Точність мультисенсорних наручних годинників Polar Vantage s Оцінка витрат енергії у різних
Рахель Гільген-Амманн
1 Швейцарський федеральний інститут спорту Магглінген, Магглінген, Швейцарія,
Тереза Швейцер
1 Швейцарський федеральний інститут спорту Магглінген, Магглінген, Швейцарія,
Томас Вісс
1 Швейцарський федеральний інститут спорту Магглінген, Магглінген, Швейцарія,
Анотація
Передумови
Спортивні годинники та фітнес-трекери забезпечують реальний спосіб отримання оцінок витрат енергії (ЕЕ) у повсякденному житті, а також під час фізичних вправ. Однак сучасні популярні на зап’ястях технології демонструють лише низьку та середню точність ЕЕ. Нещодавно винахід оптичного вимірювання частоти серцевих скорочень та подальший розвиток акселерометрів у зап’ястях відкрили можливість вимірювання ЕЕ.
Об’єктивна
Це дослідження мало на меті перевірити новий мультисенсорний наручний годинник Polar Vantage та його оцінку ЕЕ у здорових людей під час діяльності від низької до високої інтенсивності проти непрямої калориметрії.
Методи
Загалом, 30 добровольців (15 жінок; середній вік 29,5 [SD 5,1] років; середній зріст 1,7 [SD 0,8] м; середня вага 67,5 [SD 8,7] кг; середнє максимальне споживання кисню 53,4 [SD 6,8] мл/хв · кг) виконував 7 занять - за інтенсивністю від сидіння до гри в флорбол - в напівструктурованому внутрішньому середовищі по 10 хв кожне з 2-хвилинними перервами між ними. Ці заходи виконувались під час носіння наручних годинників Polar Vantage M та спірометра MetaMax 3B.
Результати
Після оцінки ЕЕ середнє значення (SD) 69,1 (42,7) ккал та 71,4 (37,8) ккал за 10-хвилинну активність було повідомлено для MetaMax 3B та Polar Vantage, відповідно, з сильною кореляцією r = 0,892 (P Keywords: перевірка, mHealth та eHealth, монітор діяльності
Вступ
Попередні дослідження
Точне вимірювання енергетичних витрат людського тіла (ЕЕ) є важливим параметром для багатьох застосувань [1,2]. Наприклад, інтенсивність фізичної активності можна оцінити на основі енергії, споживаної під час фізичних вправ, а дієтичні вказівки - на основі загальної добової ЕЕ [3].
Це дослідження
Розумні калорії - це новий розрахунок ЕЕ від Polar, який спрямований на покращення оцінки ЕЕ у повсякденному житті та фізичних вправах. Polar Vantage (V і M) - це мультисенсорна технологія, яка носить зап’ястя, яка виражає ЕЕ в калоріях на діяльність. Ця нова система вимірювань раніше не перевірялась. Отже, метою цього дослідження було перевірити Polar Vantage та його оцінку ЕЕ у здоровій та неоднорідній пробі в стані спокою та під час різних режимів фізичного навантаження та при різній інтенсивності проти критерію непрямої міри калориметрії.
Методи
Учасники
Загалом 30 здорових та худорлявих добровольців дали усвідомлену згоду на участь у цьому дослідженні. Жоден з учасників не знав, що приймав будь-які ліки, що впливають на серцево-судинну систему або метаболізм, і не мав татуювань на недомінантному зап’ясті. Серед учасників 50% (15/30) були жінками, і всі вони були у віковому діапазоні від 20 до 40 років. Що стосується рівнів активності, 33% (10/30) учасників відповідали або майже відповідали рекомендаціям щодо фізичної активності (тобто, виконуючи 150 хв активності середньої інтенсивності на тиждень), 33% (10/30) учасників були активні (тобто брали участь у регулярних тренуваннях, але без змагальних цілей), і 33% (10/30) учасників були спортсменами на витривалість (тобто, регулярно брали участь у змаганнях з бігу, триатлону чи велосипеду). Учасники заповнили письмові форми інформованої згоди та анкети на готовність до фізичної активності (PAR-Q) перед тим, як взяти участь у дослідженні. Жоден не відповів так на будь-яке питання PAR-Q. Для оцінки обсягу вибірки дані аналогічного дослідження та аналогічної очікуваної точності монітора використовувались як оцінка для парного 2-хвостового t-тесту [13]. Схвалення цього дослідження було надано комісією з етики кантону Берн (2018-00309) і воно відповідало принципам Гельсінкської декларації.
