Sledování srdeční frekvence je u nadšenců fitness stále běžnější a pochopitelně. Ať už se jedná o drsné venkovní chytré hodinky nebo diskrétní inteligentní prsten, inteligentní nosičky vám mohou pomoci zjistit, zda jste dostatečně tvrdě cvičili, dobře se během spánku dobře spočívali nebo příliš zdůraznili – jednoduše posloucháním srdečního rytmu.
Některé z Nejlepší fitness sledovače Může dokonce použít strojové učení, aby vám poskytlo podrobná doporučení cvičení na základě toho, jak se vaše zdravotní metriky v průběhu času mění – nemluvě o tom, že inteligentní nositelné nosičky mohou být neocenitelnými nástroji pro vytrvalostní sportovce. Jak ale přesně měří fitness sledovače vaši srdeční frekvenci? A jak přesná jsou tato měření? Zeptali jsme se odborníků.
Většina fitness hodinek a inteligentních prstenů závisí na technice zvané fotoplethysmografie (PPG). I když jeho název může znít děsivě složitě, tato technologie je založena na relativně jednoduchém konceptu – absorpci světla tělními tkáněmi.
Jak funguje fotoplethysmografie?
PPG používá optické senzory, které detekují srdeční frekvence měřením změn objemu protékající krve malými krevními cévami v kůži a základní pojivové tkáni, Dr. Peter SogaardProfesor kardiologie na Aalborg University v Dánsku a hlavní lékař na VitrijectSpolečnost, která vyvinula nové zařízení pro měření kardiorespirační fitness, řekla Live Science e -mailem.
S každým srdečním rytmem Srdeční sval Smlouvy a relaxaci, aby donutily další část krve do oběhu. Smluvní smlouvy způsobuje dočasný nárůst objemu krve a zvýšený tlak na stěny tepny a často se označuje jako systolická fáze srdečního cyklu. Když se srdce uvolní mezi rytmy, průtok krve se snižuje – to se nazývá diastolická fáze. Senzory PPG měří tyto změny objemu krve a tlaku pulsu (rozdíl mezi systolickým a diastolickým tlakem) a poté tyto metriky převedou na měření srdeční frekvence, řekl Sogaard.
Senzory PPG detekují tyto změny v pohybu krve emitováním světla na specifických vlnových délkách do kůže. Krevní složky, jako je hemoglobin, protein v červených krvinek, absorbují část tohoto světla. Fotodetektor sledovače poté měří množství světla odraženého zpět. Čím více světla absorbovalo krev, tím vyšší jeho objem v krevních cévách – a to je to, co fitness sledovače interpretují jako srdeční rytmus, řekl Sogaard.
„Nejčastěji používanými zdroji světla jsou infračervené a zelené LED,“ řekl Sogaard. Je to proto, že tyto vlnové délky světla bývají nejúčinnější při pronikání tkáně kůže, podle přehledu 2022 zveřejněného v Hranice fyziologie. Obecně se přesnost PPG zvyšuje s vlnovou délkou světla, poznamenali autoři přezkumu. Některé optické senzory dokonce Zkombinujte několik vlnových délek pro zlepšení přesnosti.
To je teorie. Jak přesné jsou však optické senzory v praxi? Odpověď je méně jasná.
Jak přesná je fotoopletysmografie?
„Více faktorů může ovlivnit přesnost PPG, od umístění sledovače a tělesné teploty po tloušťku pokožky, pohybové artefakt (zkreslení způsobené pohybem) a kardiovaskulární poruchy jako arytmia a periferní vaskulární onemocnění (stav, ve kterém se tepny mimo mozek a srdce blokují nebo zúží), “ Dr. Masaki NakamuraKardiotoracký chirurg v Baptist Health Miami Cardiac & Vascular Institute, řekl Live Science e -mailem.
Například optické senzory mají tendenci poskytovat spolehlivější měření srdeční frekvence během odpočinku a spánku než během cvičení, podle metaanalýzy do roku 2020 v Journal of Sports Sciences. Vědci sestavili 44 studií, které porovnávaly přesnost fitness PPG s přesnějšími EKG (elektrokardiogram) a monitory srdeční frekvence hrudníku, a zjistili, že největší nesrovnalosti lze pozorovat při vzpírání, cyklistice a jiných vysoce intenzivních sportech. Zatímco většina moderních sledovačů fitness používá algoritmy založené na akcelerometru k zohlednění rychlých pohybů, pohybové artefakty mohou stále ovlivnit jejich přesnost sledování.
Kontakt kůže je dalším faktorem, který může mít dopad na měření PPG, řekl Sogaard. Například zařízení, které je příliš volné nebo příliš těsné, nedovolí optickým senzorům získat dobré čtení. Teplota kůže může také narušit PPG. „Pokud má pacient nízkou teplotu, plavidla jsou smluvní a měření se stávají nepřesnými, “řekl Sogaard.
Optické senzory se navíc mohou potýkat s detekcí srdeční frekvence u lidí s tmavšími tóny pokožky nebo tetováním. Je to proto, že jak melanin, tmavý pigment v kůži, a tetovací inkoust, mohou absorbovat světlo a snížit množství světla odráženého zpět do trackeru, podle přezkumu 2023 zveřejněné v Žurnál rasových a etnických zdravotních rozdílů.
Lidé s obezitou se mohou také potýkat s získáním přesného měření srdeční frekvence. Přebytečný tělesný tuk může vést ke změnám v tloušťce kůže a toku krve, a proto může ovlivnit přesnost optických senzorů, podle přezkumu 2021 zveřejněné v časopise Biosenzory. Dobrou zprávou je, že vědci pracují na vývoji nových technologií, které by zpřístupnily PPG pro tyto skupiny populace.
I když to není bez omezení, PPG fitness sledovače mohou být užitečné pro monitorování srdeční frekvence u lidí s určitými kardiovaskulárními podmínkami, podle Nakamura. „Sledování kontinuálního srdečního frekvence a krevního tlaku může být pro srdeční pacienty zásadní, aby se zabránilo budoucím událostem, jako je infarkt, mrtvice nebo akutní srdeční selhání. Současné průmyslové zlaté standardy krevního tlaku a hodnocení srdeční frekvence jsou manuální sphygmomanometr (BP Cuff) a elektrokardiogram. Obě tyto zkoušky však lze měřit pouze přerušovaně a mohou být ovlivněny faktory, jako je například Syndrom bílého kabátu (Stav, kdy je krevní tlak člověka vysoký pouze při měření ve zdravotnickém prostředí), kofein nebo stres, “řekl Nakamura.
Odborníci se však shodují na tom, že hodnoty srdeční frekvence založené na PPG by nikdy neměly být považovány za náhradu za klinicky ověřené testy prováděné zdravotnickými pracovníky.
Tento článek je pouze pro informační účely a nemá za cíl nabídnout lékařskou pomoc.
