Что такое пульс в покое и зачем все фитнес-браслеты его измеряют?

Пульс в покое — это самый простой, понятный, точный и в то же время самый недооцененный и всеми игнорируемый показатель здоровья, который умеет отслеживать буквально каждый современный фитнес-браслет или смарт-часы.

Если бы мне предложили оставить одну единственную функцию на фитнес-трекере, я бы выбрал не количество шагов или сожжённых калорий, не отображение погоды, уведомлений или измерение уровня стресса, а именно пульс в покое.

После прочтения этой статьи вы начнете обращать на него внимание. Ведь эта цифра указывает не только на уровень вашей физической подготовки, но и на продолжительность вашей жизни или, точнее, вероятность умереть раньше времени.

Но прежде, чем разобраться с пульсом в покое, нужно в двух словах прояснить, что вообще такое пульс и почему он постоянно меняется.

Как обычно, все цифры и факты, встречающиеся в этой статье, подтверждены авторитетными научными исследованиями, ссылки на которые вы найдете в конце материала.

Несколько слов о пульсе

Под пульсом мы, конечно же, подразумеваем работу сердца. И работа эта заключается лишь в том, чтобы гонять по кругу кровь внутри тела. То есть, сердце — это насос, который всасывает кровь из вен и выталкивает ее в артерии, предварительно пропустив через легкие.

Вот как выглядит его работа:

Если представить, что сердце на анимации смотрит на нас (т.е. его правая сторона находится на картинке слева), то в правую камеру всасывается кровь из вен, оттуда она выталкивается в легкие, а затем поступает в левую камеру и выталкивается в артерии.

Главная цель этой работы — доставка кислорода по всему организму. Именно через легкие кислород проникает в кровь, откуда возвращается в сердце и разносится дальше. Это важно понимать, когда мы будем говорить о пульсе в покое.

Кислород жизненно необходим каждой клетке нашего организма, ведь он участвует в получении энергии. Как ваш смартфон не может работать без аккумулятора, так и ваше тело не может работать без своего источника энергии — «батареек» под названием аденозинтрифосфат (АТФ):

Именно для синтеза (создания) этих крошечных «батареек» и нужен кислород. Если вы задержите дыхание, синтез батареек (молекул АТФ) прекратится, а уже имеющиеся в наличии батарейки быстро «сядут». В итоге, если не начать дышать в течение 5-7 минут, организм, словно разрядившийся смартфон, выключится. Навсегда.

Транспортировка кислорода кровью — это основная (но не единственная) задача сердца, работу которого мы и определяем по пульсу.

Дирижёр, оркестр и ноты. Или почему наш пульс всё время изменяется?

Итак, сердце должно сжиматься, чтобы выталкивать кровь из своих мышечных «мешков», а также — расслабляться, чтобы заново их наполнять. Но кто или что управляет этими сжатиями? Почему сердце сокращается (бьется) определенное количество раз в минуту?

Ни мозг, ни наша нервная система не являются первопричиной пульса. Даже если мы вырежем сердце и возьмем его в руки, оно какое-то время продолжит ритмично сокращаться, пока и его «батарейки» не сядут.

Всё дело в особых клетках, которые генерируют электричество сами по себе. Главное скопление таких клеток называется синоатриальным (синусовым) узлом. Именно здесь рождается электрический импульс с частотой 60-80 раз в минуту, который затем проходит по всему сердцу, вызывая те самые «конвульсии», которые вы видели на предыдущей анимации:

Но если уничтожить синусовый узел, задающий основной ритм, сердце продолжит сокращаться, правда, медленнее — 40-60 раз в минуту. Управление на себя возьмет другой участок таких же клеток — пучок Гиса. И даже его отключение не приведет к остановке сердца, так как роль водителя ритма возьмут на себя ножки пучка Гиса, а частота упадет еще сильнее — до 25 ударов в минуту.

Так вот, синусовый узел — это своего рода дирижёр, который без чьей-либо помощи задает ритм — 60-80 ударов в минуту. Он управляет оркестром — отдельными камерами сердца, которые сжимаются и расслабляются в строго определенном порядке.

Естественно, у мозга есть контроль над сердцем и он может замедлять или ускорять «стандартный» ритм. Образно говоря, именно мозг подсовывает дирижёру (синусовому узлу) ноты. И делает он это при помощи автономной нервной системы. Автономной в том смысле, что мы не можем сознательно управлять ею (например, силой воли замедлять пульс).

А еще нотки нашему дирижёру могут подсовывать щитовидная железа, гормоны, инфекции и многое другое.

