Το κινητό τηλέφωνο στην υπηρεσία της άσκησης και των σπορ
Η χρήση του κινητού και των εφαρμογών του έχει πλέον καθιερωθεί σε πάρα πολλούς τομείς της καθημερινότητας και δεν θα μπορούσε να λείψει ούτε από την αθλητική πρακτική.
Με την βοήθεια των κινητών τηλεφώνων είναι πλέον δυνατόν να μετρηθεί μια μεγάλη γκάμα μεταβλητών που προσδιορίζουν τη φυσική κατάσταση και δραστηριότητα όπως η καρδιακή συχνότητα, το οξυγόνο στο αίμα, η αρτηριακή πίεση κ.α. με δεδομένα που παρουσιάζονται σε εφαρμογές φιλικές προς τον μέσο χρήστη.
Με σύμμαχο την τεχνολογία ενισχύεται το κίνητρο και η γνώση των χρηστών σχετικά με τον υγιεινό τρόπο ζωής (Chea Tham, Stul, Fan Tigrassi, & Motel, 2018; Jee, 2017). Επιπλέον το μικρό κόστος αυτών των συσκευών τις κάνει σε όλους οικονομικά προσιτές.
Μέτρηση της φυσικής δραστηριότητας με φορητές συσκευές
Η πρώτη φορητή συσκευή για την μέτρηση της φυσικής δραστηριότητας ήταν το γνωστό μας holter που επινοήθηκε από τους φυσικούς Norman J. Holter και Bill Glasscock για την μέτρηση της καρδιακής λειτουργίας και οδηγήθηκε στην παραγωγή το 1962.
Από τότε η τεχνολογία πού μελετά την μέτρηση παραμέτρων σχετικών με την φυσική δραστηριότητα έχει εκτοξευτεί, χρησιμοποιώντας ειδικές ηλεκτρονικές συσκευές, υπολογιστές, μόνιτορς και πιο πρόσφατα τα κινητά τηλέφωνα και τις εφαρμογές του (R. T. Li et al., 2016).
Η μέτρηση με όλες αυτές τις συσκευές απαιτεί την ύπαρξη ενός αισθητήρα που συνήθως τοποθετείται στο στήθος, στον καρπό ή στα άκρα για τον υπολογισμό της καρδιακής συχνότητας, τον έλεγχο της κίνησης και άλλων παραμέτρων δίνοντας ένα ηλεκτρικό σήμα σε μια συσκευή ανάλυσης και αποθήκευσης πληροφοριών όπως είναι ο υπολογιστής ή το κινητό.
Η συμβατική τεχνολογία χρησιμοποιεί τέτοιους εξειδικευμένους αισθητήρες οι οποίοι υπολογίζουν με μεγάλη ακρίβεια κάθε παράμετρο.
Η πιο απλή και ανέξοδη συσκευή για την μέτρηση της φυσικής δραστηριότητας είναι ο βηματομετρητής (ή πεδόμετρο), η οποία υπολογίζει τον αριθμό των βημάτων, αντιλαμβανόμενη τις μεταβολές του κέντρου βάρους του σώματος και υπολογίζει κατά προσέγγιση τον αριθμό των θερμίδων που καταναλώνονται.
Ακόμα μεγαλύτερη ακρίβεια για την μέτρηση της ταχύτητας και της θερμιδικής κατανάλωσης προσφέρουν τα επιταχυνσιόμετρα (Fitbit, Jawbone up, Nike fuelband, Microsoft band) και οι ειδικοί παλμογράφοι και συσκευές εξοπλισμένες με GPS (Vivofit, Polar M400, Surge).
Κάποιες συσκευές οι οποίες συνδυάζουν την τεχνολογία GPS και επιταχυνσιόμετρου μελετούν την κίνηση σε τρισδιάστατη κλίμακα προσφέροντας την πλέων αξιόπιστη μέτρηση σε αυτό το πεδίο (Haghi, Thurow, Habil, Stoll, & Habil, 2017; R. T. Li et al., 2016).
