Zakaj in kako spremljati srce športnega rekreativca

Na Institutu Jožef Stefan so znanstveniki pripravili primerjavo delovanja treh različnih zapisovalcev srčnega utripa: enostavnega, tistega za športnike in medicinskega, ki je plod domačega znanja. Ugotovitve so zanimive.

Ne glede na to, ali ste občasni športnik, rekreativni športnik ali tisti, ki telesni aktivnosti namenja več kot 10 ur na teden, in še posebno če ste vrhunski športnik, je med vami verjetno redko kdo, ki pri svoji športni dejavnosti ne nosi športne ure. Ta pregovorno načeloma pomeni prehod iz raja do pekla, saj užitke ob doživljanju barvite narave in duhovne sproščenosti nadomesti s spremljanjem povečanega srčnega utripa, izraženega le v nekaj številkah.

A navsezadnje moramo priznati, da je vendarle dobro vedeti, koliko kilometrov, kalorij, srčnih utripov, moči in še česa smo naredili ali porabili. In ob tem niti ne pomislimo, da je prav spremljanje srčnega utripa najpomembnejše za naše zdravje, da ne rečem življenje.
 

Zdravnikovo mnenje

Srce je črpalka, ki skrbi za to, da dobijo naši organi in tkiva dovolj krvi, ki vsebuje potrebna hranila in kisik. Doc. dr. Katja Ažman Juvan, dr. med., spec. kardiologije in vaskularne medicine in vodja Sekcije za športno kardiologijo pri Združenju kardiologov Slovenije, razlaga: »Med telesno vadbo se aktivirajo številne mišice, ki zahtevajo dodatna hranila in kisik.

Srce mora za to prečrpati večjo količino krvi. Med stopnjevanjem obremenitve se to delno zagotovi s povečanjem količine krvi, ki jo srce iztisne med enim utripom (utripnim volumnom), še bolj pomembno pa je povečanje srčne frekvence. Srčna frekvenca se lahko poveča do maksimalne frekvence, ki je značilna za vsakega posameznika. Najbolje jo določimo z maksimalnim obremenitvenim testom, v praksi pa si pogosto pomagamo z izračuni, med katerimi je najbolj pogosto uporabljana formula 220 – leta.«

Srčna frekvenca med vadbo tako izraža intenzivnost vadbe, ob čemer se je že pred začetkom vadbe pomembno odločiti, kaj od nje sploh pričakujemo. Ažmanova nadaljuje: »Tako je vadba nižje intenzivnosti namenjena začetnikom, katerim vsekakor priporočamo, da pričnejo z vadbo postopno, in pa tistim, ki želijo izgubiti odvečne kilograme. Vadba višje intenzivnosti je namenjena predvsem izboljšanju telesne pripravljenosti.

Tudi tu velja, da je za določitev območij srčne frekvence, pri kateri bomo vadili, najbolje opraviti obremenitveni test, še posebej zato ker vključuje tudi merjenje porabe kisika. Med rekreativnimi športniki je bistveno pogosteje uporabljeno, sicer manj zanesljivo izračunavanje območij, ki temelji bodisi na odstotkih maksimalne srčne frekvence (bolj uporabno za manj trenirane), bodisi na Karvonenovi formuli, ki upošteva tudi srčno frekvenco v mirovanju (bolj uporabno za bolj trenirane). Za začetnike je primerno območje 60–70 odstotkov maksimalne srčne frekvence, za trenirane 70 do 80 odstotkov, nad 80 odstotkov pa vadijo predvsem tekmovalni športniki.«

Dokazano je, da redna telesna vadba pozitivno vpliva na zdravje, tudi zdravje srca in ožilja, vendar jo moramo pri bolnikih s srčno-žilnimi boleznimi ustrezno prilagoditi, drugače je zanje lahko nevarna. Pri njih je srčna frekvenca pomembno merilo priporočene intenzivnosti telesne vadbe, ki ga predpiše zdravnik. »Meritev srčne frekvence med vadbo nas lahko opozori, da je s srcem kaj narobe, saj lahko pokaže nepravilnosti v srčnem utripu, ki so odsev motenj srčnega ritma. Motnje se kažejo lahko kot posamezni prezgodnji (ali izpuščeni) utripi ali pa kot obdobja (pre)hitrega ali neenakomernega bitja srca. Nekateri ljudje jih sami zaznavajo, drugi ne. Ko se pojavijo motnje utripa, je potreben pregled pri zdravniku,« še opozarja doc. dr. Katja Ažman Juvan.