Всё это нагромождение механизмов нужно по одной простой причине — клетки сердца понятия не имеют, в каком объеме кислорода нуждается организм. Они просто «настроены» на определенный ритм (60-80 ударов в минуту) без учета реальной потребности.

И когда такая потребность в кислороде возрастает (например, во время физической активности), нужно заставлять «дирижёра» играть быстрее.

Но, как уже было сказано, причин, по которым пульс может ускоряться или замедляться — огромное количество. Слишком много всего может влиять на работу синусового узла, включая такие вещи, как:

• Врожденные дефекты
• Генетика
• Курение
• Ожирение
• Лекарства
• Инфекции
• Нервная система
• Щитовидная железа
• Болезни и пр.

Даже повышение температуры тела у ребенка всего на 1 градус ускоряет его пульс на 10 ударов в минуту¹!

Одним словом, пульс — это мощный индикатор состояния всего организма. Стресс, болезни, опухоли, гормональные сбои, радость, депрессия — всё, что угодно, может влиять на пульс. И любое отклонение от «нормы» должно обращать на себя ваше внимание.

Но есть одна проблема…

Пульс в покое. Или что такое «норма»

Если мы откроем Википедию и посмотрим рамки частоты нормального пульса для взрослого человека, то увидим цифру 60-100 ударов в минуту. Но что это значит? Как и когда нужно измерять пульс, чтобы сравнить его с нормой и что вообще подразумевается под «нормой»?

Дело в том, что пульс постоянно и непрерывно меняется. Даже смена положения тела вызывает учащение сердцебиения, не говоря уже о других факторах.

Поэтому измерять пульс нужно именно в состоянии покоя, когда влияние внешних факторов сведено к минимуму. То есть, мы проверяем минимальную частоту, с которой должно сокращаться сердце, чтобы обеспечить все органы достаточным количеством кислорода во время бодрствования организма.

Многие владельцы фитнес-трекеров ошибочно думают, что пульс в состоянии покоя — это пульс во время сна. А затем приходят в ужас, сравнивая свои показатели с «нормой» (60-100 уд/м). Согласитесь, становится как-то не по себе, когда видишь свой ночной пульс в районе 40 ударов/мин:

На самом деле, не стоит бояться таких значений, так как во время сна пульс всегда опускается ниже «нормы». В конце концов, сердце — это мышца, которой также не помешает расслабление. Может это не лучший пример, но у некоторых медведей в спячке пульс снижается с 55 ударов до 9 ударов в минуту.

Как бы там ни было, пульс в покое — это пульс не во время сна, а во время бодрствования, но без какой-либо физической активности в течение хотя бы 10 минут. И обычно пульс в покое измеряется утром, сразу после пробуждения.

Почему высокий или низкий пульс — это плохо?

Дело в том, что объем крови, который перекачивает сердце, зависит в основном от двух важных параметров: частоты сокращений (пульса) и ударного объема — количества крови, которое выталкивает сердце за одно сокращение.

Например, когда сердце еще очень маленькое и слабое (у детей), ему необходимо сокращаться очень часто, чтобы перекачивать достаточное количество крови. И пульс 120 уд/мин в этом возрасте является нормой. Но так как сердце — это мышца, то оно постепенно растет и тренируется, становясь всё более сильным.

Можно сказать, что пульс в покое показывает эффективность работы сердца. Условно говоря, если у одного человека пульс в покое составляет 50 ударов в минуту, а у другого — 100, то в первом случае сердце работает вдвое эффективнее. Оно может сокращаться вдвое реже, выталкивая в аорту тот же объем крови из-за того, что сам толчок мощнее. Сердце совершает вдвое меньшую работу с тем же результатом.

Если у среднестатистического офисного сотрудника, ведущего малоподвижный образ жизни, пульс в покое может составлять 80-90 ударов в минуту, то вот результаты самых «накачанных» сердец велогонщиков и легкоатлетов:

• Бредли Виггинс — пульс в покое 35 уд/мин
• Усейн Болт — пульс в покое 33 уд/мин
• Мо Фара — пульс в покое 33 уд/мин
• Мигель Эндурайн — пульс в покое 28 уд/мин

Конечно, не нужно стремиться к таким показателям, так как это уже патология (сердечная мышца сильно утолщается, увеличивается его масса, границы сердца расширяются), которая иногда приводит к смерти в молодом возрасте.

Тем не менее, важно понимать, что чем быстрее работает сердце (тахикардия), тем меньший объем крови оно способно прокачивать за один удар, так как ему банально не хватает времени, чтобы наполниться кровью и полностью ее вытолкнуть. Из-за этого снижается артериальное давление и приток крови ко всем органам.

