SourceScientists haben eine kleine Schwäche - das Experimentieren und Analysieren der Ergebnisse. Ein paar Experimente zur Überwachung der körperlichen Aktivität für 24 Stunden habe ich mir vorgenommen. Details, Messtechnik, Vergleich der Ergebnisse der Anzahl der Herzkontraktionen werden unter dem Schnitt für zwei Tage mit geringer und hoher körperlicher Aktivität dargestellt.Einführung
Fitness-Tracker in meinem Leben erschien vor relativ langer Zeit - vor fast zwei Jahren. Es war ein gewöhnliches Armband, das die Anzahl der Schritte zählte, dann wurde bereits ein Brustgurt gekauft, um den Puls zu messen. Zu dieser Zeit schien es, dass man nur anfangen musste, dieses Wunder des wissenschaftlichen und technischen Denkens zu tragen, den Rat eines seelenlosen Programms am Telefon zu befolgen, das die körperliche Aktivität unparteiisch überwacht und die Autobahn zu einem gesunden Leben offen ist. Das Leben hat jedoch alles an seinen Platz gebracht.Selbst bei Habré und GT gibt es viele Artikel über die glänzende Zukunft der Telemedizin und der „trüben“ Ärzte , die dies so tun und eine Diagnose gemäß der „menschlichen Telemetrie“ stellen können. Es gibt sogar Berichte, dass Fitness-Tracker das Leben einer Person retten können, indem sie welche erkennenHerzkrankheiten oder kann die Quelle eines Erdbebens nicht schlechter als ein geologischer Dienst bestimmen .Auf der anderen Seite wissen Ärzte immer noch nicht oder sind sich „nicht sicher“, ob Daten von Fitness-Trackern auf einen „personalisierten“ medizinischen Ansatz anwendbar sind . Wo soll diese Informationsmenge gespeichert werden? Der Fitness-Tracker misst alle 5 Sekunden Ihre Herzfrequenz und gibt über 10.000 aus! Punkte pro Tag, das sind ungefähr 0,5 MB in einem zweispaltigen CSV, 200 MB pro Jahr. Ich möchte aber auch Statistiken sammeln, um die Dynamik im Kontext von 5-10 Jahren zu sehen. Wie zu verarbeiten? Über 300.000! Punkte für einen Monat, nicht jedes Programm für die Grafik wird dies beherrschen. Und vor allem warum?Dort können Sie weitere Fragen hinzufügen: Inwieweit sind die von Fitness-Trackern erhaltenen Daten relevant? Was ist der Fehler und die Fehlerwahrscheinlichkeit?Im Allgemeinen stellt sich heraus, dass es mehr Fragen als Antworten gibt. Im Folgenden werde ich ein umfassendes Experiment beschreiben und einige der offensichtlichen und nicht sehr offensichtlichen Ergebnisse zusammenfassen. Ich werde auch versuchen, die Frage zu beantworten: Wer sind sie, Fitness-Tracker - ein nutzloses Spielzeug oder ein wertvolles Werkzeug, mit dem Sie eine enorme Datenmenge für personalisierte Medizin sammeln können?Arten von Herzfrequenzmessgeräten
Bisher gibt es auf dem Markt zwei grundlegend unterschiedliche Schemata zur Messung der Herzfrequenz oder der Herzfrequenz (HR) oder kurz der HR (von der Herzfrequenz).Der erste und vielleicht der beliebteste - ein grüner Laser. Von Hersteller zu Hersteller und von Modell zu Modell ändern sich nur die Position des Sensors und die Anzahl der LED-Laser um ihn herum.Das Funktionsprinzip ist einfach. Im Blut befindet sich Häm (Hämoglobin), das das Blut in einer leuchtend roten Farbe färbt. Dieses Häm absorbiert intensiv im grünen Teil des Spektrums. Blut pulsiert selbst in den kleinsten Gefäßen mit der gleichen Frequenz wie das Herz, wodurch der Blutfluss gewährleistet wird. Wir richten den Laser auf die Haut und messen