 

Merilniki so pomembni

Kakor koli torej prehajamo iz našega raja do pekla oziroma iz sveta barv in dobrih občutkov v svet številk, ima slednji gotovo svoj namen. Tudi če moramo zato nositi takšne in drugačne pripomočke, merilnike, števce, ure in tudi če smo zato prepoznani kot športni obsedenci in ne užitkarji, je spremljanje srčnega utripa med športno aktivnostjo smiselno. Morda včasih tudi življenjsko pomembno.

Verjetno tako prav vsak športnik ali rekreativec pozna različne tipe športnih ur, od Polarja, Garmina, Suunta, v zadnjem času so se jim pridružile tudi t. i. aktivne zapestnice, ki spremljajo ne le športne, ampak vsakdanje aktivnosti. Na Institutu Jožef Stefan so predstavili miniaturno mobilno medicinsko napravico SAVVY EKG, ki jo z običajnimi EKG-elektrodami pritrdimo na telo v bližini srca, možno jo je pritrditi tudi na Polarjev pas.

Čeprav je glavni namen merilnika dolgotrajno spremljanje srčnega ritma za medicinske namene, se je izkazal za zelo uporabnega tudi pri športni vadbi. Izmerjen EKG se brezžično (BT4) prenaša v osebni pametni telefon, ki ga imate skoraj vedno pri sebi, in tako omogoča nemoteče, lahko tudi večdnevno merjenje srčnih utripov med vsakdanjimi dejavnostmi, športnim treningom ali spanjem. Telefona prav nič ne moti, da nenehno sprejema in prikazuje EKG – vse njegove funkcije se izvajajo vzporedno. Izmerjeni EKG se shranjuje v telefonu za morebitno poznejšo natančnejšo obdelavo. Opišimo nekoliko podrobneje, kaj skriva ta nova in uporabna napravica v svojem miniaturnem ohišju.

Merilnik SAVVY EKG je sestavljen iz dveh majhnih zaobljenih delov, ki sta povezana z gibko žičko, tako da je vse skupaj podobno 10 centimetrov dolgi in 22 gramov težki sponki. Taka zasnova omogoča dolgotrajno in nemoteče nošenje. Bipolarni EKG-odvod vsebuje vse informacije, potrebne za spremljanje srčnega ritma. EKG je posnet z visoko ločljivostjo, zato je primeren tudi za medicinsko uporabo. Miniaturna baterija, ki je nameščena v merilniku, lahko po vsakem polnjenju nepretrgoma deluje sedem dni ali več.

Merilnik je izjemno preprost za uporabo, ne potrebuje nobenih nastavitev, kablov ali stikal, zato je enostaven tudi za vzdrževanje in čiščenje. V svetovnem merilu obstaja le nekaj merilnikov EKG s podobno zasnovo in zmogljivostmi. Ne vemo pa za nobenega, ki bi bil tako nemoteč kakor SAVVY, medicinsko certificiran in tudi cenovno dostopen.

SAVVY EKG je brezžično povezan s prosto dostopno mobilno aplikacijo MobECG za okolje Android, ki shranjuje meritve, jih prikazuje in sproti izračunava srčno frekvenco. Uporabnik lahko označi trenutke v meritvi, ko je na primer občutil spremembe v bitju srca ali v svojem počutju. Takoj lahko sam izdela poročilo v obliki izpisa EKG tik pred označenim dogodkom in po njem. Poročilo je zapisano v pdf-obliki, ki je čitljiva na vseh računalnikih in primerna za pošiljanje po e-pošti. Za natančnejše pregledovanje posnetega EKG na osebnem računalniku je na voljo prosto dostopen program VisECG, ki so ga tudi izdelali raziskovalci Instituta »Jožef Stefan« v sodelovanju z medicinskimi strokovnjaki. Ob zdravstvenih težavah velja, da sta končni pregled in postavitev diagnoze izključno v domeni specialista kardiologa.
 

Primerjava merilnikov

Čeprav je SAVVY namenjen uporabi v medicini, je, predvsem zaradi nemoteče zasnove in natančnosti posnetkov, koristen pripomoček tudi pri športni vadbi. Odziv in komentarji športnih uporabnikov pomagajo izboljševati funkcionalnost in uporabnost sistema SAVVY. Zato ni presenetljivo, da je tako znanstvenike na Inštitutu kot ustvarjalce revije Polet zanimala primerjava med tremi opisanimi možnostmi za merjenja srčnega utripa. Za primerjavo smo izbrali merilnik Polar, aktivno zapestnico Fitbit in SAVVY EKG.