Η μέτρηση της καρδιακής συχνότητας παραδοσιακά μελετάται με μια ειδική ζώνη η οποία σταθεροποιείται στο στήθος και περιλαμβάνει μια σειρά από αισθητήρες καρδιακής συχνότητας (ECG) ενώ ορισμένα καρδιοαναπνευστικά μηχανήματα (πχ διάδρομος ή στατικό ποδήλατο) συμπεριλαμβάνουν αισθητήρες λαβής και δεν απαιτούν τη χρήση της ζώνης (R. T. Li et al., 2016; Pevnick, Birkeland, Zimmer, Elad, & Kedan, 2018).
Η τελευταία επιλογή ωστόσο δεν θεωρείται αξιόπιστη καθώς η λειτουργία τους επηρεάζεται σημαντικά από τις παρεμβολές της κίνησης και τον ιδρώτα του σώματος. Αντιθέτως οι αισθητήρες οι οποίοι τοποθετούνται ως ζώνη στον κορμό αποτελούν πλέον μια ιδιαίτερα καλή λύση, εφάμιλλη του κλασσικού ηλεκτρομυογράφου.
Η πιο πρόσφατη εκδοχή των παλμογράφων περιλαμβάνει την τεχνολογία με οπτικά ηλεκτρόδια (smart watches) τα οποία τοποθετούνται στον καρπό για την μέτρηση της καρδιακής συχνότητας χωρίς την παρουσία της ζώνης η οποία όμως δυστυχώς δεν έχει μέχρι τώρα την ίδια αξιοπιστία (K. H. C. Li et al., 2019; R. T. Li et al., 2016; Pevnick et al., 2018).
Η χρήση αυτών των ρολογιών δυστυχώς δεν έχει το ίδιο καλά αποτελέσματα ιδιαίτερα κατά την άσκηση όπου δημιουργούνται παράσιτα από την κίνηση του ασκούμενου. Οι αισθητήρες είτε του καρπού είτε της ζώνης συνδέονται τηλεμετρικά με ένα ειδικό ρολόι για τον υπολογισμό των καρδιακών παλμών ή με το κινητό τηλέφωνο.
Με τη χρήση του bluetooth και των smartphones κινητών τηλεφώνων είναι δυνατή η παρακολούθηση της καρδιακής συχνότητας και άλλων παραμέτρων μέσω της συσκευής και των ειδικών αισθητήρων.
Ο τρόπος αυτός παρακολούθησης της φυσικής δραστηριότητας είναι καλά μελετημένος και δοκιμασμένος σε πληθώρα μελετών καθώς και στην αθλητική πρακτική και η χρήση αυτών των συσκευών είναι σχετικά απλή και με μικρό κόστος (Bruining, Caiani, Chronaki, Guzik, & Van Der Velde, 2014).
Η χρήση του κινητού τηλεφώνου κατά την άσκηση
Η εκμετάλλευση των κινητών τηλεφώνων και των εφαρμογών τους αποτελεί μια τεχνολογική πρόκληση για την μέτρηση της κίνησης και της λειτουργίας του οργανισμού, αρχικά με τη χρήση των εξειδικευμένων αισθητήρων αλλά και πρόσφατα με την εφαρμογή μιας νέας τεχνολογίας, της φωτοπληθησμογραφίας (PPG) η οποία προσφέρει πληθώρα εφαρμογών (Bruining et al., 2014; De Ridder, Van Rompaey, Kampen, Haine, & Dilles, 2018).
Η PPG είναι μια τεχνολογία που χρησιμοποιείται χρόνια για την μέτρηση του κορεσμού οξυγόνου (ποσοστό οξυγόνου που δεσμεύεται) στο αίμα με τα φορητά οξύμετρα.
