учесть, что повышение RHR может служить ранним предупреждающим признаком физиологического изменения. Возможность выявления ранних острых заболеваний, таких как инфекции, и ранние обострения хронических заболеваний остается многообещающим направлением для изучения.

Сильные стороны и ограничения

Это ретроспективное исследование проанализировало самый большой на сегодняшний день набор данных по RHR.Помимо большого количества участников, он имеет уникальную продолжительность (2 года) и глубину (измерения, получаемые ежедневно в нормальных условиях жизни), что позволило анализировать ежедневные изменения, которые ранее не наблюдались. Менее масштабные исследования в отдельных группах населения показали, что ежедневные изменения в индивидуальных показателях RHR связаны с инфекциями, обострениями астмы и фазами менструального цикла. Эти первые результаты предполагают, что ежедневные изменения RHR могут быть первым истинным, индивидуализированным «цифровым жизненным признаком», поскольку его можно измерить только сейчас, благодаря технологиям носимых датчиков.Продольный обзор изменений RHR может оказаться богатым источником индивидуальной информации о здоровье, и наша рукопись является первой, описывающей степень меж- и внутрииндивидуальных изменений RHR в течение длительного периода времени.

Наша работа лучше всего понимается в контексте ее ограничений. В нашем исследовании использовались данные ЧСС от носимого устройства коммерческого уровня, которое может не всегда фиксировать частоту сердечных сокращений так же точно, как электрокардиограмма, даже если в других исследованиях было показано, что эта разница довольно мала.Однако это ограничение, по-видимому, в первую очередь относится к активности и временам учащенного сердцебиения [20, 24, 32] и, следовательно, вряд ли повлияет на наши результаты, поскольку RHR в основном рассчитывалась во время периодов сна.

RHR был определен на основе собственного алгоритма, разработанного производителем, который зависит от того, используется ли устройство во время сна. Мы попытались свести к минимуму любую искусственную вариабельность в определении RHR, считая значения RHR действительными только в том случае, если устройство носили в этот день не менее 20 часов.

Популяция, включенная в это исследование, состояла из людей, у которых было носимое устройство для измерения RHR. Эта когорта вряд ли будет репрезентативной для всего социально-экономического и демографического разнообразия США, несмотря на ее беспрецедентный размер.

В заключение, в этой большой когорте, которая носила фитнес-устройство в среднем 320 дней, люди имели дневную RHR, которая была нормальной для них, но могла отличаться от нормы другого человека почти на 70 ударов в минуту. Однако у индивидуумов RHR был намного более постоянным с течением времени, с небольшой, но значительной сезонной тенденцией и, что важно, с обнаруживаемыми дискретными и редкими эпизодами, выходящими за рамки их нормы.Исходя из результатов этой исследовательской работы, потребуется проспективное исследование, чтобы определить, может ли информация в ежедневной RHR иметь значение для выявления важных физиологических изменений у людей, и может ли раннее обнаружение этих изменений иметь клинические меры, если своевременно сообщается человеку.

Благодарности

Мы благодарим Патрицию А. Френч из Left Lane Communications за форматирование и редактирование статьи для ясности и последовательности.

