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2016年12月14日

【科技籽】識計智能手錶心跳率 運動唔會操過龍

【科技籽:GG解構】
Apple Watch、Samsung Gear等智能手錶款款都有心跳率計算功能,甚至連滑鼠都識計心跳率,但其實計完一輪,這些數字一般人都不太清楚有何用。心跳率就是心臟每分鐘跳動的次數,一個人平靜時的正常心跳率約為每分鐘60至100次,因人而異,只看日常數據,除非上落波幅大,否則意義不大。我們就訪問過心臟科醫生和跑步教練,原來智能裝置監控心跳率最大用處是掌握運動強度,幫助跑手、運動員制訂系統式訓練,一般人也適合用作參考,確保做運動發揮到作用,「冇hea做」之餘,亦防止「操過龍」。

睇戲睇電視,醫院都是用心電圖測心跳率,十多塊貼貼滿心口和手腳,現在一隻手錶就可以測心跳率,準確度如何?香港大學內科學系臨床助理教授,主攻心臟科的陳栢羲醫生(Michael)就看過外國研究,指準確度都有八、九成。「Apple Watch這類智能錶用的是光學測量法,或者叫光電容積脈搏波描記法,和心電圖用的電極測量是不同技術。心電圖可以測量微細的心臟節律變化,用以診斷心房顫動、心律不正等心臟毛病,智能錶做不到這個層面,但測量每分鐘心跳率的準確度已十分高。」陳醫生補充,目前已有研究以光學去做較微細的測量,不過要軟件程式配合,智能手錶還是以測量心跳率為主,雖然知道每分鐘心跳多少次,但就不能從中得知規律有否異常。
Michael指出普遍說法指人在非運動狀態下的心跳率約為60至100次,單看心跳率的數字意義不大,但可用來監測運動強度。「很多健康守則會建議大家每星期做150分鐘中等強度的運動,而當中提及的運動強度是以心跳率去計算的。」首先是計算最高心跳率,即是220減去年齡,而中強度運動就是最高心跳率約75%,舉例說一個20歲的人,要達到中強度運動,心跳率大概要有「(220-20)×75%=150次/分鐘」。Michael認為少運動的新手可能不清楚自己狀況,不是太快放棄就是操之過急,強度不足達不到強身健體的效果,強度過高又容易受傷和過度疲累,心跳率裝置用作參考也有一定價值,但一般來說不用智能錶的話,氣喘、出汗也是運動強度達至中強度或以上的表現。

高中低強度訓練 計心跳訂系統式訓練

150分鐘中強度訓練是強身健體的健康指引,對跑手、運動員來說,心跳率監控更重要,跑步教練楊肇麟指不同強度的訓練能提升跑手不同的能力,一套有系統的訓練應該有齊高中低強度,所以要心跳錶。例如以中強度(最高心跳率的75%)作長距離跑能訓練耐力。而低強度(最高心跳率的60%)同樣用作長距離訓練,肌肉會進入有氧運動狀態,身體會轉化脂肪作能量而非葡萄糖,減肥也比較有效。高強度則用來提升最高速度和訓練爆發力。例如在訓練爆發力的間距跑(interval),跑手要先作高強度(最高心跳率的80-90%)全力衝刺,再緩步行待心跳率回復正常水平,之後再重複衝刺。不計心跳率的話,衝得不夠快訓練強度不足,另一方面也不知心跳回復情況,容易過度訓練。
對於休閒跑手來說,未必會做系統化訓練,不過楊sir指監控心跳率很有幫助。據他觀察,初接觸長跑的朋友最大問題不是訓練不足,而是訓練太多,也沒有注意不同日子的身體狀況,用心跳錶可讓跑手更合理的判斷跑速。「很多跑手會用時間、速度去訂制訓練內容,例如要一小時內跑到10公里,但其實每日的身體狀況都不同,可能睡眠不夠、工作太忙,身體狀況較差,但強迫自己用過往的速度就會跑得很辛苦,有計心跳率的話就會懂得放慢腳步。」做運動有益健康,但近年跑步氣氛熾熱,不少跑手都十分重視成績速度而忽略身體狀況,計心跳率跑步,不單令訓練更有系統,也更能提升休閒跑手對自己身體狀況的掌握。

兩大心跳率偵測方法

光電容積脈搏波描記法

原理是當心臟跳動時,血管會有微細波動,只要射出光束到人的手腕上,並用鏡頭觀察反射的陰影,如出現變化,就代表心臟跳動一次。智能手錶如 Apple Watch(左)、Gear S3的背面都內置綠色LED燈和感光二極管。心臟收縮時,綠光被吸收量會最大,反射的光強度最小;當心臟擴張時,綠光被吸收量最小,反射的光強度最大。這種監測方式易受外界光線干擾,使用者必須將手錶緊貼在手腕上,另外汗水亦會影響結果。

心電描記法

心跳帶和醫學用的心電圖也用這種方法,每次心跳會在皮膚表面引起很小的電學改變,這個小變化被電極裝置捕捉並放大即可描繪心電圖。理論上放置一組兩個以上的電極,就可進行測量,心跳帶通常都是有兩個電極,綁在胸口即可。醫學用的心電圖最常見的是12導聯。準確度會較高,較少受干擾。

運動強度三級制

最高心跳率= 220減去年齡
低強度訓練
最高心跳率的60-70%
作用:以長距離長時間跑訓練有氧耐力,消耗脂防
中強度訓練
最高心跳率的70-80%
作用:以中長距離訓練肌肉耐力,調整狀態
高強度訓練
最高心跳率的80-90%
作用:以短距離衝刺、間距跑訓練最高速度和爆發力

何謂心率儲備計算法?

跑步教練楊肇麟(左圖)指運動界對訓練強度的計算方法各有不同,除了最高心跳率計算法,近年流行心率儲備計算法。要將最高心跳率減去起床時測量的靜止心跳率,再去計算目標心跳率。舉例說一個20歲的跑手靜止心跳率為50,那他的心跳率儲備就是「220-20-50=150次/分鐘」,當他要做一個中強度訓練時的目標則是「150×75%=112.5」。因為受訓過的運動員的平均心跳率較低,心跳率儲備計算法會更有效反映不同人的訓練程度。

Apple Watch: http://www.apple.com/hk/
Gear S3: http://www.samsung.com/hk
Polar H7: https://www.polar.com/hk-zh
Mionix Mouse: https://www.facebook.com/MionixHongKong/

記者:司徒港燊
攝影:周芝瑩、劉永發
編輯:謝慧珊
美術:利英豪

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