Τα οξύμετρα αυτά εκπέμπουν ένα ειδικό φάσμα φωτός το οποίο απορροφάτε από τους ιστούς στα δάκτυλα. Η απορρόφηση αυτή επηρεάζεται από την ποσότητα του αίματος που διαπερνά τα αγγεία και από τον καρδιακό παλμό (διαφορετική ποσότητα διαπερνά κατά την διαστολή ή τη συστολή της καρδιάς).
Έτσι το οξύμετρο μπορεί να υπολογίσει την τιμή του καρδιακού παλμού αλλά και το οξυγόνο που διαπερνά το δάκτυλο.
Με την τεχνολογία αυτή μπορεί να υπολογιστούν και άλλοι παράμετροι όπως η αρτηριακή πίεση, η αναπνευστική συχνότητα και η θερμοκρασία του σώματος χωρίς την αναγκαιότητα ύπαρξης επιπρόσθετης συσκευής-αισθητήρα, απλά και μόνο με την επαφή του δακτύλου στο τηλέφωνο (Bruining et al., 2014; De Ridder et al., 2018).
Επιπλέον είναι δυνατό να γίνει μέτρηση με τη χρήση της κάμερας από μια απλή λήψη από απόσταση, μια μέθοδος όμως που έχει μικρότερη ακρίβεια και αξιοπιστία.
Η τεχνολογία PPG χρησιμοποιείται πλέων κατά κόρων στα κινητά και τα smart watches κάνοντας ακόμα πιο οικονομική τη μέτρηση πληθώρας βιολογικών μεταβλητών μέσα από μία και μόνο συσκευή.
Η τεχνολογία αυτή είναι πολλά υποσχόμενη αλλά δυστυχώς είναι ακόμα στα πρώτα στάδια της έρευνας και παρουσιάζει αρκετές μεθοδολογικές αδυναμίες. Έτσι οι μετρήσεις επηρεάζονται για παράδειγμα από τον ιδρώτα, τη θερμοκρασία, το χρώμα και την παρουσία tattoos του δέρματος, το υποδόριο λίπος και την ποιότητα του εξωτερικού φωτός.
Επιπλέον η ανάλυση της κάμερας, η κίνηση και πιθανές αρρυθμίες της καρδιάς μπορεί να επηρεάσουν το αποτέλεσμα των μετρήσεων ενώ τέλος οι μετρήσεις στα παιδιά είναι ακόμα λιγότερο αξιόπιστες.
Πώς μπορείς να χρησιμοποιήσεις το κινητό για να χάσεις βάρος και να βελτιώσεις τη φυσική σου κατάσταση
Η χρήση της τεχνολογίας PPG στα κινητά (εκδόσεις κινητών με Android 4.2.1 και νεότερες ή ios 7.1.2 και μετά) μπορεί να αξιοποιηθεί με σχετικά καλό αποτέλεσμα για την μέτρηση ορισμένων παραμέτρων τιμών ηρεμίας όπως η καρδιακή συχνότητα αλλά όχι το ίδιο αξιόπιστα και κατά την άσκηση.
Για τιμές καρδιακής συχνότητας πάνω από 100-120 παλμούς που περιλαμβάνουν κίνηση των άκρων και του σώματος προτείνεται πάντα η χρήση της ζώνης του στήθους σε συνδυασμό με έναν υπολογιστή ή κινητό τηλέφωνο για την επεξεργασία των δεδομένων.
Η επιλογή αυτή είναι πολύ πιο οικονομική αλλά και πιο αξιόπιστη ακόμα και από την αγορά ενός καλού smart watch ή μόνο ενός καλού κινητού.
Για ιδανικές μετρήσεις της ταχύτητας και της ενεργειακής κατανάλωσης θα πρέπει να επιλέξουμε ένα αρκετά ακριβό σύστημα που να περιέχει έναν επιταχυνσιόμετρο μαζί με GPS ή φωτοκύτταρα όπως κατά κανόνα γίνεται στα εξελιγμένα συστήματα μέτρησης της κίνησης και της απόδοσης των αθλητών στα γήπεδα.