При паталогически низком пульсе (брадикардия) также снижается скорость циркуляции крови по организму.

Что интересно, современные фитнес-трекеры умеют предупреждать пользователей как о повышении пульса в состоянии покоя, так и о его снижении до опасных значений:

В любом из этих случаев организм получает меньше кислорода, чем нужно. И мозг, как орган, который находится в самой высокой точке, первым ощущает на себе эту нехватку. Головокружение, слабость и, тем более, потеря сознания — типичные признаки недостатка кислорода для работы мозга.

Множество исследований² показало прямую связь между пульсом в покое и физической формой человека. Чем выше физическая подготовка (например, показатель VO2 max), тем ниже пульс в состоянии покоя и лучше самочувствие:

Другие исследования показывают прямую связь между пульсом в состоянии покоя и риском сердечно-сосудистых заболеваний и даже риском умереть от любых болезней.

К примеру, анализ 46 исследований³, включавших более 1 млн пациентов, среди которых умерло 78 тыс. человек, показал, что риск умереть от любых болезней возрастает на 9% с увеличением пульса в состоянии покоя на каждые 10 ударов/мин:

Другими словами, риск умереть от любых болезней (от рака до сердечно-сосудистых) у людей с пульсом в покое 105 уд/мин в 2 раза выше по сравнению с теми, у кого пульс в покое не превышает 50 ударов.

Всё больше исследований показывает, что пульс в состоянии покоя свыше 80 ударов/мин напрямую связан с риском развития гипертонии и атеросклероза, а также является убедительным индикатором сердечно-сосудистых заболеваний и смертности⁴.

Какая же норма пульса в покое?

Известный многим стандарт «60-100 ударов/мин» был придуман в начале 20 века, задолго до проведения каких-то массовых исследований сердечного ритма с большим количеством участников. Эти стандарты попали во все учебники и учебные заведения, да и подобраны они были так, чтобы можно было удобнее и быстрее расшифровывать кардиограмму.

Но с тех пор прошло почти 100 лет и наука продвинулась далеко вперед, показав несостоятельность этих цифр. Как минимум, нижняя граница пульса слишком сильно завышена, чтобы считаться нормой для здорового человека.

Например, в одном из крупных исследований⁵ среди 79743 пациентов была отобрана группа из 46 тыс. человек с очень низкой вероятностью сердечно-сосудистых заболеваний. Нижняя граница пульса в состоянии покоя в этой группе равнялась 48 ударам в минуту. И таких примеров на самом деле много, что доказывают ранее приведенные исследования.

Если трактовать фразу «нормальный пульс» в смысле «встречающийся у многих людей», то действительно 60-100 ударов — это «норма». Но если под «нормой» считать здоровый пульс, то это очень далекие от нормы показатели.

Пульс в покое может меняться в зависимости от времени года. Зимой он обычно повышается, так как физическая активность снижается, а летом наоборот — снижается, так как активность возрастает:

Обратите внимание, что в норме пульс в покое у женщин должен быть примерно на 10 ударов выше, чем у мужчин. Здесь и дальше синяя линия показывает результаты у мужчин, а зеленая — у женщин. В исследовании⁶ приняло участие более 92 тыс. человек, пульс в покое которых варьировался в диапазоне от 40 до 109 ударов/мин. На всех графиках показаны средние значения пульса в покое для всего исследования.

Вот так зависит пульс в покое от возраста и индекса массы тела:

Я лишь могу подтвердить эти исследования личным опытом. Сравните мой пульс в покое летом 2017 года, когда я еще ежедневно по 4-5 часов занимался большим теннисом, с пульсом в 2019 году, когда моя физическая активность снизилась практически до нуля:

Фитнес-браслет очень точно показал ухудшение физической формы и, как следствие, значительный рост пульса в покое.

Думаю, к этому моменту становится очевидной простая закономерность — чем ниже пульс в покое, тем лучше.

Считать 80 или 90 ударов в минуту в покое нормой для взрослого мужчины можно только в том случае, если этого мужчину не волнует ни продолжительность, ни качество жизни.

Что касается нижней границы, то волноваться стоит только в том случае, если вы ведете малоподвижный образ жизни, а пульс в покое очень низкий. Особенно, если вы постоянно ощущаете усталость и слабость.