die Welligkeit des reflektierten grünen Lichts, von wo aus wir den Puls berechnen.Das Funktionsprinzip des Laser-Herzfrequenzmessgeräts. QuelleEine andere Art von Herzfrequenzmesser arbeitet nach dem Prinzip eines EKGs . Der einzige Unterschied besteht darin, dass anstelle von einem Dutzend Elektroden nur zwei verwendet werden.Ein Paar Elektroden ist an der Brust befestigt (wie meine Praxis zeigt, kann man sie nicht einmal benetzen). Die Potentialdifferenz, die der Herzfrequenz entspricht, wird mit einem separaten Mini-Computer aufgezeichnet, der Daten über BlueTooth an externe Geräte überträgt.NB: Interessanterweise unterstützen beispielsweise einige Simulatoren die HR-Funktion auf dem BT-Kanal, sodass die Daten während des Trainings automatisch auf dem Display angezeigt werden. Nachfolgend finden Sie ein Beispiel für das Aussehen der Rudergeräte von Concept 2:QuelleDer Leser wird eine Frage stellen, aber was ist besser? Es ist schwierig, eine direkte und eindeutige Antwort zu geben.Wenn es keine Erkrankungen des Herz-Kreislauf-Systems gibt und genaue Messungen nur bei körperlicher Aktivität erforderlich sind (z. B. bei Sportlern), ist die beste Wahl nur ein Armband und ein Sensor auf der Brust. Wenn die Aufgabe darin besteht, den Puls rund um die Uhr zu überwachen (z. B. aufgrund von Herzproblemen), wählen Sie ein Armband mit integriertem Sensor. Ein vollständiger Vergleich mit der Analyse einzelner Aspekte auf Englisch wird hier gegeben .Nur zwei Worte zur Zuverlässigkeit der Daten. Es gibt einen interessanten Artikel auf Wareable.comgewidmet dem Testen der Genauigkeit von Daten, die von verschiedenen Sensoren empfangen werden. Es stellt sich heraus, dass der Lasersensor eine "Reproduzierbarkeit" von etwa 85% bei ± 5 Schlägen / min erzeugt, während der Brustgurt es Ihnen ermöglicht, 91% zu erreichen.Ich möchte hinzufügen, dass es mein Herzfrequenzmesser ist, der die Herzfrequenz alle 5 Sekunden misst. Wenn also 5 Schläge in 5 Sekunden aufgetreten sind, wird die Herzfrequenz mit 60 Schlägen / min berechnet. In einer entspannten Position betrug der gemessene Puls manuell 60 Schläge / min, und der Brustgurt zeigte Werte von 58 bis 63 - eine ziemlich akzeptable Genauigkeit.Aber zurück zu unseren Schafen ...Experimenteller Teil
Um den Puls zu überwachen, trug ich einen Brustherzfrequenzmesser in Verbindung mit einem Fitnessarmband für mehrere Besuche mit Pausen zum Aufladen und Hochladen von Daten: Arbeitstag + Abendzeit zu Hause und separat - Nacht. Das Armband und der Herzfrequenzmesser werden über Bluetooth synchronisiert.Um Werbevorwürfe nicht zu verderben und zu vermeiden, gebe ich hier bestimmte Modelle an (für diejenigen, die sie benötigen, werden sie sie öffnen und nachsehen).Super geheime Entwicklung von DARPAPolar Loop Polar H3 sensor.
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Als nächstes werden wir den normalen "Büro" -Tag separat trennen (dank der Dissertation gab es viele davon) und ihn mit dem Tag vergleichen, an dem ich ihn die meiste Zeit "auf meinen Füßen" tragen musste (es ist so ein Job im Labor). Als Bonus für diesen Artikel gibt es Pulsogramme vom Training im Fitnessstudio und einer Bergwanderung.Bürotag