Список литературы

1. 1. Остчега Ю., Портер К.С., Хьюз Дж., Диллон К.Ф., Нванкво Т. Справочные данные о частоте пульса в состоянии покоя для детей, подростков и взрослых: США, 1999–2008 гг. Статистический отчет национального здравоохранения. 2011; (41): 1–16. pmid: 21
2
2. 2. Гиллман М.В., Каннель ВБ, Белэнджер А, Д’Агостино РБ. Влияние частоты сердечных сокращений на смертность среди людей с артериальной гипертензией: исследование Framingham. Am Heart J. 1993; 125 (4): 1148–54. pmid: 8465742
3. 3.Секкарексия Ф., Панноццо Ф., Дима Ф., Миноприо А., Мендитто А., Ло Ноче С. и др. Частота сердечных сокращений как предиктор смертности: проект MATISS. Am J Public Health. 2001. 91 (8): 1258–63. pmid: 11499115
4. 4. Куни М.Т., Вартиайнен Э., Лаатикайнен Т., Юолеви А., Дудина А., Грэм И.М. Повышенная частота пульса в состоянии покоя является независимым фактором риска сердечно-сосудистых заболеваний у здоровых мужчин и женщин. Am Heart J. 2010; 159 (4): 612–9 e3. pmid: 20362720
5. 5. Palatini P, Casiglia E, Julius S, Pessina AC.Высокая частота сердечных сокращений: фактор риска смерти от сердечно-сосудистых заболеваний у пожилых мужчин. Arch Intern Med. 1999. 159 (6): 585–92. pmid: 100
6. 6. Бенетос А., Рудничи А., Томас Ф, Сафар М., Гиз Л. Влияние частоты сердечных сокращений на смертность среди населения Франции: роль возраста, пола и артериального давления. Гипертония. 1999. 33 (1): 44–52. pmid: 9931080
7. 7. Shaper AG, Wannamethee G, Macfarlane PW, Walker M. Частота сердечных сокращений, ишемическая болезнь сердца и внезапная сердечная смерть у британских мужчин среднего возраста.Бр. Харт Дж. 1993; 70 (1): 49–55. pmid: 8037998
8. 8. Диас А., Бурасса М.Г., Гертин М.С., Тардиф Дж.С. Долгосрочная прогностическая ценность частоты сердечных сокращений в состоянии покоя у пациентов с подозрением или доказанной ишемической болезнью сердца. Европейский сердечный журнал. 2005; 26 (10): 967–74. pmid: 15774493
9. 9. Коллох Р., Леглер Ю.Ф., Чемпион А, Купер-Дехофф Р.М., Хандберг Е., Чжоу К. и др. Влияние частоты сердечных сокращений в состоянии покоя на исходы у пациентов с гипертонией и ишемической болезнью сердца: результаты международного исследования VErapamil-SR / trandolapril (INVEST).Европейский сердечный журнал. 2008. 29 (10): 1327–34. pmid: 18375982
10. 10. Fox K, Ford I, Steg PG, Tendera M, Robertson M, Ferrari R и др. Частота сердечных сокращений как прогностический фактор риска у пациентов с ишемической болезнью сердца и систолической дисфункцией левого желудочка (BEAUTIFUL): анализ подгрупп рандомизированного контролируемого исследования. Ланцет. 2008. 372 (9641): 817–21. pmid: 18757091
11. 11. Бом М., Сведберг К., Комайда М., Борер Дж. С., Форд И., Дубост-Брама А. и др. Частота сердечных сокращений как фактор риска хронической сердечной недостаточности (SHIFT): связь между частотой сердечных сокращений и исходами в рандомизированном плацебо-контролируемом исследовании.Ланцет. 2010. 376 (9744): 886–94. pmid: 20801495
12. 12. Тиан Дж., Юань Ю, Шен М., Чжан Х, Хе М, Го Х и др. Связь частоты сердечных сокращений в состоянии покоя и ее изменения с сердечно-сосудистыми событиями у людей среднего и старшего возраста. Научный доклад 2019; 9 (1): 6556. pmid: 31024039
13. 13. Бом М., Рейл Дж. К., Дидвания П., Ким Дж. Б., Борер Дж. С.. Частота сердечных сокращений в состоянии покоя: индикатор риска и возникающий фактор риска сердечно-сосудистых заболеваний. Am J Med. 2015; 128 (3): 219–28. pmid: 25447617
14. 14.Вазир А., Клаггетт Б., Джхунд П., Кастаньо Д., Скали Н., Юсуф С. и др. Прогностическое значение временных изменений ЧСС в покое у пациентов с сердечной недостаточностью: анализ программы CHARM. Европейский сердечный журнал. 2015; 36 (11): 669–75. pmid: 25368202
15. 15. Науман Дж., Янски И., Ваттен Л. Дж., Вислофф У. Временные изменения частоты сердечных сокращений в состоянии покоя и смертность от ишемической болезни сердца. Джама. 2011. 306 (23): 2579–87. pmid: 22187277
