Jak fungují snímače srdce ve fitness trackerech

V dnešní době je fit a výbava taková (dobrá) šílenství, že prodej fitness trackerů vzkvétá a několik smartwatches obsahuje funkce zaměřené na fitness, jako je sledování spánku, konstrukce odolná vůči potu a různé senzory. Snímač prezenčního signálu je jednou z takových funkcí, která se nachází na téměř všech smartwatches a fitness trackerech.

Zatímco jméno rozdává jeho hlavní funkci (sledování srdečních rytmů), dnes uvidíme, proč je záznam srdečních rytmů důležitý a jak senzor pracuje.

Proč je sledování srdečního rytmu důležité?

Srdeční rytmy jsou životně důležitým parametrem vašeho srdce, které mohou odhalit mnoho věcí o jeho zdraví. Od diagnostiky jednoduché bolesti na hrudi až po poznání zdraví srdečních svalů, toho lze znát tak, že zkontrolujete srdeční tep. Test provedený za tímto účelem je známý jako EKG (Elektrokardiografie). V tomto testu je k hrudníku připojeno několik elektrod a váš vzor srdečních rytmů je zaznamenán ve formě grafu. Toto je stejný základní koncept za vaším snímačem srdeční frekvence, který funguje jako primitivní EKG.

Z lékařského hlediska jsou srdeční rytmy velmi důležité, ale i pro fitness nadšence vám při sledování srdečního rytmu pomůže trénink efektivněji. Uvidíme jak.

Cílové zóny srdeční frekvence

Váš tep je ovlivněn mnoha faktory, jako jsou hormony, stres, vzrušení a úroveň aktivity. Během cvičení se vaše srdeční tepy zvyšují z normálu na pumpují více krve, která přenáší kyslík do hladových svalů. Když jste v klidu, vaše srdce bije v rozmezí 40-100 bpm (tep za minutu). Toto je známé jako klidová úroveň.

Věděli jste, že cyklista Miguel Indurain, který pětkrát vyhrál Tour De France, měl klidovou srdeční frekvenci 28 tepů za minutu?

Ano, nižší klidová úroveň může znamenat lepší zdraví srdce.

Když děláte nějakou fyzickou aktivitu, tato rychlost se zvyšuje a maximum, které může dosáhnout, závisí na vašem věku. Vaše aktivita je rozdělena do pěti HR zón, které jsou vyjádřeny jako procento vaší maximální srdeční frekvence, jak je uvedeno níže.

A vaše maximální srdeční frekvence je stanovena pomocí testu VO2Max, ale je to specializovaný test a docela drahý. Snadný a přijatelný způsob, jak poznat maximální srdeční frekvenci, je odečítání vašeho věku od 220 let.

Takže cvičení ve správné zóně určí, zda spalujete tuk nebo vytrvalost budov.

Zde se můžete podívat, jaký efekt má cvičení v každé zóně na vaše tělo.

Typy: Elektrické vs Optické

Senzory Heartrate jsou klasifikovány na základě toho, jak měří tepové frekvence. První typ měří elektrické signály generované kontrakcí a relaxací svalu srdeční komory. Pík v signálu indikuje srdeční rytmus a počet vznikajících píků se spočítá, aby se vygenerovalo číslo bpm.

Samozřejmě je to hrubý způsob, jak to vysvětlit, přičemž skutečná věda je příliš složitá na to, aby byla hloupá na naši úroveň. Všechny senzory na hrudníku jsou této rozmanitosti. Pracují jako hrubé EKG s vodivými polštářky nebo vodivými tkaninami, které fungují jako elektrody.

Pokud jde o druhý typ, optické senzory, které se nacházejí na fitness trackerech a smartwatches, používají techniku ​​známou jako PPG (Photoplethysmography).

V laika je jazyk, tato metoda funguje tak, že září červené nebo IR světlo na průtok krve pod kůží vašeho zápěstí a změří rozdíl mezi rozptylem světla, které se mění mezi tepem srdce. Tato změna se počítá jako hodnota bpm. Opět to není tak jednoduché, s DSP, algoritmy a akcelerometry pracujícími v tandemu ke zpracování tohoto čísla.

A ty stříbrné bary, které najdete na běžeckých tratích v tělocvičnách? Dobře také ukazují váš HR tím, že působí jako elektroda k měření elektrické aktivity, podobně jako hrudní senzory.

Cool Tip: Můžete dokonce počítat vaše srdeční rytmy ručně. Palcem nebo ukazováčkem lehce zatlačte na levé zápěstí. Měl byste cítit svůj puls. Nyní to spočítejte na jednu minutu, což je vaše BPM.

Který je lepší?

Výběr z těchto dvou způsobuje přesnost a pohodlí. Současná plodina optických senzorů přítomných ve všech nositelkách nenabízí maximální přesnost a levné jsou dokonce ovlivněny silnými pohyby a vnějším světlem. Proto optické snímače HR vyžadují akcelerometr pro detekci náhlého pohybu a signálový procesor k vyčištění a zpracování dat.

A to vše přispívá k problému s latencí, kdy se váš aktuální tep zobrazuje se zpožděním sekund. I když se všichni neučí na příští olympijské hry, tato latence může být problémem pro vážné sportovce, kteří dělají HIIT.

Pro snížení účinku pohybu se do sluchátek přidává optický snímač srdeční frekvence, protože během tréninku zůstávají stabilní. Samsung Gear Icon X a Bragi Dash jsou dva příklady.

Ve srovnání s tím jsou senzory hrudního popruhu přesnější (jsou v blízkosti srdce) s téměř nulovou latencí. A jsou levné. Můžete získat slušný hrudní senzor již za 30 USD, zatímco optický senzor je vždy zabudován do jakési nositelné, což zvyšuje cenu. Tam, kde nedosahují, je snadné použití. Nosit popruh během cvičení nemusí být každému přirovnáván a doprovodné zařízení, buď chytrý telefon nebo hodinky, je vyžadováno pro prohlížení a ukládání naměřených hodnot. To znamená, že pokud jste teprve poté, co svému tréninku poskytnete malou vědeckou výhodu při minimálních nákladech, je vaší volbou HR senzor hrudního pásu.

Udržet to zdravé

Teď už víte, jak srdeční frekvence ovlivňuje váš výkon. Ale ne jen začněte cvičit ve svém maximálním počtu lidí v naději, že spálíte tu meč. Ne, takhle to nefunguje. Mělo by se to provádět pomalu, se zvyšující se intenzitou v čase. Jeden způsob, jak je popsáno lidmi na polární, je uveden níže.

Obecně platí, že naší radou „neříkej, že jsme vám to neřekli“, je konzultovat se svým lékařem, pokud máte nějaké předběžné podmínky, než se pustíte do náročných fitness plánů. Sdílejte své myšlenky a názory prostřednictvím komentářů.