Come funzionano i sensori cardiaci nei fitness tracker

Oggi essere in forma e assetto è una (buona) mania che le vendite di fitness tracker sono in forte espansione e numerosi smartwatch incorporano funzionalità focalizzate sul fitness come il monitoraggio del sonno, la costruzione a prova di sudore e una varietà di sensori. Il sensore del battito cardiaco è una di queste funzionalità che si trova su quasi tutti gli smartwatch e fitness tracker.

Mentre il nome dà la sua funzione principale (tracciamento dei battiti cardiaci), vedremo oggi perché è importante registrare i battiti cardiaci e come funziona il sensore.

Perché tenere traccia del battito cardiaco è importante?

I battiti del cuore sono un parametro vitale del tuo cuore che può rivelare molte cose sulla sua salute. Dalla diagnosi di un semplice dolore toracico alla conoscenza della salute dei muscoli del cuore, si può sapere molto controllando i battiti del cuore. Il test condotto per questo è noto come ECG (elettrocardiografia). In questo test, pochi elettrodi devono essere attaccati al petto e il tuo schema di battiti cardiaci viene registrato sotto forma di un grafico. Questo è lo stesso concetto di base del sensore di frequenza cardiaca, che funziona come un elettrocardiogramma primitivo.

Quindi, dal punto di vista medico, i battiti del cuore sono molto importanti, ma anche per gli appassionati di fitness, tenere d'occhio il battito cardiaco ti aiuterà ad allenarti in modo più efficiente. Vediamo come.

Zone target della frequenza cardiaca

Il tuo battito cardiaco è influenzato da molti fattori come ormoni, stress, eccitazione e livello di attività. Durante l'esercizio i battiti del cuore aumentano da normali a pompare più sangue che trasporta ossigeno ai muscoli affamati. Quando sei a riposo, il tuo cuore batte nell'intervallo 40-100 bpm (battiti al minuto). Questo è noto come livello di riposo.

Sapevi che il ciclista Miguel Indurain, che ha vinto cinque volte il Tour De France, aveva una frequenza cardiaca a riposo di 28 battiti al minuto?

Sì, un livello di riposo più basso potrebbe indicare una migliore salute del cuore.

Quando fai qualche attività fisica, questa frequenza aumenta e il massimo che può raggiungere dipende dalla tua età. La tua attività è classificata in cinque zone FC, che sono espresse come percentuale della frequenza cardiaca massima, come mostrato di seguito.

E la tua frequenza cardiaca massima viene determinata attraverso il test VO2Max, ma è un test specializzato e piuttosto costoso. Il modo semplice e accettabile per conoscere la frequenza cardiaca massima è sottrarre la tua età da 220.

Quindi allenarsi nella zona corretta determinerà se stai bruciando grassi o costruendo resistenza.

Puoi verificare qui l'effetto che l'allenamento in ogni zona ha sul tuo corpo.

I tipi: elettrico vs ottico

I sensori del battito cardiaco sono classificati in base al modo in cui misurano i battiti del cuore. Il primo tipo misura i segnali elettrici generati a causa della contrazione e del rilassamento del muscolo del ventricolo cardiaco. Un picco nel segnale indica un battito cardiaco e il numero di picchi che si verificano viene contato per generare il numero di bpm.

Ovviamente è un modo rozzo di spiegarlo con la scienza vera e propria troppo complessa per sminuirla fino al nostro livello. Tutti i sensori basati sul torace sono di questa varietà. Funzionano come un ECG grezzo con i cuscinetti conduttivi o il tessuto conduttivo che funge da conduttori.

Venendo al secondo tipo, i sensori ottici, che si trovano su fitness tracker e smartwatch utilizzano una tecnica nota come PPG (Photoplethysmography).

Nel linguaggio dei laici, questo metodo funziona proiettando una luce rossa o IR sul flusso sanguigno sotto la pelle del polso e misurando la differenza tra la dispersione della luce, che cambia tra i battiti del cuore. La modifica viene conteggiata per fornire il valore bpm. Ancora una volta non è così semplice, con DSP, algoritmi e accelerometri che lavorano in tandem per elaborare quel numero.

E quelle barre argentee che trovi sui tapis roulant nelle palestre? Bene, mostrano anche la tua FC agendo come un elettrodo per misurare l'attività elettrica, proprio come i sensori toracici.

Suggerimento interessante: puoi persino contare manualmente i battiti del tuo cuore. Posiziona il pollice o l'indice sul polso sinistro, premendo leggermente. Dovresti sentire il tuo polso. Ora conta quello per un minuto che è il tuo BPM.

Qual è il migliore?

Scegliere tra i due dipende dalla precisione e dalla convenienza. L'attuale raccolto di sensori ottici presenti in tutti i dispositivi indossabili non offre la massima precisione e quelli economici sono persino influenzati da forti movimenti e luce esterna. Ecco perché i sensori ottici di FC richiedono un accelerometro per rilevare movimenti improvvisi e un processore di segnale per ripulire ed elaborare i dati.

E tutto ciò aggiunge al problema di latenza, con il battito cardiaco attuale mostrato con un ritardo di secondi. Mentre tutti non si allenano per le prossime Olimpiadi, questa latenza può essere un problema per gli atleti seri che fanno HIIT.

Per ridurre l'effetto del movimento, il sensore di frequenza cardiaca ottico viene aggiunto agli auricolari, poiché rimangono stabili durante gli allenamenti. Samsung Gear Icon X e Bragi Dash sono i due esempi.

Comparativamente, i sensori della fascia toracica sono più precisi (essendo vicini al cuore) con problemi di latenza quasi nulli. E sono economici. È possibile ottenere un sensore toracico decente a partire da $ 30 mentre un sensore ottico è sempre incorporato in una sorta di dispositivo indossabile, gonfiando il prezzo. Dove non riescono è facile da usare. Indossare un cinturino durante l'esercizio fisico potrebbe non essere paragonato a tutti e per visualizzare e memorizzare le letture è necessario un dispositivo associato, sia lo smartphone che l'orologio. Detto questo, se solo dopo aver dato ai tuoi allenamenti un piccolo vantaggio scientifico a costi minimi, un sensore FC per la fascia toracica è la tua opzione.

Mantenerlo sano

Quindi ora sai come la frequenza cardiaca influisce sulle tue prestazioni. Ma non iniziare a allenarti al massimo delle tue risorse umane nella speranza di bruciarlo. No, non funziona così. Dovrebbe essere fatto lentamente, con intensità crescente nel tempo. Un metodo, come descritto dalla gente su Polar, è mostrato di seguito.

E, in generale, il nostro consiglio "non dire che non ti abbiamo detto" sarebbe di consultare il tuo medico se hai delle condizioni preliminari prima di intraprendere qualsiasi intenso programma di fitness. Condividi i tuoi pensieri e opinioni attraverso i commenti.