Funktionsweise von Pulsmessern für das Handgelenk oder optischen Herzfrequenzmessern

Die neuen High-End-Wearables sind nicht nur kleine tragbare Computer, sondern verfügen auch über eine bahnbrechende Technologie zur Überwachung des Herzschlags, indem sie eine Reihe optischer Sensoren am Handgelenk tragen, die die Anzahl der Herzschläge pro Minute messen, wenn Sie Sport treiben. Das gilt für die neue Apple Watch Series 2, den Fitbit Charge HR Activity Tracker, den Polar A360 oder die Garmin Forerunner 735XT running.

Der Herzfrequenzsensor in den neuesten running, Fitness-tracker und Smartwatches basiert auf einer Technik, die als Photoplethysmographie bekannt ist. Diese hochmoderne Technologie, deren Aussprache etwas schwierig ist, wird nicht nur zur Messung der Herzfrequenz eingesetzt. Es wird auch zur Überwachung der Atmung oder der Narkosetiefe verwendet.

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Diese Technologie basiert auf einer einfachen Tatsache: Blut ist rot, weil es rotes Licht reflektiert und grünes Licht absorbiert. Diese Sensoren basieren auf grünen LED-Leuchten in Kombination mit lichtempfindlichen Fotodioden , um die Blutmenge zu erfassen , die zu einem bestimmten Zeitpunkt durch Ihr Handgelenk fließt .

In der Abbildung unten, die der Apple Watch entspricht, sehen Sie das Layout des optischen Sensors, der von dem Unternehmen aus Cupertino entwickelt wurde. Auf der einen Seite der X-Achse befinden sich die grünen und infraroten LEDs, auf der Y-Achse die Fotodioden, die für die Lichtmessung zuständig sind.

Wenn das Herz schlägt, ist der arterielle Fluss am Handgelenk - und die Absorption des grünen Lichts - höher. Umgekehrt ist der Blutfluss zwischen den Schlägen geringer. Durch das hundertfache Blinken der LED-Leuchten pro Minute kann die Anzahl der Herzschläge pro Minute berechnet und somit die Herzfrequenz bestimmt werden.
Der Herzfrequenzsensor verwendet ebenfalls Infrarotlicht. Das ist die Methode, mit der die neue Apple Watch Series 2 im Hintergrund die Herzfrequenz misst.

Faktoren, die das Lesen beeinflussen können

Doch selbst unter den richtigen Bedingungen kann es vorkommen, dass Sie nicht jedes Mal eine zuverlässige Herzfrequenzmessung erhalten. In der Tat gibt es einige Faktoren, die die Leistung des Herzfrequenzsensors beeinträchtigen und die Herzfrequenzmessung verhindern können . Hier sind einige von ihnen:

• DieHautdurchblutung bzw. die Menge des durch die Haut zirkulierenden Blutes variiert von Mensch zu Mensch erheblich...

• Eine sehr kalte Klimazone. Ein weiterer Faktor, der die Qualität der Messung beeinträchtigen kann, sind die Witterungsbedingungen, z. B. wenn Sie bei kalten Temperaturen trainieren. In diesem Fall kann die Hautdurchblutung des Handgelenks zu gering sein, als dass der Herzfrequenzsensor eine Messung vornehmen könnte.

• Bewegung. Rhythmische Bewegungen, wie Laufen oder Radfahren, führen zu besseren Ergebnissen als unregelmäßige Bewegungen, wie Tennis oder Boxen.

• Tätowierungen. Die Tinte, das Muster und die Sättigung einiger Tätowierungen können das Licht des Sensors blockieren, was die Leistung des Herzfrequenzsensors beeinträchtigt und eine zuverlässige Überwachung sehr schwierig macht.

Die Bedeutung einer guten Passform

Neue optische Herzfrequenzsensoren sind jetzt so konzipiert, dass sie potenziell niedrige Signalpegel kompensieren (insbesondere wenn das Wearable nicht richtig eingestellt ist) und die Genauigkeit der Messung verbessern, indem sie sowohl die Helligkeit der LED-Leuchten als auch die Abtastrate erhöhen.

Wenn Sie jedoch eine optimale Herzfrequenzmessung bei sportlichen Aktivitäten wünschen, finden Sie hier einige Tipps, die Ihnen helfen, die besten Ergebnisse bei der Überwachung Ihrer Herzfrequenz mit den neuen Geräten zu erzielen, die mit diesen modernen optischen Sensoren ausgestattet sind.

• Ihr Kleidungsstück sollte nicht zu locker sitzen. Sie sollten den Gurt Ihres Geräts ein wenig anpassen, wenn Sie möchten, dass die Sensoren Ihre Herzfrequenz korrekt messen.

• Vergewissern Sie sich, dass Ihr Activity Tracker gut sitzt. Es geht nicht darum, sie ganz fest anzuziehen. Es sollte eng anliegen, aber gleichzeitig sollte man sich wohlfühlen.

Quelle: Apple