Um nicht zu schmachten, werde ich sofort das allgemeine Bild geben, das in der folgenden Abbildung dargestellt ist. Tatsächlich ist dies ein 24-Stunden-Pulsogramm eines typischen „Bürohamsters“.Mit Blick auf die Zukunft werde ich sagen, dass jede körperliche Aktivität eine lange Spur von „Entspannung“ aufweist, wenn sich der Puls innerhalb von 30 bis 40 Minuten wieder normalisiert. Und die "Höhen" des Pulses bei 9-30 und 12-00 sind zwei Tassen Kaffee.Aber schauenwir es uns genauer an ... Wir wachen zunächst gegen 7:30 Uhr auf und rennen zu dem Zug, an dem ich normalerweise arbeite. Nach dem Aufwachen springt der Puls von 60 (sozusagen gesunder Schlaf) auf 80-90 Schläge / min (Gebühren und Bewegung im Haus). Dann ein leichtes Joggen zum Zug und der Puls geht über 120 Schläge pro Minute. Dann die Ruhezeit im Zug, ungefähr 40 Minuten - nichts passiert und der Puls geht zurück auf 80 Schläge (Arbeiten an einem Computer, Ansehen von Nachrichten am Telefon). Und natürlich ist die Ankunft und der Weg zur Arbeit ein relativ ruhiger Schritt, und alle Ausbrüche sind Treppen.In der ersten Hälfte des Arbeitstages und des Mittagessens liegt der Puls in einem ruhigen Zustand zwischen 70 und 80 Schlägen / min. Kampagnen für Tee / Kaffee und für den Drucker sehen aus wie kurze Ausbrüche von bis zu 90-100 Schlägen pro Minute. Gegen 11:30 - 12:00 Uhr kommt die Mittagspause und der Puls steigt etwas auf 90 an.In der zweiten Hälfte des Arbeitstages - unverändert, etwa 70-80, erinnert das Armband regelmäßig daran, dass es Zeit ist, sich körperlich zu betätigen - müssen Sie sich dem gedankenlosen Stück Eisen an Ihrem Handgelenk unterwerfen und durch das Büro gehen.Das Ende des Arbeitstages. Sie müssen zum Zug gelangen, der Puls springt wieder auf 90-100 Schläge / min (normalerweise gehe ich im allerletzten Moment aus). Und wieder 40 Minuten Sitzmodus. Dann ein langer und langer Aufstieg bergauf, Abendessen und einige Hausarbeiten.Das Interessanteste passiert nachts. Wie Sie in der folgenden Grafik sehen können, bleibt der Puls nachts relativ stabil - 60 Schläge / min, manchmal springend auf 70. Im Pulsogramm sind jedoch „Adhäsionen“ deutlich sichtbar - ein scharfer, aber nicht längerer Anstieg des Pulses. Anhand dieser Spitzen können Sie die Aktivität einer Person während der Nacht verfolgen und vorhersagen, wann es am einfachsten ist, sie aufzuwecken. Nach diesem Prinzip arbeiten: a) Armbänder mit der Funktion des Erwachens und b) Anwendungen für den Schlaf.Die Meinung des Amateurs über Schlaf und Kontrolle darüber. , . , 7-8 – . , . , , , .
Wir haben die Hauptphasen des täglichen Zyklus des „Bürohamsters“ untersucht. Wenden wir uns nun dem Zyklus des Mitarbeiters zu, der die meiste Zeit auf seinen Füßen verbringt, in Bewegung ist und mit seinen Händen arbeitet.Labortag
Es ist klar, dass es nachts keine wesentlichen Unterschiede geben wird, aber tagsüber ist alles völlig anders. Aufgrund der Tatsache, dass Sie sich ständig bewegen, etwas mit Ihren Händen tun und von einem Raum zum anderen gehen müssen, ist die durchschnittliche Herzfrequenz 10-15-20 Schläge / min höher als bei einem sitzenden Lebensstil.Um es ein wenig visueller zu gestalten, erstellen wir beide Diagramme in denselben Koordinaten:Der gleiche Zeitplan, wenn Sie die Mittelwertbildung hinzufügen.Die wichtigste Schlussfolgerung ist natürlich die offensichtlichste: Bewegen Sie sich bei der Arbeit mehr, auch wenn die Arbeit sitzend ist. Sie müssen nur eine Aktivität entwickeln, bei der Sie alle anderthalb Stunden laufen.Oh Sport, du bist die Welt!
