شیرآلات توکار
بدون شک قلب یکی از مهمترین اعضای بدن ما است. در سه هفته پس از فرآیند جنین زایی، یکی از اولین اندام هایی که شروع به کار می کند قلب انسان است. این اندام عضلانی تقریباً یک بار در ثانیه تا پایان عمر فرد به ضربان خود ادامه می دهد. سلامت قلب بیمار اغلب توسط پزشکان برای سنجش سلامت و رفاه کلی فرد مورد استفاده قرار می گیرد. ردیابی سلامت قلب یک ورزشکار استقامتی نیز می تواند برای بهینه سازی عملکرد مفید باشد. افراد سالم سالم می توانند به طور مداوم ضربان قلب خود را در حالت استراحت به عنوان یک علامت هشدار دهنده اولیه بیماری های قلبی عروقی کنترل کنند. بیماری های قلبی عروقی عامل اصلی مرگ و میر در سراسر جهان بوده و 30 درصد از کل مرگ و میرها در سال 2008 را به خود اختصاص داده است.
با توجه به اینکه نظارت بر سلامت قلب شما ضروری است، همچنین لازم است که بیماران و مصرف کنندگان مکانیسم های اساسی که قلب انسان در آن کار می کند را درک کنند. قلب یک پمپ عضلانی است که به طور مداوم خون را در سراسر بدن به گردش در می آورد و از گردش سیستمیک، یعنی به و از بدن، و گردش خون ریوی، یعنی به و از ریه ها تشکیل شده است. در جریان گردش خون سیستمیک، خون اکسیژن دار از محفظه قلب خارج می شود و خون نسبتاً بدون اکسیژن به قلب باز می گردد. سپس سیستم گردش خون ریوی این خون نسبتاً بدون اکسیژن را به ریه ها می فرستد، جایی که اکسیژن می گیرد و به قلب باز می گردد. کل این فرآیند به معنای واقعی کلمه در بازه زمانی یک ضربان قلب اتفاق می افتد.
با این حال، ماهیچه های “مکانیکی” قلب توسط دو مجموعه نورون “الکتریکی” کنترل می شوند. گره سینوسی دهلیزی (یا ضربان‌ساز) اولین مجموعه نورون‌ها است که در داخل ماهیچه‌های قلب قرار دارند. ضربان ساز اطمینان حاصل می کند که هر بار که قلب می تپد، محفظه قلب به ترتیب صحیح منقبض می شود. مجموعه دیگری از اعصاب به نام سیستم عصبی سمپاتیک-پاراسمپاتیک در ساقه مغز قرار دارد و سرعت ضربان قلب را کنترل می کند. هنگامی که مغز تهدیدی را درک می کند، بلافاصله ضربان قلب را افزایش می دهد تا اطمینان حاصل شود که فرد می تواند مبارزه کند یا از موقعیت فرار کند. هنگامی که تهدید ناپدید می شود، سیستم عصبی سمپاتیک-پاراسمپاتیک قلب را به ریتم طبیعی خود باز می گرداند. یک قلب سالم زمانی که تحت فشار قرار می گیرد می تواند به سرعت از ضربان قلب پایین به ضربان قلب بسیار بالا تغییر کند.
طیف گسترده ای از تکنیک های غیر نفوذی، نیمه نفوذی و نفوذی وجود دارد که توسط متخصصان قلب (پزشکان متخصص در مراقبت های قلبی عروقی) برای سنجش سلامت قلب شما استفاده می شود. دستگاه های غیر نفوذی مانند ECG تک سرب می توانند به طور قابل اعتمادی ضربان قلب بیمار را در حالت استراحت اندازه گیری کنند، در حالی که یک هولتر مانیتور 12 لید بیشتر می تواند تغییرات ضربان قلب بیمار را پیش بینی کند. تکنیک‌های تصویربرداری نیمه نفوذی مانند اکوکاردیوگرام، توموگرافی کامپیوتری قلب و تصویربرداری تشدید مغناطیسی قلب می‌توانند ساختار و عملکرد داخلی قلب را تجسم کنند. در طی روش‌های نفوذی مانند کاتتریزاسیون قلبی، یک لوله برای اندازه‌گیری فشار در اتاقک قلب و ناهنجاری‌های دریچه‌های قلب به قلب سوژه وارد می‌شود. در اینجا ما چند روش غیر مزاحم (و همچنین روش های آسان برای انجام) و معیارهای متناظر را مورد بحث قرار خواهیم داد که اگر به طور منظم ردیابی شوند می توانند علائم هشدار دهنده اولیه بیماری های قلبی عروقی بالقوه را ارائه دهند. بیشتر این معیارها در حال حاضر در ردیاب های تناسب اندام پوشیدنی موجود است.
1. ضربان قلب در حالت استراحت
ضربان قلب در حالت استراحت (همچنین به عنوان ضربان قلب پایه شناخته می شود) ساده ترین سیگنال بیومتریک است که می تواند برای سنجش سلامت قلب و عروق اندازه گیری شود. ردیاب‌های مبتنی بر مچ‌بند درجه مصرف‌کننده مانند Fitbit و Apple Watch بر اساس این ایده، یک بازار پوشیدنی ردیابی تناسب اندام ایجاد کرده‌اند. ضربان قلب را می توان به صورت نوری با استفاده از فوتوپلتیسموگرافی یا با استفاده از ECG تک یا چند لید اندازه گیری کرد. ضربان قلب در حالت استراحت در یک فرد بالغ سالم بین 60 تا 100 ضربه در دقیقه است. ضربان قلب کمتر در حالت استراحت معمولاً به معنای سلامت قلب کارآمدتر و آمادگی قلبی عروقی بهتر است. برای مثال، یک ورزشکار استقامتی ممکن است میانگین ضربان قلب در حالت استراحت نزدیک به 40 ضربه در دقیقه داشته باشد. افزایش ناگهانی ضربان قلب در حالت استراحت در طی چند روز تا چند هفته می تواند نشانه یک اورژانس قلبی عروقی باشد.