Ο συνδυασμός αυτών των τεχνολογιών είναι απαραίτητος για αξιόπιστες μετρήσεις της ταχύτητας, επιταχύνσεων και κατεύθυνσης που μπορεί να θέλουμε να εξετάσουμε για παράδειγμα σε αθλητές ταχύτητας ή σε ποδοσφαιριστές.
Αν τώρα δεν μας ενδιαφέρει η ακρίβεια μέτρησης της ταχύτητας όπως αν ακολουθούμε ένα αερόβιο πρόγραμμα μπορούμε να χρησιμοποιούμε απλά ένα κινητό με GPS και μια ζώνη μέτρησης καρδιακών παλμών.
Είναι προφανές ότι η σημερινή τεχνολογία μπορεί να υποστηρίξει τον οποιοδήποτε ασκούμενο στην υιοθέτηση ενός υγιεινού τρόπου ζωής, άσκησης και φυσικής δραστηριότητας. Παρόλα αυτά χρειάζεται πάντα προσοχή στην επιλογή των κατάλληλων εργαλειών που πραγματικά μετράνε αυτό που υποστηρίζουν.
Ακολούθησε το fmh.gr στο Google News, στο Twitter, στο Facebook στο Υoutube και στο Instagram
Θοδωρής Τσακίρης , Γυμναστής – Εργοφυσιολόγος
ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ
Bruining, N., Caiani, E., Chronaki, C., Guzik, P., & Van Der Velde, E. (2014). Acquisition and analysis of cardiovascular signals on smartphones: Potential, pitfalls and perspectives: By the Task Force of the e-Cardiology Working Group of European Society of Cardiology. European Journal of Preventive Cardiology, 21(December), 4–13. https://doi.org/10.1177/2047487314552604
Chea Tham, S. W., Stul, K. R., Fan Tigrassi, M., & Motel, I. (2018). The efficacy of wearable activity tracking technology as part of a weight loss program: A systematic review. Journal of Sports Medicine and Physical Fitness, 58(4), 534–548. https://doi.org/10.23736/S0022-4707.17.07437-0
De Ridder, B., Van Rompaey, B., Kampen, J. K., Haine, S., & Dilles, T. (2018). Smartphone Apps Using Photoplethysmography for Heart Rate Monitoring: Meta-Analysis. JMIR Cardio, 2(1), e4. https://doi.org/10.2196/cardio.8802
Haghi, M., Thurow, K., Habil, I., Stoll, R., & Habil, M. (2017). Wearable Devices in Medical Internet of Things. Health Informatics Research, 23(1), 4–15. https://doi.org/10.4258/hir.2017.23.1.4
Jee, H. (2017). Review of researches on smartphone applications for physical activity promotion in healthy adults. Journal of Exercise Rehabilitation, 13(1), 3–11. https://doi.org/10.12965/jer.1732928.464
Li, K. H. C., White, F. A., Tipoe, T., Liu, T., Wong, M. C. S., Jesuthasan, A., … Yan, B. P. (2019). The current state of mobile phone apps for monitoring heart rate, heart rate variability, and atrial fibrillation: Narrative review. Journal of Medical Internet Research, 21(2). https://doi.org/10.2196/11606
Li, R. T., Kling, S. R., Salata, M. J., Cupp, S. A., Sheehan, J., & Voos, J. E. (2016). Wearable Performance Devices in Sports Medicine. Sports Health, 8(1), 74–78. https://doi.org/10.1177/1941738115616917
Pevnick, J. M., Birkeland, K., Zimmer, R., Elad, Y., & Kedan, I. (2018). Wearable technology for cardiology: An update and framework for the future. Trends in Cardiovascular Medicine, 28(2), 144–150. https://doi.org/10.1016/j.tcm.2017.08.003
