本帖最后由 请称呼我所长 于 2019-9-24 17:44 编辑
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随着科技的不断发展，性能更好、可玩度更高的智能可穿戴设备正在逐渐替代万元以下的传统手表，因为它们比传统机械手表具有更丰富的功能和更为便宜的价格吸引了众多的消费，而可穿戴设备说的细致点就是智能手表和手环。
在目前智能可穿戴设备的众多功能中，有一个功能一直受到消费者的喜爱——心率监测。
心率作为人体最重要的生命体征之一，自胚胎发育时期开始一直持续到死亡方才结束。成年人每天心脏大约跳动100000次，而这100000次跳动并非固定不变，每一次跳动的频率、节律、力度等都会随着身体状态的变化而变化。
在身体健康高于一切的21世纪，随便拿出一个能够实时监测身体健康水平的功能都是一个非常大的卖点，而事实同样如此，每一次智能手表或者手环的发布会都会特意宣扬一下自家产品的心率监测功能。
可他们就算将这个功能夸得天昏地暗，咱们在下面看的还是一脸懵逼，只知道这块手表确实能够实时监测我的心率，但是它是如何监测的、监测原理是啥发布会上却一概不讲。
那今天，所长就带大家揭晓一下智能手表心率监测背后的工作原理。
三种心率监测原理
1、光电测量法
这种原理也是目前智能手表和手环上用得最多。这个原理简单来讲就是手表会对着你的手腕皮肤发出一道光，然后测量反射光的量来确定人的心跳。那要是光全部反射回来了岂不是人就没心跳了？
说到这里就得提一提医学上的知识了，当人的心脏在泵血时，血管中就会充满着血液，这些血液都会倾向于吸收特定波长的光，一般而言是反射红光并吸收绿光。所以你的心脏在跳动时，手表发射的光就会源源不断地被皮下的血液吸收，由此手表再检测反射光的量并通过特定的心率算法算出你当前的一个心跳情况。
前面说了血液是吸收绿光反射红光，所以手表的发射光都是绿色的，上图中那两个绿光就是手表的发光LED，旁白两个孔应该就是接收光波的传感器。
但这种方式有个缺点就是耗电速度有点快，开启实时心率监测的耗电也比正常多50%左右。
2、心电信号法
这种方法是医用心率设备常用的原理，但这次还是被智能手表给借鉴了过来，对于智能手表来说，它可以通过传感器来测量心肌收缩的电信号，以此根据独特的心率算法判断使用者的心率情况，原理和心电图类似，这种方法的优点就是准确度非常高。
但缺点也很明显，就是占用体积比较大，电路比较复杂导致成本也挺高的，而且由于心电信号的波长非常长，为了测得足够精度的信号，信号电极和参考电极就必须在躯干空间上隔得足够远。一般是胸上比较远得两点，或者左手和右手，或者手和脚等。腕表就比较难采用这个方案，除非有人愿意同时带两个表
3、振荡测量法
这种原理应用的很少，这种测量原理通俗来讲就是使用传感器监测人体每次心跳引发的轻微震动，然后通过这个震动将心率情况计算出来。
心率监测真的准确吗？
首先大家要知道一点，智能手表的心率监测功能肯定是不可能达到医疗设备那种准确度的，所以在很多手表的心率监测介绍里都会出现这么一行小字：本设备监测数据仅供参考，不作为诊断和治疗依据。
这些手表厂家们也很清楚自家的产品在这方面还是有一定误差的，所以它们要做的就是尽量提升技术水平去减小这个误差。
而大家平时佩戴手表的方式也会影响这个心率的测量结果，根据所长本人佩戴的手表使用手册显示，手表的佩戴位置要离手腕处2.5cm最佳，且松紧度要恰好适中才行。
心率监测对于健康有什么指导性的意义？
说到这里就要说起心率监测的几个指标了：安静心率、最大心率和运动心率范围
（1）、安静心率
静息心率又称为安静心率，是指在清醒、不活动的安静状态下，每分钟心跳的次数。刚起床时为测量的最佳时机，最低限度也要在安静坐下后5分钟后才可进行测量，否则所得的结果就会偏高。
静息心率也能反映人体的心肺功能储备能力，长期进行耐力运动的人心率较低 50次左右/分。人静止时的心跳速率没有统一的标准。
一般情况下：男性的平均心率为每分钟72次，女性为每分钟78次，儿童的平均心跳数较高，年纪较大的成年人心率较低。对某些人来说，静止时的心跳速率在每分钟55次到105次之间都是正常的，
（2）、最大心率
最大心率，指进行运动负荷时,随着运动量的增加,耗氧量和心率也增加,在最大负荷强度时,耗氧量和心率不能继续增加时心率达到的最高水平。
计算最大心率最好的公式是：一般用220减去年龄来估算最大心率，或者HRmax= 208 − (0.7 × age)。
例如：你的年龄为30岁，则220–30=190，190就是你的最大心率。
用上述公式计算出来的最大心率有一定的内在误差。每个人的心跳速率有可能比上述计算结果多15次或少15次。例如，一个50岁的人其最高训练范围比最大心率要低了17次之多为153次。
（3）、运动心率区域
心率变化能反映个体化运动强度，按照心率区域控制训练强度能提供训练效率和预防运动损伤。
运动心率区域是按照个人的最大心率百分比所划分的。个人的最大心率一般都是估计出来的，除非经过耐力测验或经过精确的场地测试。如果使用心率区域而不使用一个确切的心率数值，允许所估算出来的最大心率有一定的误差。
一般而言，运动心率可以划分成五个区域
所以呢，心率监测对于健康有3个重要作用：
①、实时监测自己心率是否处于健康区域。
②、监测自己运动时心率防止运动损伤。
③、测试运动能力。
既然心率监测如此重要，那么大家还在等什么呢？赶紧去买一块智能手表/手环回来啊!
=====THE END=====
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玩机达人
发表于 2019-9-24 17:44:26
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