16. 16. Вазир А., Клаггетт Б., Ченг С., Скали Х., Шах А., Агулаир Д. и др.Связь частоты пульса в состоянии покоя и временных изменений частоты пульса с результатами у участников риска атеросклероза в исследовании сообществ. JAMA Cardiol. 2018; 3 (3): 200–6. pmid: 29365021
17. 17. Steinhubl SR. Будущее индивидуального поддержания здоровья. Nat Med. 2019; 25 (5): 712–4. pmid: 31068704
18. 18. Quer G, Muse ED, Topol EJ, Steinhubl SR. Длинные данные электрокардиограммы. Ланцет. 2019; 393 (10187): 2189. pmid: 31162070
19. 19.Schussler-Fiorenza Rose SM, Contrepois K, Moneghetti KJ, Zhou W, Mishra T, Mataraso S, et al. Продольный подход с большими данными для точного здравоохранения. Nat Med. 2019; 25 (5): 792–804. pmid: 31068711
20. 20. Валлен М.П., ​​Гомерсалл С.Р., Китинг С.Е., Вислофф Ю., Кумбс Дж. С.. Точность часов сердечного ритма: значение для управления весом. PloS один. 2016; 11 (5): e0154420. pmid: 27232714
21. 21. Щербина А., Маттссон С.М., Вагготт Д., Солсбери Х., Кристл Дж. В., Хасти Т. и др.Точность при ношении на запястье сенсорных измерений частоты сердечных сокращений и расхода энергии в разнообразной когорте. J Pers Med. 2017; 7 (2). pmid: 28538708
22. 22. Перес М.В., Махаффи К.В., Хедлин Х., Рамсфелд Дж. С., Гарсия А., Феррис Т. и др. Масштабная оценка умных часов для выявления фибрилляции предсердий. N Engl J Med. 2019; 381 (20): 1909–17. pmid: 31722151
23. 23. Сешадри Д. Р., Ли Р. Т., Воос Дж. Э., Роуботтом Дж. Р., Альфес С. М., Зорман К. А. и др. Носимые датчики для мониторинга физиологического и биохимического профиля спортсмена.NPJ Digit Med. 2019; 2: 72. pmid: 31341957
24. 24. де Замботти М., Бейкер ФК, Уиллоуби А.Р., Годино Дж. Г., Крыло D, Патрик К. и др. Измерения сна и сердечной деятельности во время сна с помощью имеющегося в продаже мультисенсорного браслета у подростков. Physiol Behav. 2016; 158: 143–9. pmid: 26969518
25. 25. Кадмус-Бертрам Л., Гангнон Р., Виркус Э. Дж., Траен-Боровски К.М., Гёрзелиц-Либхаузер Дж. Точность мониторинга сердечного ритма с помощью некоторых носимых на запястье трекеров активности.Ann Intern Med. 2017; 167 (8): 607–8. pmid: 2
    70
26. 26. Хенеган С., Венкатраман С., Рассел А. Исследование оценки ежедневной частоты сердечных сокращений в состоянии покоя с помощью потребительского носимого устройства. medRxiv. 2019: 171.
27. 27. Пользователи носимых устройств и приложений отслеживают следующий шаг Health Tech. 2019 [Последний доступ: январь 2020 г.]. Доступно по адресу: https://morningconsult.com/2019/01/08/wearable-and-app-users-tracking-health-techs-next-step/.
28. 28. Маман Э., Сегал Э.М., Сарда Й.Х., Баум М., Хурвиц А.Новый бесконтактный датчик для прогнозирования овуляции и фертильного окна. Фертильность и бесплодие. 2017; 108 (3): e337 – e8.
29. 29. Ким Джи, Ли ЙХ, Чон Джи, Банг Х, Ли Б.В., Кан Э.С. и др. Увеличение частоты сердечных сокращений в покое в течение 2 лет позволяет прогнозировать заболеваемость диабетом: 10-летнее проспективное исследование. Метаб. Диабета. 2017; 43 (1): 25–32. pmid: 27745827
30. 30. Ли Х, Данн Дж., Салинс Д., Чжоу Г., Чжоу В., Шусслер-Фьоренца Роуз С.М. и др. Цифровое здоровье: отслеживание физиомов и активности с помощью носимых биосенсоров позволяет получить полезную информацию, связанную со здоровьем.PLoS Biol. 2017; 15 (1): e2001402. pmid: 28081144
31. 31. Huffaker MF, Carchia M, Harris BU, Kethman WC, Murphy TE, Sakarovitch CCD и др. Пассивный ночной физиологический мониторинг позволяет рано обнаруживать обострения у детей с астмой. Доказательство концепции. Am J Respir Crit Care Med. 2018; 198 (3): 320–8. pmid: 29688023
32. 32. Ван Р., Блэкберн Дж., Десаи М., Фелан Д., Гиллинов Л., Houghtaling P и др. Точность переносных мониторов сердечного ритма.JAMA Cardiol. 2017; 2 (1): 104–6. pmid: 27732703

