Здоровое сердце. Как изменяется сердцебиение во время физических упражнений?
Ваше сердце начинает биться прежде, чем вы родитесь и продолжает работать на протяжении всей вашей жизни. В течение жизни человеческое сердце бьется более 2,5 миллиардов раз. Сохранить здоровье сердца помогает правильное питание, а также регулярные упражнения. Какое из физических упражнений поможет вашему сердцу оставаться здоровым больше всего? В этом научном проекте вы будете использовать приложение Научный журнал от Google со своим смартфоном или планшетом, чтобы визуализировать свой сердечный ритм и узнать, какая деятельность заставляет ваше сердце работать быстрее!
Наша задача
Мы будем наблюдать за частотой нашего сердцебиения во время различных видов физической активности. А Научный журнал поможет нам зафиксировать эту частоту.
Материалы и оборудование
- Часы (с секундной стрелкой) или секундомер. Можно прибегнуть к помощи друга, который будет помогать отсчитывать секунды
- Удобная спортивная одежда
- Простое спортивное снаряжение. Вам нужно будет выполнять по крайней мере три различных типа упражнений, для некоторых из них может потребоваться простейший спортивный инвентарь. Вам понадобится:
- Скакалка
- Велосипед
- Обруч
- Гиря массой 1 кг или бутылка с водой, объёмом 1 л
- Ноутбук
- Лист бумаги для заметок (можно использовать приложение для заметок на мобильном телефоне или любой текстовый редактор на компьютере)
- Смартфон или планшет с установленным Научным журналом
Измерение сердечного ритма
- Используйте указательный и средний пальцы одной руки, чтобы прощупать свой пульс на противоположном запястье, как показано на рисунке. Каждый раз, когда ваше сердце будет сокращаться, вы сможете почувствовать пульсацию, которая вызвана изменением давления крови в ваших артериях. Для обнаружения пульса мы будем использовать лучевую артерию, расположенную на запястье, чуть ниже основания руки. Для начала, попробуйте прощупать пульс на своём запястье. Постарайтесь натренировать этот навык, чтобы в любой ситуации уметь быстро определить наличие пульса. Потренируйтесь на своих друзьях и родителях.
- Проговаривайте слово «буль» каждый раз, когда вы чувствуете пульсацию вашей артерии.
- Найдите тихое место. Откройте приложение Научный журнал и откройте измерение интенсивности звука в режиме графика. Произносите слово “буль” в ходе измерения пульса. При этом наблюдайте за дисплеем вашего мобильного устройства. Вы заметили пики, возникающие каждый раз, когда вы говорите «буль»?
- Найдите кнопку записи и запишите себя, говоря «буль» в ритме вашего импульса в течение примерно 20 секунд. Пример показан на рисунке.
- Дайте графику имя и укажите дату, время и то, что вы делали непосредственно перед тем, как перенести свой пульс в график.
- Прочитайте частоту сердечных сокращений, используя полученный график. Ваш сердечный ритм – это количество ударов в минуту (уд/мин) или количество пиков, записанных на вашем графике в течение одной минуты. Вам совершенно не нужно вести запись в течение полной минуты, чтобы получить точные измерения. Для измерения частоты вашего пульса, выполните следующие инструкции:
- Выберите 10-секундный интервал времени, в течение которого на вашем графике отображаются четкие регулярные пики. На рисунке 4 показан один из возможных вариантов.
- Подсчитайте количество пиков в этом интервале. На рисунке 4 имеется 17 пиков в 10-секундном интервале.
- Вы только что подсчитали количество ударов за 10 секунд. Как вы думаете, на что нужно умножить ваш результат, чтобы получить количество ударов в минуту? (Подсказка: минута в 6 раз длиннее 10 секунд).
- Выполните умножение, и у вас получится частота сердечных сокращений в уд/мин. На рисунке 4 частота сердечных сокращений составляет 102 уд/мин.
- Вы провели расчёты правильно, если частота ваших сердечных сокращений составляет от 40 до 200 ударов в минуту.
