SpO2、ECG、HRV、心拍数: スマートウォッチが心臓をどのように管理するか

の建設者が時代を迎えるのは遠いことのようです。時計などつながったブレスレット手首に装着するシンプルな歩数計のみを提供していました。現在、メーカーは多数のセンサーを提供し、健康に関する多くのデータを収集または分析しています。それを超えてもスポーツウォッチとGPS または GNSS 追跡、現在では最もアクセスしやすいモデルにも心拍数のモニターが搭載されています。最も高級な時計には、心電図や血圧測定機能が搭載されていることもあります。場合によっては、SpO2、HRV、VO2max など、より複雑に見える測定値を取得することもできます。

しかし、このすべてのデータは何を意味するのでしょうか?それらは何を測定し、ユーザーはそれをどのように利用して健康状態や、場合によってはスポーツのパフォーマンスを向上させることができるのでしょうか?これがこのファイルで確認できる内容です。

動画解説

心拍数測定

心拍数は、接続された時計やブレスレットによって測定される主なデータです。ほとんどの場合、この測定は心拍数モニターという非常に単純なツールを使用して行われます。これは実際には時計やブレスレットの裏側に取り付けられたセンサーで、控えめに言っても光電脈波計という複雑な名前の原理を使用します。

具体的には、心拍数モニターには 2 つの目的があります。緑色のパルス光を送信することと、反射光の量を測定することです。これが光電容積脈波検査です。緑色の光の反射が多ければ多いほど、血流が多くなり、心臓の鼓動が速くなることを意味します。心拍の間隔が離れていると、血流が低下し、緑色の光が皮膚に吸収されやすくなります。このため、時計やブレスレットの心拍数モニターは、血流の変化を知るために非常に高速で光を送信し、実際の心拍数にできるだけ近い測定値を得ることができます。

私の心拍数はどれくらいですか?

脈拍の測定と同様に、心拍数モニターでは心拍数を 1 分あたりの心拍数で測定できます。健康な人の安静時の心拍数は、一般に 50 ～ 80 拍/分と推定されています。ただし、活動中は必然的にペースが上がります。このような状況において、コネクテッド ウォッチやブレスレットは、特に最もスポーティなユーザーにとって最も役立ちます。

実際、メーカーは心拍数の継続的なモニタリングを提供したり、トレーニング セッション全体を通じてさらに正確なトレースを提供したりすることがあります。このデータを標高や歩行速度などの他の要素と比較するには十分です。とりわけ、心拍数は健康レベルだけでなく、スポーツのパフォーマンスを示す優れた指標でもあります。

多くの場合、ランニングやサイクリングなどの有酸素運動の目的は、インターバル トレーニングなどで、心拍数ゾーンを光の強度、中程度の強度、または強い強度の間で変化させることです。予備心拍数は、効率を高めるために運動中に固定しておく必要がある理想的な心拍数に対応します。

スポーツトレーニングの目的は、最大心拍数を変更することではなく、最大心拍数は固定されており、安静時の心拍数を下げることであることに注意してください。努力中に操作する余地をさらに与えるのに十分です。

さまざまなセンサーによってすでに測定されている心拍数に基づいて、特定の時計はこの心拍数の変動を測定できます。この心拍数は、HRV (または HRV、または HRV) と略されることがよくあります。心拍数の変動、 英語で）。

この変動はミリ秒 (ms) 単位で測定され、2 つの心拍間の平均差の変動に対応します。具体的には、これは、時計が 1 日のさまざまな心拍の間で認識できる違いです。したがって、心拍数が 60 拍/分 (bpm) の場合、心臓は平均して毎秒鼓動していることになります。ただし、これは心臓の全体的な健康状態を反映するものではありません。 HRV は、これらの異なる心拍間の差を測定します。たとえば、60 bpm の同じ瞬間に、2 つのビート間に 1109 ミリ秒の遅延が発生し、他の 2 つのビート間には 985 ミリ秒の遅延が発生する可能性があります。心拍数の変動は 1109-985=124 ミリ秒となります。

HRV は何に使用されますか?

