– हेमंत चोपडे

आपलं हृदय प्रत्येक ठोक्याला शरीरात रक्त पंप करतं. त्यामुळे मनगटातील रक्ताचं प्रमाण क्षणाक्षणाला थोडं वाढतं आणि कमी होतं. स्मार्टवॉच आपल्या हातातील रक्तप्रवाहातील हा सूक्ष्म बदल प्रकाशाच्या मदतीनं मोजून हृदयाचे ठोके आणि नाडीचे ठोके ओळखतं. ही प्रक्रिया ज्या वैज्ञानिक तत्त्वावर आधारित आहे, त्याला ‘फोटोप्लिथिस्मोग्राफी’ (पीपीजी) म्हणतात. यात रक्ताच्या प्रमाणातील बदल मोजले जातात.

स्मार्टवॉचच्या मागच्या बाजूला छोटे हिरवे एलईडी दिवे असतात, जे मनगटावर सतत हिरवा प्रकाश सोडतात. एलईडी म्हणजे प्रकाश उत्सर्जित करणारा डायोड. आपलं लाल रक्त हिरव्या रंगाचा प्रकाश शोषून घेतं. जेव्हा हृदय जोरात धडकतं तेव्हा मनगटातील रक्तवाहिन्यांतून रक्ताचा प्रवाह वाढतो आणि म्हणून हिरवा प्रकाश जास्त प्रमाणात शोषला जातो. रक्तातलं हिमोग्लोबिन हा हिरवा प्रकाश प्रभावीपणे शोषतं, म्हणून हिरवे एलईडी यासाठी वापरले जातात.

हिरव्या दिव्यांच्याबरोबरच तिथे एक प्रकाश संवेदक म्हणजे ‘लाइट सेन्सर’ असतो. जेव्हा हृदयाचा ठोका पडतो, तेव्हा रक्त जास्त असल्याने कमी प्रकाश परावर्तित होतो. दोन ठोक्यांच्या मधल्या वेळात रक्ताचा प्रवाह कमी असतो, तेव्हा जास्त प्रकाश संवेदकाकडे परावर्तित होतो.

हृदयाच्या प्रत्येक ठोक्याला प्रकाशात सूक्ष्म चढउतार होतात. हा प्रकाश संवेदक सेकंदाला शेकडो वेळा प्रकाशात होणारे हे बदल मोजतो. हे बदल म्हणजेच नाडीची माहिती. हृदय जितक्या वेगाने धडकतं, तितक्या वेगाने प्रकाशाच्या शोषणात बदल होतो.

स्मार्टवॉचमधील प्रक्रिया करणारी चीप म्हणजेच ‘प्रोसेसर’ प्रकाशातील या बदलांचं विश्लेषण करते. एका मिनिटात किती वेळा या नमुन्याची पुनरावृत्ती होते ते मोजते. स्मार्टवॉचमधील अल्गोरिदम या प्रकाशाच्या कमी-अधिक होणार्‍या पॅटर्नचा अभ्यास करतो आणि त्याचे रूपांतर प्रति मिनिट हृदयाच्या ठोक्यांमध्ये करून आपल्याला स्क्रीनवर आकडा दाखवतो. उदाहरणार्थ, जर एका मिनिटात ७२ ठोके आढळले तर, ‘हार्ट रेट ७२ बीपीएम म्हणजे ७२ बीट्स पर मिनिट आहे’ असं दाखवतो.

पण स्मार्टवॉच कधी कधी चुकीचे आकडे दाखवू शकतं. याचं कारण स्मार्टवॉच सैल बांधणं किंवा हात सतत हलणं हे असू शकतं. हाताला खूप घाम आल्यासही असं होऊ शकतं. थंडीमुळे कमी रक्तप्रवाह असल्यासही मोजणी चुकते. धावताना मोजल्यास प्रति मिनिट ठोके जास्त येतात. कारण अशा परिस्थितीत हदय जलद पंप करतं. त्यामुळे रक्तप्रवाह वाढल्यानं प्रकाशातील बदलही जलद होतात. त्यामुळे बीपीएम वाढलेले दिसतं. या उलट विश्रांती घेताना ते कमी असतं. या पद्धतीने स्मार्टवॉच नाडीचे ठोके मोजतं.

मराठी विज्ञान परिषद

ईमेल : office@mavipa.org

संकेतस्थळ : http://www.mavipa.org