pulsmåling

EKG er en direkte og nøjagtig metode til måling af pulsfrekvensen. Via elektroder på huden opsamles elektriske signaler fra hjertet, som udbredes fra hjertets sinusknude, og som får hjertet til at kontrahere (trække sig samme/slå). På EKG'et ses depolarisering af forkamrene som det første udslag, P-takken, og amplituden på denne er grundet den lille muskelmasse kun beskeden sammenlignet med R-takken i QRS-komplekset, som indikerer depolarisering af hjertekammeret og dermed tømning af hjertet og pulsslaget. QRS-komplekset efterfølges af en lille tak kaldet t-takken, som angiver re-polarisering af hjertekamrene. Antallet af R-takker per minut angiver antallet af pulsslag per minut. Variationen i tiden mellem R-takkerne kaldes pulsvariation eller heart rate variability (HRV) og kan relateres til stress og træningstilstand.

EKG-teknologien anvendes ofte i medicinsk sammenhæng, hvor måling med 12 elektroder er guldstandard. I sportssammenhæng anvendes EKG-teknologien typisk i et brystbælte, som via to elektroder måler pulsfrekvensen og sender denne via bluetooth til en app på en telefon eller et ur, hvor pulsfrekvensen vises på displayet som slag per minut.

PPG-teknologien måler pulsfrekvensen ved at registrere ændringer i blodvolumen i perifere blodkar – typisk i håndleddet. PPG-sensoren sender lys ind gennem huden, hvilket bliver absorberet eller reflekteret af et blodkar. Ved hvert hjerteslag øges blodtrykket og sender en pulsbølge gennem karsystemet, hvilket ændrer volumen af blodkarret. Denne ændring i blodvolumen i karret ændrer absorptionen og refleksionen, hvilket registreres af PPG-sensoren og måles som et pulsslag.

PPG-teknologien anvendes ofte i fitnessure og smartwatches, da der ikke kræves ekstra udstyr som ved EKG (brystbælte).

Både EKG og PPG anvendes til pulsmonitorering i sport, da begge teknologier udviser fornuftig nøjagtighed men forskelle i præcision og anvendelsesgrad. EKG er det mest præcise og anvendes i medicinsk sammenhæng og som pulsbælte i sport. Pulsbæltet kan være uhensigtsmæssigt i visse sammenhænge, og PPG-teknologien har vundet indpas med smartwatches og sportsure. Men PPG-teknologien har nogle udfordringer, som man bør være opmærksom på.

Under bevægelse kan PPG-sensoren opfange bevægelsesrelaterede volumenændringer i blodkarret, hvilket kan influere på præcisionen. Fitnessure og smartwatches trækker derfor på en anden teknologi (accelerometre), som ofte også er indbygget i disse ure. Accelerometre detekterer bevægelse, og denne information anvendes til at filtrere og korrigere PPG-målingerne. Hurtige og uberegnelige bevægelser skaber dog nedsat præcision trods korrigering.

Hudkontakten har ligeledes væsentlig betydning for præcisionen af PPG-teknologien. Hvis sensoren bevæger sig hen over huden, nedsættes præcisionen, og signalet kan eventuelt helt tabes. Sved, kropsbehåring og skidt kan ligeledes forstyrre lyssignalet.

Stærkt lys fra omgivelserne kan også forstyrre lyssignalet fra PPG-sensoren og nedsætte præcisionen. For at mindske disse tre faktorer (bevægelse, hudkontakt og lys fra omgivelserne) er det vigtigt, at sensoren/uret er stramt og placeret tæt til huden uden mulighed for at flytte sig hen over huden.

Desuden kan hudfarve have betydning for signalet, da mørk hud absorberer mere lys fra PPG-sensoren end lys hud. Derfor bør man være opmærksom på tatoveringer og hudfarve, hvor pigmenteringen under sensoren kan influere på nøjagtigheden.

Disse problematikker sænker anvendeligheden af PPG ved intens intervalbaseret træning, hvor pulsen også hurtigt ændres. Trods fabrikanternes forsøg på at korrigere for disse forskellige problematikker ved PPG-teknologien via supplerende data fra andre teknologier (accelerometre), signalbehandlingsteknikker, sensorplacering og avancerede algoritmer, er PPG-teknologien EKG-teknologien underlegen i præcision og nøjagtighed.

• puls
• menneskets hjerte
• sport
• sportsteknologi