Активность и частота сердечных сокращений
- Измерьте свой сердечный ритм покоя и зафиксируйте его (на бумаге, компьютере, планшете или мобильном телефоне ) вместе с датой и временем измерения. Сердечный ритм покоя – это ваш пульс, когда вы бодрствуете, но расслаблены, например, когда вы сидите неподвижно в течение нескольких минут.
-
- Вы можете провести измерения несколько раз и в разное время суток, чтобы рассчитать среднее значение вашего сердечного ритма покоя. Таким образом вы получите представление о нормальном диапазоне для вашего сердечного ритма покоя.
- Зная значение вашего сердечного ритма покоя, вы можете рассчитать: сколько раз, в среднем, ваше сердце бьется в течение дня, месяца и года.
- Далее, вам предстоит зафиксировать значение своего пульса во время различных видов физической активности. Выберите по крайней мере три различных вида физических упражнений, которые вам нравятся. Рекомендуем выбрать хотя бы одно “лёгкое” и одно “сложное” физическое упражнение. Если затрудняетесь с выбором, посмотрите примеры физических упражнений в таблице 1.
- Как вы думаете, как каждое из упражнений влияет на сердечный ритм? Можно ли сказать, что разные упражнения будут влиять на частоту вашего пульса по-разному?
Активность | Время | |||||||
0 (отдых) | 1 минута | 2 минуты | 5 минут | |||||
ударов за 10 секунд | ударов за минуту | ударов за 10 секунд | ударов за минуту | ударов за 10 секунд | ударов за минуту | ударов за 10 секунд | ударов за минуту | |
Прыжки со скакалкой | ||||||||
Подъем гири (1 кг) | ||||||||
Катание на велосипеде | ||||||||
Ходьба | ||||||||
Ваш пример |
- Выберите, какое из физических упражнений вы будете выполнять. Перед тем, как начать, убедитесь, что вы отдохнули в течение нескольких минут, затем измеряете и записываете значение своего пульса. Сердечный ритм покоя после отдыха должен быть схож с сердечным ритмом покоя, измеренным в самом начале.
- Выполняйте упражнение в течение 15 минут. После 1, 2, 5, 10 и 15 минут выполнения остановитесь, чтобы записать ваш сердечный ритм с помощью приложения Научный журнал. Когда вы закончите упражнение, у вас должно остаться пять графиков со значениями вашего пульса. Не забудьте:
- Дать чёткое название вашим графикам. Например: «Бег – 1 мин».
- Запишите, как вы себя чувствуете в примечаниях последнего графика сразу после завершения 15-минутного упражнения.
- Посмотрите на свои графики и подсчитайте количество ударов за 10-секундный интервал для графиков, сделанных после 1, 2, 5, 10 и 15 минут выполнения упражнения. Запишите показания в таблицу.
- Рассчитайте частоту вашего пульса, умножив количество ударов, которые вы подсчитали (за 10 секунд), на шесть. Это ваш пульс в ударах в минуту.
- После каждого упражнения отдыхайте в течении 5-10 минут, чтобы ваш пульс вернулся к значениям сердечного ритма покоя.
- Вам может потребоваться более одного дня для проведения измерений для всех упражнений, которые вы хотите выполнить, поэтому обязательно планируйте время проведения ваших экспериментов заранее, чтобы у вас было достаточно времени для сбора и записи данных.
- Если у вас есть время, повторите измерения для каждого упражнения несколько раз и вычислите среднее значение вашего пульса для этих упражнений. Так вы получите более точные результаты.
Ответьте на вопросы
- Какое из физических упражнений сильнее всего увеличило частоту вашего пульса (самый высокий показатель в таблице уд/мин)?
- Какое из физических упражнений заставило ваш пульс расти быстрее всего (наибольшая разница между соседними значениями уд/мин в таблице)?
- Какая из физических упражнений повысило ваш сердечный ритм до целевой зоны (значение целевой зоны сердечного ритма находится в диапазоне: 50-85% от максимальной частоты сердечных сокращений, где максимальная частота сердечных сокращений составляет 220 уд/мин минус ваш возраст. Пример: для подростка 14 лет, целевая зона сердечного ритма лежит в диапазоне 96 – 173 уд/мин)?