Как рассчитать максимальную частоту пульса

Существует несколько различных способов измерения интенсивности упражнений, но использование максимальной частоты пульса для создания целевых зон тренировки является наиболее распространенным и надежным. Вот краткий обзор того, как рассчитать максимальную частоту пульса, а также несколько советов, которые помогут вам лучше понять ограничения.

Что такое максимальная частота пульса?

Ваша частота пульса измеряется как количество ударов вашего сердца в минуту (уд ​​/ мин).Ваша частота пульса в состоянии покоя является мерой вашей частоты пульса в состоянии покоя, которая уменьшается по мере того, как вы набираете форму. С другой стороны, ваша максимальная частота пульса — это максимальная частота пульса, которую вы можете достичь, которая зависит от вашей генетики. Высокая или низкая максимальная частота пульса не влияет на спортивные результаты или даже уровень физической подготовки.

Почему важна максимальная частота пульса?

Если у вас есть разумная оценка максимальной частоты пульса, вы можете создать целевые тренировочные зоны, которые помогут вам улучшить сердечно-сосудистую систему и повысить интенсивность тренировок.Например, если ваша максимальная частота пульса составляет 190 ударов в минуту, я могу дать вам план тренировок, который проинструктирует вас бегать с 70% максимальной частоты пульса в течение 30 минут или 133 ударов в минуту. Таким образом, ваша целевая частота пульса в данном случае составляет 133 удара в минуту, что является очень полезным ориентиром для будущих тренировок.

Расчет максимальной частоты пульса:

Существует множество различных способов оценить максимальную частоту пульса: от тестов с субмаксимальной нагрузкой до чрезвычайно интенсивных тренировок или простых расчетов. Для большинства людей наиболее практично просто использовать расчеты, а затем делать перекрестные ссылки с эмпирическими данными из упражнений.

Вот два наиболее распространенных расчета максимальной частоты пульса:

1) 220-Age

2) 206.9- (0,67 * Age)

Расчет 220-летнего возраста очень популярен, потому что он прост и достаточно точен для большинство людей, в то время как другой расчет был создан в 2007 году и является более точным.

Однако у этих широко используемых вычислений есть недостаток, который мало кто понимает. Стандартное отклонение формулы для возраста 220 составляет + или — 12 ударов в минуту ¹ , а другое вычисление имеет стандартное отклонение + или — 7 ударов в минуту ² .

Если вы никогда не использовали расчет или статистику, стандартное отклонение + или — 12 ударов в минуту означает, что 66% людей находятся в пределах 1 стандартного отклонения от максимальной частоты пульса, предсказываемой этой формулой для 220-летнего возраста, 90% людей в пределах 2 стандартных отклонений (+ или — 24 ударов в минуту), и 95% людей находятся в пределах 3 стандартных отклонений (+ или — 36 ударов в минуту).

Например, возьмем 35-летнего мужчину, у которого максимальная частота пульса составляет 185 ударов в минуту, рассчитанная по формуле для возраста 220 лет. Вот как будут выглядеть его максимальные диапазоны пульса:

1 стандартное отклонение составляет 173-197 ударов в минуту (вероятность 68%)

2 стандартных отклонения составляет 161-209 ударов в минуту (вероятность 95%)

3 стандартных отклонения составляют 149-221 ударов в минуту ( 99.Вероятность 7%)

Итак, я хочу сказать, что эти расчеты работают достаточно хорошо для большинства людей, но я думаю, что важно сопоставить эти расчеты с эмпирическими данными, полученными при ношении пульсометра. во время тренировки. У меня был один клиент, которому было 25 лет, и он был действительно спортивным парнем, но его максимальная частота пульса не могла быть выше 165 ударов в минуту. Он был одним из 10% людей, у которых не превышалось 2 стандартных отклонения, предсказываемых формулой 220-летнего возраста.

Перекрестные ссылки расчетов максимальной частоты пульса

Хотя мы знаем, что эти расчеты достаточно точны, я предлагаю надеть пульсометр, когда вы идете в тренажерный зал на тренировку. Следите за своим пульсом на протяжении всей тренировки и смотрите, как вы реагируете на упражнения различной интенсивности. Если вы в довольно хорошей форме, вы можете бегать на беговой дорожке 15-20 минут, а в конце действительно спринт 1-2 минуты. Что бы ни показывал ваш пульс в конце спринта, добавьте еще 5 ударов в минуту, и это довольно приличная оценка вашего максимального пульса.