Практически любой фитнес-трекер позволяет следить за тенденцией изменения пульса в покое. Подробные графики изменения этого показателя за неделю, месяц и год есть в подавляющем большинстве приложений (Samsung, Huawei, Xiaomi, OPPO):

Особенно важно следить за тем, чтобы пульс в покое с годами не увеличивался. Согласно крупному (более 40 тыс. участников) австралийскому исследованию⁷, проводимому с 1990 по 2007 гг., риск умереть от любых заболеваний возрастал пропорционально росту пульса в покое (КР — коэффициент риска умереть от любых заболеваний):

И еще интересные цифры оттуда же (здесь «нормальным» пульсом считается менее 70 ударов/мин, а «высоким» — более 70 ударов/мин):

То есть, мы видим, что люди, снизившие свой пульс в покое до нормального значения, рискуют умереть от болезней больше, чем те, кто всегда поддерживал нормальный пульс, но заметно меньше, чем те, у кого высокий пульс в покое.

Это же исследование снова показало очевидный факт — пульс в покое можно использовать в качестве прогноза риска умереть от любых заболеваний:

Как видим, пульс в покое >89 ударов/мин увеличивает риск преждевременной смерти от любой болезни в 2 раза! В этой связи хотелось бы еще раз напомнить, что верхняя граница «нормального» пульса по официальным данным — 100 ударов в минуту. Вот такие у нас «нормы».

Как снизить пульс в покое?

Сердце — это мышца, а значит, ее можно и нужно тренировать. Собственно, регулярные физические упражнения и занятия спортом (пробежки, велоспорт) отлично справляются с этой задачей.

Также нужно не забывать дышать и поменьше переживать о пустяках. Вредные привычки (особенно курение), естественно, влияют на работу сердца.

В целом, снизить пульс в покое — это не «высшая математика», но в некоторых ситуациях лучше проконсультироваться с врачом, так как значительное снижение пульса в покое путем сбрасывания лишнего веса (особенно при ожирении) грозит серьезными последствиями. Такие радикальные изменения нужно делать правильно.

Как фитнес-браслеты и смарт-часы измеряют пульс в покое?

Это последний вопрос, на который следовало бы ответить в рамках нашего небольшого исследования. Как уже было сказано ранее, пульс в покое в идеале нужно измерять сразу после пробуждения, но практически ни один фитнес-трекер этого не делает.

Прежде всего, сам факт пробуждения фитнес-браслеты в основном определяют по возросшей активности и повышению пульса. То есть, когда фитнес-трекер поймет, что нужно проверять пульс в покое, будет уже поздно.

Поэтому в большинстве случаев, пульс в покое — это вычисляемый параметр. За редким исключением, почти все фитнес-трекеры рассчитывают пульс в покое на основе двух массивов данных: пульса во время сна и периодических замеров пульса в течение дня, когда акселерометр браслета фиксирует отсутствие активности в течение минимум 5 минут.

Более того, для включения любого замера в расчет, сигнал должен иметь высокий уровень достоверности. То есть, каждому замеру ставится определенная оценка достоверности — насколько трекер «уверен», что замер был произведен без значительного искажения сигнала, например, вызванного мелким движением запястья или низким соотношением сигнал-шум.

В итоге, трекер рассчитывает всего одно значение пульса в покое за каждый день сразу после пробуждения. В расчет берется пульс за прошедшую ночь и периодические замеры пульса в течение предыдущего дня.

Сам алгоритм расчета не раскрывается производителями, но нужно понимать, что пульс в покое — это не определенное разовое измерение пульса в какой-то момент времени. Поэтому для получения точных значений, важно, чтобы фитнес-трекер отслеживал пульс непрерывно не только в течение дня, но и во время сна.

Что касается точности измерений пульса, еще в 2016 году было проведено одно интересное исследование⁸, в котором сравнивали качество отслеживания сна фитнес-трекером Fitbit с результатами полисомнографии. В частности, хотелось бы обратить внимание именно на замеры пульса:

На верхнем графике показан пульс, измеренный браслетом (серый цвет) и датчиком ЭКГ (черный цвет). Вертикальные линии — это моменты пробуждения, зафиксированные браслетом и исключенные из анализа.

На нижнем графике показано, насколько и в какой момент времени данные, полученные при помощи ЭКГ, отличались от данных фитнес-браслета. Средний пульс за ночь на фитнес-браслете составил 59.3 удара/мин, а на ЭКГ — 60.2 удара/м (разница — 0.9 ударов/мин).

Всё это говорит о том, что современные фитнес-браслеты вполне способны определять пульс в покое с достаточно высокой точностью. Конечно, если вы соблюдаете все необходимые условия.

Алексей, глав. редактор Deep-Review