Как работают датчики сердца в фитнес-трекерах

Сегодня спортивная форма - это такое (хорошее) повальное увлечение, что продажи фитнес-трекеров стремительно растут, и несколько Умные часы включают в себя функции, ориентированные на фитнес, такие как отслеживание сна, защиту от пота и различные датчики. Датчик сердцебиения - одна из таких функций, которая есть почти во всех умных часах и фитнес-трекерах.

Хотя название указывает на его основную функцию (отслеживание сердечных сокращений), сегодня мы увидим, почему запись сердечных сокращений важна и как работает датчик.

Почему важно отслеживать свое сердцебиение?

Биение сердца - жизненно важный параметр вашего сердца, который может многое рассказать о его здоровье. От диагностики простой боли в груди до знания о здоровье сердечных мышц - очень многое можно узнать, проверив свое сердцебиение. Тест, проводимый для этого, известен как ЭКГ (электрокардиография). В этом тесте к груди прикрепляется несколько электродов, а частота сердечных сокращений записывается в виде графика. Это та же основная концепция, что и ваш датчик частоты сердечных сокращений, который функционирует как примитивная ЭКГ.

Таким образом, с медицинской точки зрения сердцебиение очень важно, но и для любителей фитнеса наблюдение за своим сердцебиением поможет вам тренироваться более эффективно. Посмотрим как.

Целевые зоны пульса

На ваше сердцебиение влияют многие факторы, такие как гормоны, стресс, возбуждение и уровень активности. Во время упражнений ваше сердцебиение увеличивается с нормального, чтобы перекачивать больше крови, которая транспортирует кислород к голодным мышцам. В состоянии покоя ваше сердце бьется в диапазоне 40-100 ударов в минуту (ударов в минуту). Это известно как Уровень отдыха.

Знаете ли вы, что у велосипедиста Мигеля Индурайна, который пять раз выигрывал Тур де Франс, частота сердечных сокращений в состоянии покоя составляла 28 ударов в минуту?

Да, более низкий уровень отдыха может указывать на лучшее здоровье сердца.

Когда вы занимаетесь какой-либо физической активностью, этот показатель увеличивается, и максимальный, которого он может достичь, зависит от вашего возраста. Ваша активность классифицируется по пяти зонам ЧСС, которые выражаются в процентах от вашей максимальной частоты сердечных сокращений, как показано ниже.

И ваша максимальная частота пульса определяется с помощью теста VO2Max, но это специализированный тест и довольно дорогой. Самый простой и приемлемый способ узнать вашу максимальную частоту пульса - вычесть ваш возраст из 220.

Таким образом, тренировка в правильной зоне определит, сжигаете ли вы жир или наращиваете выносливость.

Вы можете посмотреть здесь какой эффект от тренировок в каждой зоне есть на вашем теле.

Типы: электрические и оптические

Датчики сердечного ритма классифицируются в зависимости от того, как они измеряют ваше сердцебиение. Первый тип измеряет электрические сигналы, генерируемые в результате сокращения и расслабления мышцы желудочка сердца. Пик в сигнале указывает на сердцебиение, и количество возникающих пиков подсчитывается для получения числа ударов в минуту.

Конечно, это грубый способ объяснить это, поскольку фактическая наука слишком сложна, чтобы отупить ее до нашего уровня. Все датчики на грудной клетке относятся к этой разновидности. Они работают как грубая ЭКГ с проводящими подушечками или проводящей тканью, выступающими в качестве отведений.

Приходя ко второму типу, оптические датчики, которые есть на фитнес-трекерах и умных часах, используют метод, известный как PPG (фотоплетизмография).

Говоря языком непрофессионала, этот метод работает, направляя красный или инфракрасный свет на кровоток под вашим кожа запястья и измерение разницы между рассеянием света, которая изменяется между сердцебиение. Изменение подсчитывается для получения значения ударов в минуту. Опять же, все не так просто, поскольку DSP, алгоритмы и акселерометры работают в тандеме для обработки этого числа.

А те серебристые перекладины, которые вы найдете на беговых дорожках в спортзалах? Ну, они также показывают ваш пульс, действуя как электрод для измерения электрической активности, так же, как грудные датчики.

Дельный Совет: Вы даже можете вручную считать удары своего сердца. Положите большой или указательный палец на левое запястье, слегка надавливая. Вы должны прощупать свой пульс. Теперь посчитайте это за одну минуту, и это ваш BPM.

Что лучше?

Выбор между ними сводится к точности и удобству. Текущее количество оптических датчиков, присутствующих во всех носимых устройствах, не обеспечивает максимальной точности, а на дешевые датчики даже влияют сильные движения и внешний свет. Вот почему для оптических датчиков ЧСС требуется акселерометр для обнаружения внезапного движения и процессор сигналов для очистки и обработки данных.

И все это добавляет проблемы с задержкой, так как ваше текущее сердцебиение отображается с задержкой в ​​несколько секунд. Хотя не все готовятся к следующей Олимпиаде, эта задержка может стать проблемой для серьезных спортсменов, выполняющих HIIT.

Чтобы уменьшить эффект движения, к наушникам добавляется оптический датчик сердечного ритма, так как они остаются устойчивыми во время тренировок. Samsung Gear Icon X и Bragi Dash - два примера.

Для сравнения, датчики нагрудного ремня более точны (находятся в непосредственной близости от сердца) с почти нулевой задержкой. И они дешевые. Вы можете получить приличный датчик грудной клетки всего за 30 долларов, в то время как оптический датчик всегда встроен в какое-то носимое устройство, что увеличивает цену. Их не хватает простоте использования. Ношение ремешка во время тренировки может не понравиться всем, и для просмотра и сохранения показаний требуется сопутствующее устройство, будь то смартфон или часы. Тем не менее, если вы только после того, как дадите своим тренировкам небольшое научное преимущество при минимальных затратах, датчик ЧСС на нагрудном ремне - ваш вариант.

Сохранение здоровья

Итак, теперь вы знаете, как частота пульса влияет на вашу производительность. Но не начинайте тренироваться с максимальной частотой пульса в надежде сжечь эту слабость. Нет, так не работает. Это следует делать медленно, с возрастанием интенсивности. Один метод, описанный людьми в Полярный, показано ниже.

И как правило, наш совет «не говори, что мы не говорили вам» - это проконсультироваться с врачом, если у вас есть какие-либо предварительные условия, прежде чем приступать к каким-либо напряженным планам фитнеса. Делитесь своими мыслями и взглядами в комментариях.