心拍数変動の測定は主に次の場所で行われます。スポーツウォッチのモデルのように、ガーミン、 のポーラー、またはから合唱団。ただし、次のモデルなど、より古典的なコネクテッド ウォッチは、フィットビットまたはアップルウォッチまた、この測定は、通常夜間に安静時に行われることも提案しています。

ただし、心拍数の変動だけではほとんど意味がないことに注意してください。この変動よりも、研究するのが興味深いのはその長期的な変動です。

たとえば、Garmin では、心拍数の変動は、時計がリズムと傾向を分析するまでの 3 週間の使用後にのみ表示されます。普通» この値。さらに、アメリカのメーカーは「ベースライン» 2 つの基準値の間の値と毎日の値は、実際には過去 7 日間の平均です。理想的には、HRV は急激に変動せず、このベースライン内にとどまるべきです。

心拍数の変動が不均衡であるため、ベースラインから外れている場合は、病気の兆候である可能性があります。たとえば上の例では、12月末頃に1週間体調を崩しました。症状の中で、心拍数の変動が大幅に低下しました。これは、ウイルスを倒すために心拍数が全体的に上昇した結果です。

したがって、心拍数の変動自体はユーザーにとってほとんど関心がありません。一方、この測定値は、トレーニング状況、ストレスレベル、夜間の回復などの他のデータを計算するために、コネクテッドウォッチアルゴリズムによって使用されます。

VO2max、酸素の最大吸収量

接続された時計やブレスレットによって測定されたさまざまなデータの中に、特定のデータが含まれることがますます増えています。« VO2max »。これは特に Apple Watch の最新バージョンに当てはまります。アップルウォッチSEなどアップルウォッチシリーズ6。

ただし、このタイプの測定を提供しているメーカーは Apple だけではありません。サムスンギャラクシーウォッチ3、ファーウェイウォッチGT、Xiaomi Mi Band 5もちろんスポーツウォッチにも。

適切なVO2maxとは何ですか?

接続された時計やブレスレットは実際に VO2max を測定するのではなく、単に計算するだけであるため、VO2max を測定値と呼ぶのは言葉の乱用であると言わざるを得ません。これを理解するには、VO2max が筋肉に吸収できる酸素の最大量に相当すると説明するだけで済みます。言い換えれば、これは最大酸素消費量であり、1 分あたり 1 キログラムあたりの酸素のリットル数 (L/min/kg) で表されます。

しかし実際には、多くのメーカーは、VO2max レベルを示すダイヤルとそのレベル (低、中、高など) を指すカーソルを備えた、よりグラフィックなアプローチを提供することに満足しています。一般に、良好な VO2Max は、男性の場合は 1 キログラムあたり 1 分あたり 45 ml、女性の場合は 1 キログラムあたり 35 ml 程度であると考えられています。

VO2maxはどのように測定されますか?

VO2max を正確に測定するために、スポーツ機関はマスクを装着したトレッドミル システムを使用して、ランナーが最高のペースで吸入する酸素の流量を測定します。このタイプの測定はスポーツ ウォッチやブレスレットではサポートされていないと言えば十分です。彼らは、心拍数、年齢、体重、性別、ペースなどの記録されたさまざまなデータを単純に組み合わせて、計算された VO2max を導き出すため、実験室よりも精度が低くなります。これを行うには 2 つの方法があり、12 分間できるだけ早く実行する必要があります。この時間が経過すると、時計は移動距離を測定し、2 つの式を使用して VO2max を推定します。

• (22.35 x キロメートル単位の距離) – 11.288 = VO2max
• 最大有酸素速度 x 3.5 = VO2max

最大酸素消費量を測定するというまさにその目的を考えると、VO2max はいつでも計算できるわけではありません。したがって、心拍数が特に高くなければならないため、多くの場合、データは時計やブレスレットのトレーニング モードにあるときにのみ利用できます。

具体的には、VO2max により、持久力に関するパフォーマンスを知ることができます。 VO2max が高いほど、より多くの酸素を吸収できるようになり、すぐに疲れる可能性が低くなります。したがって、心拍数と同様に、トレーニングをより効率的に改善するためにモニタリングする指標となります。

SpO2、血液中の酸素飽和度

SpO2 の名前は VO2max の名前に近いように思えるかもしれませんが、非常に異なるデータです。 VO2max はデバイスによって推定されるだけですが、SpO2 は実際に測定されます。これは実際には血中のパルス酸素飽和度であり、このデータにより血液中を循環する酸素レベルを測定し、酸素欠乏の可能性を検出することが可能になります。

繰り返しますが、SpO2 は Apple Watch で利用できますが、この測定値は心拍数モニターを備えた市場のほとんどの時計にもあります。この測定を行うために、これらの時計は医療用酸素濃度計に近い原理を使用しています。小さなキャップに指を置き、パルス光のおかげで、状況に応じて反射光と吸収光を測定できます。血液中の酸素レベルについて。したがって、接続された時計やブレスレットでは、同じシステムが今度は手首に転送されます。したがって、ここでは心拍数のシステムと非常によく似たシステムがあることに注意してください。ただし、今回は青信号ではなく赤信号です。

血液中の酸素の正常なレベルはどれくらいですか?