2. بازیابی ضربان قلب
همانطور که قبلاً گفته شد پس از یک موقعیت جنگی یا فرار مانند یک ورزش شدید، سیستم عصبی سمپاتیک-پاراسمپاتیک قلب را به ریتم طبیعی خود باز می‌گرداند. بازیابی ضربان قلب معیار کاهش ضربان قلب از اوج ورزش تا یک دقیقه پس از توقف ورزش است. بنابراین بازیابی ضربان قلب بیمار را می توان با ردیاب ضربان قلب با ساعت داخلی اندازه گیری کرد. مطالعات نشان می‌دهد که بازیابی ضربان قلب کمتر از پنج بار در دقیقه به شدت با بیماری‌های قلبی عروقی مرتبط است و معمولاً برای بزرگسالان سالم بین ۱۲ تا ۲۰ ضربه در دقیقه است.
3. تغییرپذیری ضربان قلب (HRV)
برخلاف ضربان قلب که تعداد ضربان قلب در ثانیه را اندازه گیری می کند، HRV اندازه گیری تغییر زمان بین هر ضربان قلب در طول زمان است. HRV با ECG چند لید با بیشترین دقت اندازه گیری می شود. در افراد با قلب سالم، تغییر بین حالت های سمپاتیک و پاراسمپاتیک باید به سرعت اتفاق بیفتد و منجر به HRV بالا شود، در حالی که بیماران مبتلا به اختلالات قلبی عروقی HRV پایین را نشان می دهند. HRV همچنین می تواند برای تشخیص اختلالات ریتم قلب مانند فیبریلاسیون دهلیزی (AF) استفاده شود. AF زمانی اتفاق می‌افتد که حفره‌های بالای قلب سریع‌تر می‌زنند و با حفره‌های پایینی هماهنگ نیستند. اگرچه فوراً تهدید کننده زندگی نیست، AF برون ده قلب را تا حدود 30 درصد کاهش می دهد که به طور بالقوه منجر به سکته می شود.
4. تست تردمیل FIT
پروتکل بروس یک پروتکل تست تردمیل است که توسط دکتر رابرت طراحی شده است. A. Bruce، در سال 1963 به عنوان یک آزمایش غیر تهاجمی برای ارزیابی بیماران مشکوک به بیماری قلبی. پروتکل بروس یک تست تمرین حداکثری است که در آن ورزشکار تا خستگی کامل کار می کند، زیرا سرعت و شیب تردمیل هر سه دقیقه افزایش می یابد. حداکثر سرعت به دست آمده توسط سوژه ثبت می شود. درصد حداکثر سرعت، زمانی که با حداکثر ضربان قلب پیش بینی شده (220-سن) مقایسه می شود، محاسبه می شود. سپس از این درصد حداکثر ضربان قلب پیش بینی شده برای محاسبه امتیاز تردمیل FIT استفاده می شود. امتیاز تردمیل FIT بالاتر از 100 به شدت با سلامت کامل قلب مرتبط است، در حالی که امتیاز تردمیل FIT در محدوده 0-100 به بزرگسالان سالم مرتبط است.
5. VO2 Max
VO2 max یا حداکثر جذب اکسیژن، به شدت با استقامت هوازی مرتبط است و برای پیش بینی ظرفیت ورزشکار برای انجام تمرینات پایدار استفاده می شود. VO2 max را می توان به طور غیر مستقیم با استفاده از تست تردمیل بروس اندازه گیری کرد. استاندارد طلایی برای اندازه گیری VO2 max نیاز به اندازه گیری مستقیم حجم و غلظت اکسیژن هوای استنشاقی و بازدمی داشت. هنگامی که حداکثر سرعت به دست آمده توسط سوژه ثبت شد، VO2 max برای مردان می تواند به صورت 14.8 – (1.379 x T) + (0.451 x T2) – (0.012 x T3) محاسبه شود. برای مردان بین 30 تا 39 سال VO2 Max بیشتر از 40 به شدت با سلامت کامل قلب مرتبط است، 31.5-40.0 با بزرگسالان سالم ارتباط دارد.
Shourjya Sanyal من مدیر عامل و یکی از بنیانگذاران یک استارتاپ پیشرو در زمینه تجهیزات پزشکی مبتنی بر هوش مصنوعی هستم. من سرمایه گذاری های VC را در ایالات متحده و اتحادیه اروپا افزایش داده ام، جوایز متعددی را کسب کرده ام (Luminate در روچستر نیویورک، جایزه آزمایشگاه ایرلندی 2018-19، جوایز کسب و کار SME ایرلندی 2018، 20 استارتاپ برتر سلامت و مدتک توسط جمهوری سیلیکون، جایزه فناوری برتر Deloitte 2016) TEDx در مورد موضوعاتی که من در مورد آنها می نویسم صحبت می کند. من مدرک دکترا در فیزیک نظری دارم و یک کارآفرین سریالی با اشتیاق به توسعه و تجاری سازی فناوری پیشرفته هستم. من همچنین یک ترم در آکادمی مهارت های دیجیتال در دوبلین علوم داده تدریس کردم.”>
* استانداردهای تحریریه چاپ
* چاپ مجدد و مجوزها