Wie Herzsensoren in Fitness-Trackern funktionieren

Fit & Trim zu sein ist heute so ein (guter) Trend, dass der Verkauf von Fitness-Trackern boomt und mehrere Smartwatches beinhalten fitnessorientierte Funktionen wie Schlaf-Tracking, schweißfeste Konstruktion und eine Vielzahl von Sensoren. Der Herzschlagsensor ist eine solche Funktion, die auf fast allen Smartwatches und Fitnesstrackern zu finden ist.

Während der Name seine Hauptfunktion (Herzschlag verfolgen) verrät, werden wir heute sehen, warum die Aufzeichnung von Herzschlägen wichtig ist und wie der Sensor funktioniert.

Warum ist es wichtig, Ihren Herzschlag zu verfolgen?

Der Herzschlag ist ein wichtiger Parameter Ihres Herzens, der viele Dinge über seine Gesundheit verraten kann. Von der Diagnose eines einfachen Brustschmerzes bis hin zur Kenntnis der Gesundheit der Herzmuskeln kann durch die Überprüfung Ihres Herzschlags so viel festgestellt werden. Der dafür durchgeführte Test ist bekannt als EKG (Elektrokardiographie). Bei diesem Test werden einige Elektroden an Ihrer Brust befestigt und Ihr Herzschlagmuster wird in Form einer Grafik aufgezeichnet. Dies ist das gleiche Grundkonzept Ihres Herzfrequenzsensors, der als primitives EKG funktioniert.

Aus medizinischer Sicht ist der Herzschlag sehr wichtig, aber auch für Fitnessfans wird es Ihnen helfen, Ihren Herzschlag im Auge zu behalten, um effizienter zu trainieren. Mal sehen wie.

Herzfrequenz-Zielzonen

Ihr Herzschlag wird von vielen Faktoren wie Hormonen, Stress, Erregung und Aktivitätsniveau beeinflusst. Während des Trainings erhöht sich Ihr Herzschlag von normal, um mehr Blut zu pumpen, das Sauerstoff zu den hungrigen Muskeln transportiert. Wenn Sie in Ruhe sind, schlägt Ihr Herz im Bereich von 40-100 Schlägen pro Minute (Schläge pro Minute). Dies ist bekannt als Ruhelevel.

Wussten Sie, dass der Radfahrer Miguel Indurain, der fünfmal die Tour de France gewann, einen Ruhepuls von 28 Schlägen pro Minute hatte?

Jawohl, ein niedrigerer Ruhezustand könnte auf eine bessere Herzgesundheit hinweisen.

Wenn Sie sich körperlich betätigen, erhöht sich diese Rate und das Maximum, das sie erreichen kann, hängt von Ihrem Alter ab. Ihre Aktivität wird in fünf HF-Zonen eingeteilt, die wie unten gezeigt als Prozentsatz Ihrer maximalen Herzfrequenz ausgedrückt werden.

Und Ihre maximale Herzfrequenz wird durch den VO2Max-Test bestimmt, aber es ist ein spezialisierter Test und ziemlich teuer. Der einfache und akzeptable Weg, Ihre maximale Herzfrequenz zu ermitteln, besteht darin, Ihr Alter von 220 abzuziehen.

Das Training in der richtigen Zone bestimmt also, ob Sie Fett verbrennen oder Ausdauer aufbauen.

Hier kannst du nachschauen Welche Wirkung hat das Training in jeder Zone? auf deinem Körper hat.

Die Typen: elektrisch vs. optisch

Herzfrequenzsensoren werden danach klassifiziert, wie sie Ihren Herzschlag messen. Der erste Typ misst die elektrischen Signale, die aufgrund der Kontraktion und Entspannung des Herzkammermuskels erzeugt werden. Ein Peak im Signal zeigt einen Herzschlag an und die Anzahl der auftretenden Peaks wird gezählt, um die bpm-Zahl zu erzeugen.

Natürlich ist es eine grobe Art, es zu erklären, da die eigentliche Wissenschaft zu komplex ist, um sie auf unser Niveau zu bringen. Alle brustbasierten Sensoren sind von dieser Sorte. Sie funktionieren wie ein grobes EKG, wobei die leitfähigen Pads oder das leitfähige Gewebe als Leitungen dienen.