血液の役割は全身に酸素を運ぶことなので、正常な飽和度は95～100％と考えられています。 95% を下回ると、酸素不足が心配され始めます。一般に、この測定値は VO2max に関連している必要があります。これは、吸収された酸素の量が少ないことで血液中の酸素レベルが低いことを説明できるためです。

具体的には、SpO2 の測定は、高地でのアスリートや呼吸困難のある人にとって興味深い場合があります。新型コロナウイルス感染症 (Covid-19) の文脈では、ウイルスの症状の 1 つが血中の酸素レベルの低下であることが判明しました。

血圧を測定するための血圧

一部の時計では血圧、つまり血圧を測定できます。ただし、この小さなゲームでは、すべてのモデルが同等というわけではありません。

たとえば、サムスンが血圧測定機能を提供していることを示した場合、ギャラクシーウォッチ4などギャラクシーウォッチ5、この機能はありませんSamsung スマートフォンをお持ちの場合にのみ提供されます、Galaxy Storeでのみ入手可能なSamsung Health Monitorアプリケーションをスマートフォンにインストールする必要があるためです。また、接続した時計だけでは血圧を測定することはできません。膨張式カフを備えた従来の血圧モニターを使用して時計を調整する必要があります。最初の 3 回の測定後、時計に血圧を伝えることができ、校正が完了した後、時計が自ら測定を行うことができます。

反対に、ファーウェイは血圧の自律測定を可能にする時計を開発しました。ファーウェイウォッチD。これには実際、血圧を測定できる膨張式ブレスレットが含まれています。

血圧とは何ですか?

血圧は医療データであり、医師が定期的に監視する要素の 1 つです。これは、圧力を表すために水銀柱 mm で表される最大 (収縮期) 圧力と最小 (拡張期) 圧力の 2 つの値を使用して測定されます。最初の値は心臓が収縮するときの血圧に対応し、2 番目の値は心臓が弛緩してポンプを満たすときの血圧に対応します。

血圧を測定できる時計で測定される最も高いリスクは、値が 140/90 を超える高血圧です。正常な血圧は一般に 120/80 未満であると考えられています。低すぎる血圧、または低血圧は、90/60 未満の値によって特徴付けられます。

高血圧は、腎臓の問題、塩分の過剰摂取、動脈内の脂質プラークなど、いくつかの健康上の問題の兆候である可能性があります。

心臓の鼓動を可視化する心電図

近年一部のコネクテッド ウォッチに導入された最新の新機能の 1 つは、心電図 (ECG) です。実際、これは心臓の電気信号を曲線の形でグラフィック視覚化したものであるため、単純な心拍数よりもさらに正確なデータです。

この測定値は少数のデバイスのみで見つかります。心拍数モニターとは異なり、心電図は医療機器であると言わなければなりません。したがって、ユーザーに提供できるようにするには、メーカーはコネクテッド ウォッチを米国の FDA やフランスの欧州委員会などの保健当局から認定を受ける必要があります。これはAppleの場合以来ずっと続いていますアップルウォッチシリーズ4だけでなく、Withings からもスキャンウォッチまたはサムスンからギャラクシーウォッチ5。ただし、すべての国が同じ状況にあるわけではなく、特定の時計の ECG 機能は、保健当局が機能を検証するまで、特定の国でのみ利用できる場合があります。

具体的には、心電図を提供するために、接続された時計は、時計が取り付けられている手首から反対側の腕に伝わる弱い電気信号をユーザーの体内に送信します。したがって、ユーザーはもう一方の手で時計の特定の場所 (たとえば Apple Watch のリューズ) に触れ、約 30 秒待つ必要があります。

私の心電図は何を意味しますか?

そうすれば、心臓の活動に対応する心臓の電気信号の曲線を発見できるようになります。心電図の主な利点は、特に一般の人々が使用する場合、心房細動の可能性を検出できることです。言い換えれば、ECG を使用すると、心臓が 1 回以上拍動を逃していないか、拍動が遅すぎるか、速すぎるか、不規則かどうかを確認できます。

したがって、主にスポーツ用途に対応する他のデータとは異なり、心電図は真の健康デバイスです。したがって、心臓に問題がある場合には医師に通知し、相談して治療を受けることができます。ただし、ECG では時計に手を置く必要があるため、この機能を永続的またはランダムにアクティブにすることはできません。したがって、この機能を定期的に使用して潜在的な不整脈を発見するかどうかはユーザー次第です。