Еще более простой способ: если во время тренировки вы очень тяжело дышите и вообще не можете разговаривать, возможно, вы находитесь в пределах 5–10 ударов в минуту от максимальной частоты пульса. Что касается меня, то после серии выпадов при ходьбе с большим весом мой пульс резко подскакивает, и я довольно близок к своему максимальному значению.

В будущих публикациях я более подробно расскажу о том, как использовать тренировочные зоны, чтобы помочь вам стать стройнее, и дам вам несколько примеров кардио-тренировок.

Частота сердечных сокращений, артериальное давление и др.

Показатели жизненно важных функций — это измерения, которые выявляют важную информацию о том, насколько хорошо работают сердце, легкие и другие важные органы.Они включают такие измерения, как частота сердечных сокращений и артериальное давление.

Идеальные числа показателей жизненно важных функций у детей отличаются от таковых у взрослых. Например, младенцы и дети, как правило, дышат быстрее и имеют более высокую частоту сердечных сокращений.

Многие факторы могут вызвать отклонение показателей жизнедеятельности ребенка от нормы. Например, тяжелые упражнения могут повысить температуру тела, частоту сердечных сокращений и частоту дыхания, тогда как у уставших или замерзших детей температура тела может быть ниже, а частота сердечных сокращений — меньше.

Эти числа жизненно важных функций также могут сильно различаться от ребенка к ребенку. Продолжайте читать, чтобы узнать больше о показателях жизненно важных функций у детей.

Частота сердечных сокращений — это мера того, сколько раз сердце бьется в минуту. Есть несколько способов проверить пульс.

Например, человек может положить палец на пульс ребенка и подсчитать общее количество ударов в минуту (уд ​​/ мин). Кроме того, они могут подсчитать количество ударов за 10 секунд и умножить это число на шесть.

ЧСС имеет тенденцию к снижению по мере взросления ребенка.У подростков частота пульса в состоянии покоя такая же, как у здоровых взрослых.

Нормальная частота пульса обычно попадает в следующие диапазоны:

Артериальное давление — это мера того, насколько тяжело работает сердце. Он измеряет давление, оказываемое на вены и артерии кровью, перекачиваемой сердцем.

Уровни артериального давления обычно повышаются с ростом и весом, поэтому у более крупных детей артериальное давление немного выше. У девочек артериальное давление часто несколько выше, чем у мальчиков того же роста.У детей артериальное давление также увеличивается с возрастом.

Очень высокое кровяное давление может указывать на проблемы со здоровьем сердца. Реже низкое кровяное давление также может указывать на проблему. Низкое кровяное давление также может быть признаком необычного кровотечения или инфекции.

Систолическое артериальное давление относится к верхнему числу измерения артериального давления, и оно всегда выше. Нижнее число — диастолическое артериальное давление.

Систолическое артериальное давление — это показатель «в такт». Это когда сердечная мышца сокращается, чтобы перекачивать кровь.Диастолическое артериальное давление — это показатель между ударами. Это когда сердечная мышца расслабляется.

Узнайте больше о систолическом и диастолическом артериальном давлении здесь.

Для большинства детей нормальные измерения артериального давления в миллиметрах ртутного столба выглядят следующим образом:

Частота дыхания ребенка показывает, насколько усердно его тело работает, чтобы вдыхать кислород.

Очень учащенное дыхание может означать, что ребенку не хватает кислорода. Очень медленное дыхание может указывать на неврологическую проблему, например, на травму головы.

Врачи измеряют частоту дыхания в вдохах в минуту. Чтобы измерить дыхание, обратите внимание на признаки того, что ребенок выдохнул, например, воздух выходит из носа. Подсчитайте общее количество вдохов в минуту, отслеживая их дыхание в течение минуты или подсчитав количество вдохов за 10 секунд и умножив полученное число на шесть.

Типичные значения частоты дыхания следующие:

Временные изменения показателей жизнедеятельности ребенка могут быть нормальными. Артериальное давление, частота дыхания и температура тела у детей часто повышаются, когда они тревожатся или очень активны.Эти жизненно важные показатели обычно ухудшаются, когда ребенок расслабляется или спит.

Аналогичным образом, незначительное отклонение от нормы, например, частота сердечных сокращений на 5 ударов в минуту выше нормы, вероятно, не сигнализирует о проблеме, если нет других симптомов.