Das erste, worüber ich sprechen möchte, ist natürlich ein Schaukelstuhl oder Fitness - wie Sie möchten. Das folgende Pulsogramm zeigt mein typisches Training für ca. 1,5 Stunden. Am Anfang - ein Aufwärmen, einige einfache Übungen, die helfen, die Muskeln zu straffen, dann ein Rudergerät, um sich richtig aufzuwärmen, eine kleine Pause und etwa 30-40 Minuten Standardübungen mit freien Gewichten und / oder anderen Simulatoren.Es ist erwähnenswert, dass dieses spezielle Training ungefähr 1050 kcal "verbraucht", was ungefähr 2-3 Snickers 50 gr entspricht. Hier können Sie eine ganze Abhandlung über Herzfrequenzzonen usw. schreiben, aber ich werde nicht, ich hinterlasse nur einen Screenshot aus dem Programm.Meine Freunde und Kollegen lieben es auch, in die Berge zu gehen, daher werden das Pulsogramm und die Karte einer dieser Reisen unten vorgestellt. Interessanterweise erhöht ein konstanter Anstieg den unteren Balken des Pulses auf etwa 95-100 Schläge / min, und die durchschnittliche Herzfrequenz für die gesamte Route beträgt etwa 125 Schläge / min, was sehr gut für die Verbrennung überschüssiger Kalorien ist.Pulsogramm während einer Bergwanderung. Einfaches Erraten des Mittagessens und des FotostoppsKarte, Geschwindigkeit und Höhe für Klarheit. Aus irgendeinem Grund wird die Höhenskala nicht angezeigt: Die maximale Höhe betrug 2380 m, die minimale 1130 mUnd ein kleiner SammariSchlussfolgerung und Schlussfolgerungen
Erstens müssen Sie sich immer öfter bewegen, egal wie banal es klingt. Viele Menschen brauchen ein starkes Argument, um sich zu engagieren, ins Fitnessstudio zu gehen, sich in der Natur zu entspannen und sich einfach mehr zu bewegen. Ich hoffe, dass ich in diesem Artikel deutlich zeigen konnte, dass selbst ein gewöhnlicher Spaziergang durch das Büro mit einem Glas Wasser oder einer Tasse Kaffee mein Herz für weitere 20-30-40 Minuten um mindestens ein Drittel höher schlagen lässt, nachdem ich zu einem bequemen Stuhl zurückgekehrt bin. Je öfter es reduziert wird, desto mehr Kalorien werden im Körper verbrannt.ZweitensEin Mann der modernen "Zucker" -Zivilisation verbraucht zu viele Kalorien mit der Nahrung. Von hier aus wachsen die Füße in vielen Problemen: angefangen bei Diabetes bis hin zu Herzerkrankungen. Gleichzeitig ist es fast unmöglich, Produkte mit einem Zuckergehalt von 10-15 g pro 100 g abzulehnen (siehe Kleingedrucktes auf den Verpackungen). Es gibt nur einen Ausweg - Kalorien selbst zu verbrennen. Meiner Meinung nach lautet die schwielige Inschrift am Handgelenk „Es ist Zeit, sich zu bewegen!“. - Eine großartige Gelegenheit, sich noch einmal daran zu erinnern, was tagsüber für alle Snacks gegessen wurde, und ins Fitnesscenter zu gehen.Über Zucker und normalen Stoffwechsel Drittens ist ein Fitness-Tracker mit der Fähigkeit, die Herzfrequenz zu messen, ein hervorragendes Instrument für Ärzte, um die Gesundheit des Patienten zu überwachen und „Problem“ -Ereignisse vorherzusagen. Heutzutage besteht die Hauptschwierigkeit darin, ein solches Datenarray automatisch zu akkumulieren und zu verarbeiten, so dass der Arzt nur eine Quetschung / Prädiagnose erhält.Viertens sind Sicherheitsprobleme leider die Kehrseite der Vorteile von Fitness-Trackern. Tatsächlich können Sie, wie ich im Artikel über das Pulsogramm gezeigt habe, viele Informationen über eine Person verfolgen: Dauer und Art des Schlafes, Tagesablauf, Arbeitsstil („Bürohamster“ und Menschen „auf den Feldern“) und vieles mehr. Tatsächlich ist es ein versteckter Spionageagent am Handgelenk.Aber zurück zu der Frage am Anfang des Artikels:Also, wer sind sie Fitness-Tracker? Meiner Meinung nach sind Fitness-Tracker definitiv ein nützliches Instrument zur Überwachung Ihrer täglichen Aktivität, wenn nicht sogar Ihrer Gesundheit, was sich indirekt auf Ihre Gesundheit auswirkt. Wenn sie wüssten, wie man Daten über Blutzucker- und Sauerstoffwerte sammelt, würden sie zu einem unverzichtbaren „Pferd“ für personalisierte medizinische und sportliche Errungenschaften.PS: Vergiss nicht, den Blog zu abonnieren : Es ist nicht schwer für dich - ich freue mich! Und ja, bitte schreiben Sie über die Mängel, die im PM-Text vermerkt sind.PPS:Ich nutze diese Gelegenheit, um meinen Vortrag über meine Dissertation gerne zu teilen
Manchmal ist es möglich, kurz zu lesen, und manchmal nicht so viel über die Nachrichten von Wissenschaft und Technologie auf meinem Telegrammkanal - wir sind willkommen;)