Pri merilniku Polar smo uporabili senzor srčnega utripa H7, ki meri napetost med dvema elektrodama, vgrajenima v trak, ki se namesti okrog prsnega koša. Po zagotovilih proizvajalca senzor brezžično pošlje resničen in točen srčni utrip mobilni vadbeni aplikaciji, nameščeni na pametnem telefonu ali na zapestni uri, ki ju spremeni v pametnega vadbenega spremljevalca. Za nadaljnjo uporabo na svojem računalniku je treba shranjene podatke prek strežnika proizvajalca prenesti s pametnega telefona, za kar je potrebna povezava obeh naprav na internet.

Pri zapestnici FitBit smo izbrali merilnik aktivnosti Charge, velika izvedba, ki je fitnes senzor v obliki zapestnice za spremljanje dnevne aktivnosti z vgrajenim pospeškomerom. Srčni ritem se določa na podlagi zaznavanja sprememb prosojnosti zapestja, ki nastane zaradi utripajoče krvi v žilah in kapilarah. Proizvajalec zagotavlja, da fitbit natančno nadzoruje tudi kakovost spanja. Meritve shranjuje samodejno v pomnilniku zapestnice. Tako kot pri polarju pa je za nadaljnjo uporabo na svojem računalniku treba shranjene podatke prek strežnika proizvajalca prenesti iz zapestnice, za kar je tudi potrebna internetna povezava.

SAVVY EKG meri napetost med dvema elektrodama, nameščenima na telo v bližini srca. Brezžično je povezan z mobilno aplikacijo MobECG na telefonu Android, ki prikazuje merjeni EKG in srčni utrip ter shranjuje meritev v pomnilnik telefona. Kot smo že opisali, je možno označiti dogodke, na primer konec vzpona, občutek slabosti in podobno in takoj ali pozneje izdelati poročilo z izpisom EKG okrog označenih dogodkov. Shranjene podatke lahko pregledujemo že na pametnem telefonu in jih iz njega lahko neposredno prenesemo na svoj računalnik, za kar internetna povezava ni potrebna.

Vse tri pripomočke sem prostovoljno preizkusila. Preizkusila sem njihovo uporabnost in prijaznost do uporabnika v različnih dejavnostih: na cestnem kolesu, pri smučarskem teku, pri treningu moči v telovadnici, hkrati pa tudi v mirovanju in med spanjem. Vse tri pripomočke sem uporabila pri vseh aktivnostih hkrati, pri čemer sem bila pozorna na posebne zahteve posameznega pripomočka. Pri polarju si je treba pravilno namestiti pas za srčni utrip in z aplikacijo na telefonu pognati meritev. Pri fitbitu sem si zapestnico enostavno namestila kot navadno uro, pri čemer pa nisem mogla natančno določiti začetka meritve športne aktivnosti, ker se ura prižiga sama od sebe ob najmanjšem tresljaju. Pri SAVVY-ju sem nekaj več časa namenila namestitvi senzorja, saj je za uspešno merjenje pomembno, da si elektrodi namestiš na pravo mesto in v pravilni razdalji.

Kakšnih posebnih nevšečnosti pri uporabi pripomočkov nisem imela. Pri uri Fitbit sem morala biti pozorna pri vadbi z utežmi: na primer z dviganjem kettlebella nehote zadevaš ob uro, kar verjetno vpliva tako na meritev kot na možnost poškodovanja ure. Polar in SAVVY EKG sta bila pri vseh drugih aktivnostih povsem nemoteča in ju celo med spanjem nisem posebej zaznavala.

Frekvenca utripov – primerjava treh naprav

Vse tri naprave so, vsaka zase, merile srčni utrip, in sicer hkrati na istem uporabniku ob isti aktivnosti. S programi, ki jih imajo vse tri naprave, smo izdelali zapise posnetkov, ki so jih raziskovalci Instituta »Jožef Stefan« primerjali in komentirali. Ker se kolesarska sezona ravno začenja, bomo prikazali meritve na kolesu. Ugotovitve in razmerja med vsemi tremi primerjanimi napravami pa so podobni tudi pri drugih športih.
 

Na kolesu

Spremljanje aktivnosti na kolesu je prikazano s tremi grafi. Prikazan je 15-minutni posnetek, ki pokaže, da naprava Polar sicer sledi dinamiki srčnega utripa, toda hitre spremembe nekoliko zgladi, tako da ne moremo natančno videti, kako hitro utrip narašča ali upada. Podatki z zapestnice FitBit so netočni in skoraj ne dajejo vtisa, da gre za isto aktivnost oziroma isti interval merjenja. Kljub večkratnemu preverjanju nam ni uspelo ugotoviti, zakaj je tako. Možni vzrok je v pogostem izgubljanju optičnega stika LED-diod na uri z zapestjem, zaradi česar se izgublja signal. Če je manjkajočega signala preveč, ga ni možno verodostojno ustvariti.