Родителям и опекунам полезно знать, что является нормальным для их ребенка, чтобы они могли отслеживать показатели жизнедеятельности и распознавать возможные проблемы.

Обычно кровяное давление является последним жизненно важным показателем изменения очень больного ребенка.Таким образом, нормальное кровяное давление в сочетании с ненормальным дыханием или частотой сердечных сокращений может быть предупреждающим знаком о потенциальной опасности.

Некоторые предупреждающие признаки дистресса у ребенка включают:

• лихорадку, которую большинство медицинских работников определяют как температуру выше 100,4ºF (38ºC)
• ворчание или другие звуки при попытке дышать
• кровотечение
• значительные изменения при множественных жизненно важных функциях, таких как учащение пульса и падение артериального давления
• дыхание, которое останавливается более чем на 20 секунд
• грудное дыхание, особенно у новорожденных и младенцев
• очень быстрое дыхание
• белая кожа, бледный или синий, особенно под ногтевым ложем или на губах
• расширение ноздрей, особенно у младенцев

Немедленно обратитесь за помощью к младенцу или ребенку, у которого внезапно изменились жизненно важные функции.Если есть другие симптомы, такие как высокая температура или затрудненное дыхание, обратитесь в отделение неотложной помощи или наберите 911.

Знание идеальных педиатрических показателей жизненно важных функций может помочь родителям и опекунам оценить здоровье ребенка.

Необычные признаки жизненно важных функций могут служить ранним свидетельством серьезности явно незначительной проблемы со здоровьем.

Постарайтесь не паниковать, заметив, что один из показателей жизнедеятельности ребенка ненормален. В большинстве случаев проблема возникает только при наличии других симптомов болезни.

Только медицинский работник может определить, указывают ли отклонения от нормы жизненно важных функций на серьезную медицинскую проблему. Если они рекомендуют лечение, не откладывайте его, поскольку быстрое лечение может спасти жизни и предотвратить обострение мелких проблем.

Зоны максимальной частоты пульса и тренировочного пульса

Частота пульса является важным показателем для теории тренировок, поскольку она обеспечивает оптимальные рекомендации для различных зон тренировки. Чтобы вы могли точно определить эти зоны, вы должны знать свою максимальную частоту сердечных сокращений.Есть разные варианты определения этого, которые мы подробно рассмотрим в следующей статье.

Частота пульса в состоянии покоя и максимальная частота пульса

Два противоположных полюса частоты пульса — это частота пульса в состоянии покоя и максимальная частота пульса. Как следует из названия, частота пульса в состоянии покоя — это сердцебиение в состоянии покоя. У здоровых взрослых это должно быть от 50 до 100. Тренированные спортсмены могут опуститься ниже этого диапазона и достичь минимальной ЧСС 30 ударов в минуту. Но если у вас частота сердечных сокращений в состоянии покоя более 100 ударов в минуту, это называется тахикардией, и вам следует обратиться к врачу.

Максимальная частота пульса, с другой стороны, указывает верхний предел, которого может достичь наше сердцебиение. Максимальная частота пульса — это очень индивидуальная величина, которая зависит от возраста, пола, генетической предрасположенности, уровня подготовки и суточных колебаний. Из-за такого высокого уровня вариабельности невозможно точно предсказать, является ли высокая максимальная частота пульса хорошей или плохой. Однако вам следует проявлять осторожность. Если вы тренируетесь слишком долго или слишком часто в зоне максимальной частоты пульса, это может быстро привести к перетренированности.Спортсменам-любителям достаточно однократной интервальной тренировки или короткой тренировки с постоянной интенсивностью.

Как измерить собственный пульс

Существуют разные методы определения индивидуальных значений. Первый из них — это , измеряющий вручную , помещая указательный, средний и безымянный пальцы на горло и считая удары в течение 15 секунд. Затем умножьте это значение на четыре, и вы получите свой пульс. Этот метод полезен для определения вашего пульса в состоянии покоя.В идеале это следует измерять утром после пробуждения, поскольку в это время мы еще не очень активны. Вы также можете носить спортивные часы с ремешком для измерения пульса и определять свой пульс в режиме реального времени.

Этот метод измерения пульса также можно использовать для определения максимальной частоты пульса. Как правило, вы должны выполнять тренировку максимальной мощности под медицинским наблюдением, для так называемого диагностики производительности , что означает, что вы подвергаетесь все более высоким нагрузкам на беговой дорожке, пока, наконец, не достигнете потери производительности.Пульс в этой точке определяется как максимальная частота пульса.