Bei der zweiten Art verwenden die optischen Sensoren, die auf Fitness-Trackern und Smartwatches zu finden sind, eine Technik, die als PPG (Photoplethysmography) bekannt ist.

In der Sprache eines Laien funktioniert diese Methode, indem ein rotes oder IR-Licht auf den Blutfluss unter Ihrem strahlt der Haut des Handgelenks und Messung des Unterschieds zwischen der Streuung des Lichts, die zwischen Herzschläge. Die Änderung wird gezählt, um den bpm-Wert zu erhalten. Auch hier ist es nicht so einfach, mit DSPs, Algorithmen und Beschleunigungsmessern, die zusammen arbeiten, um diese Zahl zu verarbeiten.

Und diese silbernen Balken, die man auf den Laufbändern in Fitnessstudios findet? Nun, sie zeigen auch Ihre Herzfrequenz an, indem sie als Elektrode zur Messung der elektrischen Aktivität fungieren, ähnlich wie die Brustsensoren.

Cooler Tipp: Sie können sogar Ihre Herzschläge manuell zählen. Legen Sie Ihren Daumen oder Zeigefinger auf Ihr linkes Handgelenk und drücken Sie leicht. Sie sollten Ihren Puls fühlen. Zählen Sie nun eine Minute lang, was Ihr BPM ist.

Welches ist das bessere?

Bei der Wahl zwischen den beiden kommt es auf Genauigkeit und Bequemlichkeit an. Die aktuelle Auswahl an optischen Sensoren, die in allen Wearables vorhanden sind, bietet nicht die maximale Genauigkeit und die billigen werden sogar von starken Bewegungen und Fremdlicht beeinträchtigt. Aus diesem Grund benötigen optische HR-Sensoren einen Beschleunigungsmesser, um plötzliche Bewegungen zu erkennen, und einen Signalprozessor, um die Daten zu bereinigen und zu verarbeiten.

Und all dies trägt zum Latenzproblem bei, da Ihr aktueller Herzschlag mit einer Verzögerung von Sekunden angezeigt wird. Obwohl nicht jeder für die nächsten Olympischen Spiele trainiert, kann diese Latenz für ernsthafte HIIT-Athleten ein Problem sein.

Um den Bewegungseffekt zu reduzieren, wird den Ohrhörern der optische Herzfrequenzsensor hinzugefügt, da sie während des Trainings stabil bleiben. Das Samsung Gear Icon X und Bragi Dash sind die beiden Beispiele.

Im Vergleich dazu sind Brustgurtsensoren genauer (in der Nähe des Herzens) mit fast null Latenzproblemen. Und sie sind billig. Sie können einen anständigen Brustsensor für nur 30 US-Dollar bekommen, während ein optischer Sensor immer in eine Art Wearable eingebettet ist, was den Preis erhöht. Wo sie zu kurz kommen, ist die Benutzerfreundlichkeit. Das Tragen eines Armbands während des Trainings wird möglicherweise nicht von jedem gemocht und ein Begleitgerät, entweder Ihr Smartphone oder eine Uhr, ist erforderlich, um die Messwerte anzuzeigen und zu speichern. Wenn Sie Ihrem Training jedoch nur einen kleinen wissenschaftlichen Vorteil zu minimalen Kosten verschaffen möchten, ist ein Brustgurt-HF-Sensor Ihre Option.

Gesund bleiben

Jetzt wissen Sie also, wie sich die Herzfrequenz auf Ihre Leistung auswirkt. Aber fangen Sie nicht einfach an, mit Ihrer maximalen HR zu trainieren, in der Hoffnung, dass Sie diese Fettpölsterchen verbrennen. Nein, so funktioniert es nicht. Es sollte langsam durchgeführt werden, mit zunehmender Intensität im Laufe der Zeit. Eine Methode, wie von Leuten über at. beschrieben Polar, ist unten dargestellt.

Und ganz allgemein lautet unser „Sagen Sie nicht, dass wir es Ihnen nicht gesagt haben“-Ratschlag, Ihren Arzt zu konsultieren, wenn Sie Vorbedingungen haben, bevor Sie sich auf anstrengende Fitnesspläne einlassen. Teilen Sie Ihre Gedanken und Ansichten durch Kommentare.