Dejstvo ostaja, da zapis FitBit ne sledi dinamiki utripa. In še eno slabost ima: ne omogoča merjenja brez uporabe aplikacije, ki vsebuje obvezno delovanje ponudnikovega strežnika. SAVVY meri signal EKG in zato lahko določimo trenutno frekvenco srčnega utripa, torej od utripa do utripa. V primerjavi grafičnih rezultatov smo uporabili njegov nefiltrirani signal, ki pa ga je mogoče s filtriranjem poljubno »zgladiti«. Vizualno smo preverili ves posnetek SAVVY EKG in se prepričali, da pri določanju utripov ni bilo napak, zato smo ta posnetek uporabili kot referenčno vrednost za vse primerjave.

Kolo pod lupo

Če povečano prikažemo le dvominutni izsek iz meritve, lahko opazimo, kako Polar znatno filtrira hitre spremembe. To je še posebej opazno v intervalu 16:38:30–16:39:00, pri katerem frekvenca utripa na merilniku Polar upade manj kot v resnici (na 103/min) in 15 sekund pozneje kot v resnici, kar je vidno iz primerjave z grafom SAVVY EKG. Podatki z zapestnice FitBit so daleč od resničnih vrednosti.
 

Med spanjem

Tudi med spanjem so ugotovitve primerjav podobne: Polar preveč gladi krivulje in s tem zabriše dinamiko sprememb srčnega ritma in zato ne prikaže resničnega najvišjega in najnižjega utripa. FitBit ostaja nenatančen tudi med spanjem, toda zaradi bolj enakomernega utripa in mirovanja je bliže realnim vrednostim kakor sicer. SAVVY pa omogoča natančne meritve ritma, tudi nerednega. Ko se po aktivnosti srčni utrip umiri, ali med spanjem, lahko začutimo posamezne dodatne utripe, ki jih niti Polar niti FitBit ne moreta zaznati. Podrobnejši prikaz grafa srčnega utripa, posnetega med spanjem s SAVVY EKG, vsebuje prezgodnji utrip ob 00:12. Graf iz Polarja tega prezgodnjega utripa ne zazna, a dobro sledi frekvenci srčnega ritma, čeprav je najvišji srčni ritem nekoliko nižji od resničnega (glej obdobje med 10. in 11. minuto). Zapestnica FitBit tudi na tem primeru ne daje verodostojnega prikaza srčnega ritma, komaj lahko sklepamo, da gre za isto obdobje merjenja.

Kot povzemajo raziskovalci Instituta Jožef Stefan: »Meritve, ki smo jih opravili, potrjujejo, da je med primerjanimi napravami najbolj natančen SAVVY EKG. Kako ne bi bil, saj je narejen za medicinsko spremljanje srčne aktivnosti. Polar je primeren za športnike, ki nimajo težav s srčnim ritmom in jih ne zanima natančna dinamika njihovega srčnega utripa. FitBit je primeren le za uporabnike, ki se zadovoljijo le s približno oceno njihove aktivnosti in se zavedajo, da tudi prikazani srčni ritem ni natančen.«
 

Odgovornost je vaša

Šport, toliko bolj pa rekreacija seveda večini pomenita možnost sprostitve, umika od vsakdanjega življenja in izbor le tistih misli in občutkov, ki navdihujejo. In tako je prav. Res pa je, da še posebno v zadnjem času narašča število rekreativcev, ki so vse bolj predstavniki tistega drugega sveta, sveta številk, in to ne le tistih na uri ali drugih merilnikih, ampak celo tistih na semaforjih v cilju. Intenzivna vadba je do neke mere celo priporočljiva in ima svoj pomen, seveda le, če ne vodi v pretiravanje.

V takem primeru so merilniki srca še kako priporočljivi, še posebno za rekreativce, ki niso več ravno najmlajši. Spremljanje srčnega utripa, pa tudi drugih parametrov tako pomeni veliko več kakor le modno muho in dokazuje uporabnikovo odgovornost za zdravje. Šport in rekreacija sta v osnovi mišljena kot načina za boljše in bolj zdravo življenje in naj tako ostane. In naj nam svet številk, čeprav se najprej zdi kot pekel, omogoča (športno-rekreativni) raj še na mnoga leta …