Поскольку не все хотят бегать, чтобы получить диагностику производительности, что также слишком дорого для большинства, существуют различные модели расчета, которые помогут вам попытаться определить свой максимальный пульс с помощью приближений.

Как рассчитать максимальную частоту пульса

На протяжении многих лет различные группы, исследователи и тренеры пытались разработать формулу максимальной частоты сердечных сокращений. Как упоминалось ранее, важным фактором всегда является высокий уровень индивидуальной изменчивости.Значения, полученные нашим калькулятором, в основном являются приблизительными средними значениями, но на самом деле они достаточно точны из-за включения возраста, частоты пульса в состоянии покоя и веса тела.

Эмпирическая формула

Максимальная частота пульса = 220 — возраст

Используя эту формулу, легко ошибиться. Он имеет очень простые ограничения и поэтому очень неточен.

Максимальная частота пульса по Салли Эдвардс

Эта формула составляет основу нашего калькулятора и объединяет в расчет переменные пола, возраста и веса тела.

Мужчины: максимальная частота пульса = 214 — 0,5 × возраст — 0,11 × масса тела в кг
Женщины: максимальная частота пульса = 210 — 0,5 × возраст — 0,11 × масса тела в кг

Максимальная частота пульса по Winfried Spanaus

Формула Winfried Spanaus была разработана в ходе испытания с участием 600 человек и предназначена для хорошо подготовленных спортсменов.

Мужчины: максимальная частота пульса = 223 — 0,9 × возраст
Женщины: максимальная частота пульса = 226 — 0,9 × возраст

Оптимальный тренировочный пульс

Теория хороша и хороша, но как теперь найти фактическую идеальную частоту пульса для тренировки? Для этого вы можете использовать так называемую формулу Карвонена .Критерием здесь является резерв частоты пульса , то есть разница между частотой пульса в состоянии покоя и максимальной частотой пульса (по Эдвардсу). Формула:

Пульс при тренировке = (макс.ЧСС — частота пульса в состоянии покоя) × коэффициент + частота пульса в состоянии покоя

Конечно, существуют разные виды тренировок на выносливость — например, базовая тренировка на выносливость или тренировка на аэробную выносливость — поэтому здесь нам нужно ввести фактор, который меняет результат. По словам Карвонена, это следующие факторы:

• Для интенсивных тренировок на выносливость: 0.8
• Для интенсивных тренировок на выносливость в более расслабленном темпе: 0,6
• И для нетренированных: 0,5

Итак, если у нас теоретическая частота пульса в состоянии покоя 70, максимальная частота пульса 190 и мы достаточно нетренированы, мы должны начать тренироваться с пульсом около 130 ударов в минуту. В современной науке о тренировках полезными оказались так называемые зоны упражнений . Они дают процент от максимальной частоты пульса. В зависимости от источника эти зоны также называются тренировочными зонами .Они варьируются от RECOM (регенерация и компенсация) до BE1, BE2 и BE3 (BE = базовая выносливость) до CSE (выносливость для соревнований).

Быстро становится очевидным, что ПРАВИЛЬНАЯ частота сердечных сокращений всегда зависит от тренировки. Если вы новичок и хотите укрепить свою систему кровообращения, зона здоровья будет правильным диапазоном частоты пульса. С другой стороны, если вы хотите улучшить свою скорость, имеет смысл тренироваться в анаэробной зоне. Вы также должны направлять свои тренировки в соответствии с видом спорта, которым вы занимаетесь.Спринтер будет использовать анаэробные тренировки чаще, чем марафонцы, для которых важнее тренировка в аэробной зоне. Кроме того, ваша форма в день, а также многие другие индивидуальные факторы будут влиять на частоту сердечных сокращений, а это означает, что ваш пульс будет несколько отличаться ото дня к дню.

Как правило, после прекращения физических нагрузок частота сердечных сокращений быстро падает ниже отметки 100 ударов в минуту. Если ваш пульс остается повышенным и через несколько минут все еще превышает 100 ударов в минуту, это говорит о том, что вы, возможно, находитесь в плохой тренировочной форме.Такого перетренированности следует избегать, поскольку это создает ненужную нагрузку на систему кровообращения. Если пульс ведет себя необычно, всегда следует обращаться к врачу.

.

No related posts.