Процедура
2-го дня вимірювання значень ЕЕ під час відпочинку, повсякденних занять та спортивних занять були отримані в залі тренажерного залу з підготовленими зонами. Учасники були заплановані в будь-який час протягом дня, через 2 години після останнього прийому їжі та через 12 годин після останнього прийому кофеїну. Учасники були оснащені Polar Vantage M, нагрудним ремінцем Polar H10, реєстратором даних MetaMax 3B та спірометром для обличчя. Після короткої розважальної прогулянки, що тривала 3 хв., Як розминка, учасники виконали 7 модельованих вільних заходів протягом 10 хв кожна. Після кожного заняття учасник переходив до наступного заняття і стояв на місці до кінця 2-хвилинної перерви; однак після бігової активності перерва тривала 4 хв. На цих етапах відновлення було пояснено майбутню діяльність. Час запуску та зупинки кожного завдання був зареєстрований дослідником на паперовій версії протоколу дослідження за допомогою головного секундоміра. Більше того, коли кожна діяльність була запущена та зупинена, були записані відповідні значення ЕЕ, задані Polar Vantage M для кожної діяльності.
7 заходів та їх порядок були наступними:
Сидіння на стільці та читання (сидяча діяльність; режим тренування в іншому приміщенні).
Витираючи підлогу шваброю та вивішуючи білизну в самонаведеному порядку та в темпі (домашні справи; режим тренувань інший в приміщенні).
Звичайна ходьба по закритій круглої доріжці 290 метрів з інструкцією щодо стимуляції руху "як би ви швидко їхали до автовокзалу" (заняття ходою; ходьба в режимі тренування).
Біг підтюпцем на внутрішній круглій доріжці 290 метрів з інструкцією щодо стимуляції «вибирайте власний темп, у якому ви могли б з кимось поговорити» (заходи в ході; режим тренувань).
Схема силових тренувань із 45-секундних тренувань з гантелями в кожній руці з подальшим 15-секундним відпочинком, включаючи присідання, згинання плечей, завитки біцепса, випади та присідання [19] з інструкцією «вибирайте власну вагу гантелей та темп, щоб тренування була хоча б дещо важкою »(значення шкали Борга> 12; спортивна активність; тренувальний режим силових тренувань).
Велоспорт на ергометрі (Ergoselect 200; Ergoline GmbH) зі швидкістю 80 патронів на хвилину та ЧСС приблизно 120 ударів на хвилину (спортивна діяльність; тренувальний режим їзда на велосипеді в приміщенні).
Курс флорболу (довжиною приблизно 80 метрів), що включає дриплінги, передачу м’яча, стрільбу та біг підтюпцем [20], для яких виконання завдання здійснювалось самостійно, але потрібні були короткі фази відновлення, що складали 10 секунд повільної ходьби за раунд (спортивна діяльність; режим тренування інший в приміщенні).
Одразу після закінчення кожного завдання було повідомлено про окремі значення шкали Борга, щоб оцінити сприймане напруження [18].
Інструменти
Досліджуваним пристроєм були наручні годинник Polar Vantage M (Polar Electro Oy), який використовує оптичний розрахунок ЧСС за допомогою біоімпедансу та сигнал 3D прискорення. Polar Vantage M був поміщений на недомінантне зап’ястя учасника, на 1 палець за кісткою зап’ястя. Значення антропометрії учасника, показники HR, HRmax та VO2max учасника були введені в профіль користувача, і кожен відповідний режим навчання був встановлений в налаштуваннях користувача перед початком відповідної діяльності. ЧСС оцінювали за допомогою грудного ремінця Polar H10 [21]. Для отримання показників споживання кисню (VO2) та вироблення вуглекислого газу (VCO2) для визначення VO2max використовували Quark CPET (Cosmed). Для розрахунку критерію ЕЕ під час модельованої вільножиттєвої діяльності VO2 та VCO2 отримували за допомогою портативної метаболічної системи з розімкнутим контуром (MetaMax 3B; Cortex Biophysik) [22,23]. MetaMax 3B був встановлений на учасника з маскою для обличчя та джгутом для грудей. Усі прилади калібрували перед кожним вимірюванням відповідно до інструкцій виробника.