Sådan fungerer hjertesensorer i fitnesstrackere
Miscellanea / / December 02, 2021
I dag er det at være fit & trim sådan en (god) dille, at salget af fitnesstrackere boomer og flere smartwatches inkorporerer fitness-fokuserede funktioner som søvnsporing, svedsikker konstruktion og en række forskellige sensorer. Hjerteslagssensor er en sådan funktion, der findes på næsten alle smartwatches og fitness-trackere.
Mens navnet giver dens hovedfunktion (sporing af hjerteslag) væk, vil vi i dag se, hvorfor det er vigtigt at registrere hjerteslag, og hvordan sensoren fungerer.
Hvorfor er det vigtigt at spore dit hjerteslag?
Hjerteslag er en vital parameter for dit hjerte, som kan afsløre mange ting om dets helbred. Fra at diagnosticere en simpel brystsmerter til at kende hjertemusklernes helbred, så meget kan man vide ved at kontrollere dine hjerteslag. Testen udført for dette er kendt som EKG (elektrokardiografi). I denne test er der kun få elektroder, der skal fastgøres til dit bryst, og dit hjerteslag registreres i form af en graf. Dette er det samme grundlæggende koncept bag din pulsmåler, der fungerer som et primitivt EKG.
Så medicinsk set er hjerteslag meget vigtigt, men også for fitness-fans vil det at holde øje med dit hjerteslag hjælpe dig med at træne mere effektivt. Lad os se hvordan.
Målzoner for hjertefrekvens
Dit hjerteslag påvirkes af mange faktorer såsom hormoner, stress, ophidselse og aktivitetsniveau. Under træning stiger dit hjerteslag fra normalt for at pumpe mere blod, som transporterer ilt til sultne muskler. Når du er i hvile, slår dit hjerte i området 40-100 slag pr. minut. Dette er kendt som Hvileniveau.
Vidste du, at cykelrytteren Miguel Indurain, der vandt Tour De France fem gange, havde en hvilepuls på 28 slag i minuttet?
Ja, et lavere hvileniveau kunne indikere bedre hjertesundhed.
Når du laver noget fysisk aktivitet, stiger denne hastighed, og det maksimale, det kan nå, afhænger af din alder. Din aktivitet er klassificeret i fem HR-zoner, som er udtrykt i procent af din maks. puls, som vist nedenfor.
Og din maxpuls bestemmes gennem VO2Max-testen, men det er en specialiseret test og ret dyr. Den nemme og acceptable måde at kende din maxpuls på er at trække din alder fra 220.
Så at træne i den rigtige zone vil afgøre, om du forbrænder fedt eller opbygger udholdenhed.
Du kan tjekke ud her hvilken effekt der virker i hver zone har på din krop.
Typerne: Elektrisk vs Optisk
Pulsmålere er klassificeret baseret på, hvordan de måler dine hjerteslag. Den første type måler de elektriske signaler, der genereres på grund af sammentrækning og afslapning af hjerteventrikelmusklen. En peak i signalet indikerer et hjerteslag, og antallet af peaks, der forekommer, tælles for at generere bpm-tallet.
Selvfølgelig er det en grov måde at forklare det på med, at den faktiske videnskab er for kompleks til at dumme det ned til vores niveau. Alle de brystbaserede sensorer er af denne sort. De fungerer ligesom et råt EKG med de ledende puder eller det ledende stof, der fungerer som afledninger.
Når vi kommer til den anden type, bruger de optiske sensorer, som findes på fitness-trackere og smartwatches, en teknik kendt som PPG (Photoplethysmography).
På lægmandssprog virker denne metode ved at skinne et rødt eller IR-lys på blodgennemstrømningen under din håndleddets hud og måling af forskellen mellem spredning af lyset, som skifter mellem Hjerteslag. Ændringen tælles for at give bpm-værdien. Igen er det ikke så enkelt, med DSP'er, algoritmer og accelerometre, der arbejder sammen om at behandle dette tal.
Og de sølvfarvede stænger, du finder på løbebåndene i fitnesscentre? Nå, de viser også din HR ved at fungere som en elektrode til at måle elektrisk aktivitet, ligesom brystsensorerne.
Fedt tip: Du kan endda manuelt tælle dine hjerteslag. Placer din tommelfinger eller pegefinger på dit venstre håndled, og tryk let. Du skal mærke din puls. Tæl nu det i et minut, hvilket er din BPM.
Hvilken er den bedre?
At vælge mellem de to afhænger af nøjagtighed vs. bekvemmelighed. Den nuværende høst af optiske sensorer, der findes i alle wearables, tilbyder ikke maksimal nøjagtighed, og de billige er endda påvirket af stærke bevægelser og eksternt lys. Det er derfor, optiske HR-sensorer kræver et accelerometer til at registrere pludselige bevægelser og en signalprocessor til at rydde op og behandle dataene.
Og alt dette øger latensproblemet, med dit nuværende hjerteslag vist med en forsinkelse på sekunder. Selvom alle ikke træner til næste OL, kan denne latenstid være et problem for seriøse atleter, der laver HIIT.
For at reducere virkningen af bevægelse, føjes den optiske pulssensor til høretelefoner, da de forbliver stabile under træning. Samsung Gear Icon X og Bragi Dash er de to eksempler.
Til sammenligning er brystbæltesensorer mere nøjagtige (ved at være i nærheden af hjertet) med næsten ingen latensproblemer. Og de er billige. Du kan få en anstændig brystsensor for så lavt som $30, mens en optisk sensor altid er indlejret i en slags bærbar, hvilket øger prisen. Hvor de kommer til kort er i brugervenlighed. At bære en rem under træning kan ikke sammenlignes af alle, og en ledsagende enhed, enten din smartphone eller et ur, er påkrævet for at se og gemme aflæsningerne. Når det er sagt, hvis du kun er efter at give din træning en lille videnskabelig fordel til minimale omkostninger, er en brystbælte HR-sensor en din mulighed.
Holder det sundt
Så nu ved du, hvordan puls påvirker din præstation. Men du skal ikke bare begynde at træne på din maksimale HR i håb om at brænde den flab væk. Nej, sådan fungerer det ikke. Det skal gøres langsomt, med stigende intensitet over tid. En metode, som beskrevet af folk over kl Polar, er vist nedenfor.
Og generelt vil vores "sig ikke, at vi ikke har fortalt dig det"-råd være at konsultere din læge, hvis du har nogle forudsætninger, før du går i gang med nogen anstrengende fitnessplaner. Del dine tanker og synspunkter gennem kommentarer.