Precizia ceasului de mână multisenzorial Polar Vantage s Estimarea cheltuielilor energetice în diverse
Rahel Gilgen-Ammann
1 Institutul Federal Elvețian al Sportului Magglingen, Magglingen, Elveția,
Theresa Schweizer
1 Institutul Federal Elvețian al Sportului Magglingen, Magglingen, Elveția,
Thomas Wyss
1 Institutul Federal Elvețian al Sportului Magglingen, Magglingen, Elveția,
Abstract
fundal
Ceasurile sportive și aparatele de fitness oferă un mod fezabil de a obține estimări ale cheltuielilor de energie (EE) în viața de zi cu zi, precum și în timpul exercițiului. Cu toate acestea, tehnologiile populare purtate la încheietura mâinii prezintă doar o precizie EE slabă până la moderată. Recent, invenția măsurării optice a ritmului cardiac și dezvoltarea în continuare a accelerometrelor în unitățile încheieturii mâinii au deschis posibilitatea măsurării EE.
Obiectiv
Acest studiu a avut ca scop validarea noului ceas de mână multisenzorial Polar Vantage și estimarea sa EE la indivizi sănătoși în timpul activităților de intensitate mică până la mare împotriva calorimetriei indirecte.
Metode
Per total, 30 de voluntari (15 femele; vârsta medie 29,5 [SD 5,1] ani; înălțimea medie 1,7 [SD 0,8] m; greutatea medie 67,5 [SD 8,7] kg; absorbția maximă medie de oxigen 53,4 [SD 6,8] mL/min · kg) a desfășurat 7 activități - variind ca intensitate de la ședință până la jocul floorball - într-un mediu interior semistructurat timp de 10 minute fiecare, cu pauze de 2 minute între ele. Aceste activități au fost efectuate în timp ce purtau ceasul de mână Polar Vantage M și spirometrul MetaMax 3B.
Rezultate
După estimarea EE, s-a raportat o medie (SD) de 69,1 (42,7) kcal și 71,4 (37,8) kcal pe activitate de 10 minute pentru MetaMax 3B și respectiv Polar Vantage, cu o corelație puternică de r = 0,892 (P Cuvinte cheie: validare, mHealth și eHealth, monitorizarea activității
Introducere
Cercetarea anterioară
Măsurarea exactă a cheltuielilor de energie ale corpului uman (EE) este un parametru important pentru multe aplicații [1,2]. De exemplu, intensitatea activității fizice poate fi evaluată pe baza energiei consumate în timpul efortului, iar îndrumarea dietetică poate fi dată pe baza EE zilnice totale [3].
Acest studiu
Smart Calories este un nou calcul EE realizat de Polar, care are ca scop îmbunătățirea estimării EE în viața de zi cu zi și în exerciții fizice. Polar Vantage (V și M) este o tehnologie multisenzorială purtată la încheietura mâinii, care exprimă EE în calorii pe activitate. Acest nou sistem de măsurare nu a fost validat înainte. Prin urmare, scopul acestui studiu a fost de a valida Polar Vantage și estimarea sa EE într-un eșantion sănătos și eterogen în repaus și în timpul diferitelor moduri de exercițiu și la intensități diferite în raport cu criteriul măsurii de calorimetrie indirectă.
Metode
Participanți
Un total de 30 de voluntari sănătoși și slabi au dat consimțământul informat pentru a participa la acest studiu. Niciunul dintre participanți nu a cunoscut că ia medicamente care afectează HR sau metabolismul și nici nu au avut tatuaje pe încheietura mâinii nedominante. Dintre participanți, 50% (15/30) erau de sex feminin și toți se aflau în intervalul de vârstă cuprins între 20 și 40 de ani. În ceea ce privește nivelurile de activitate, 33% (10/30) dintre participanți au îndeplinit sau aproape au îndeplinit ghidurile de activitate fizică (adică completând 150 de minute de activitate cu intensitate moderată pe săptămână), 33% (10/30) dintre participanți au fost activi (adică, participând la antrenamente regulate, dar fără obiective competitive) și 33% (10/30) dintre participanți erau sportivi de anduranță (adică participând regulat la alergări, triatlon sau competiții de ciclism). Participanții au completat formulare scrise de consimțământ informat și chestionare de pregătire pentru activitate fizică (PAR-Q) înainte de a lua parte la studiu. Niciunul nu a răspuns da la nicio întrebare PAR-Q. Pentru estimarea mărimii eșantionului, datele unui studiu similar și o precizie similară a monitorului preconizate au fost utilizate ca estimare pentru un test t cu două cozi asociat [13]. Aprobarea acestui studiu a fost acordată de comisia de etică din Cantonul Berna (2018-00309) și a fost conformă cu principiile Declarației de la Helsinki.
Procedură
În ziua 2, măsurătorile valorilor EE în timpul odihnei, activităților zilnice și activităților sportive au fost obținute într-o sală de gimnastică cu zone pregătite. Participanții au fost programați oricând în timpul zilei, la 2 ore după ultimul aport alimentar și la 12 ore după ultimul aport de cofeină. Participanții au fost echipați cu Polar Vantage M, cureaua toracică Polar H10, înregistratorul de date MetaMax 3B și o mască de față cu spirometru. După o scurtă plimbare recreativă de 3 minute ca încălzire, participanții au efectuat 7 activități de viață liberă simulate timp de 10 minute fiecare. După fiecare activitate, participantul a mers la următoarea activitate și a rămas nemișcat pentru restul pauzei de 2 minute; totuși, în urma activității de alergare, pauza a durat 4 minute. În timpul acestor faze de recuperare, viitoarea activitate a fost explicată. Timpul de pornire și oprire a fiecărei sarcini de activitate a fost înregistrat de cercetător pe o versiune pe hârtie a protocolului de studiu, folosind un cronometru principal. Mai mult, când fiecare activitate a fost începută și oprită, au fost înregistrate valorile EE respective date de Polar Vantage M pentru fiecare activitate.
Cele 7 activități și ordinea lor au fost după cum urmează:
Așezat pe scaun și citind (activitate sedentară; alt mod de antrenament în interior).
Ștergeți podeaua cu un mop și atârnați rufele într-o ordine și ritm autoguidat (treburile casnice; modul de antrenament altele în interior).
Mers normal pe o pistă interioară rotundă de 290 de metri cu instrucțiunea de stimulare „așa cum te-ai duce la stația de autobuz fără grabă” (activitate de mers; mers pe jos pentru antrenament).
Jogging pe o pistă rotundă interioară de 290 de metri cu instrucțiunea de stimulare „alege-ți propriul ritm în care ai putea vorbi cu cineva” (activitate de mers; modul de antrenament alergând).
Un circuit de antrenament de forță cu antrenamente de 45 de secunde, cu o ganteră în fiecare mână, urmat de odihnă de 15 secunde, incluzând genuflexiuni, ridicări de umeri, bucle bicepiene, plămâni și așezări [19] cu instrucțiunea „alegeți propria greutate a ganterei ritm, astfel încât antrenamentul să fie cel puțin oarecum greu ”(valoarea scării Borg> 12; activitate sportivă; antrenament de forță în modul de antrenament).
Ciclism pe un ergometru (Ergoselect 200; Ergoline GmbH) la 80 de runde pe minut și un HR în jur de 120 de bătăi pe minut (activitate sportivă; modul de antrenament ciclism în interior).
Un curs de floorball (aproximativ 80 de metri lungime) incluzând picurarea, trecerea mingii, tragerea și jogging-ul [20], pentru care executarea sarcinii a fost auto-ritmată, dar au fost necesare faze scurte de recuperare de 10 secunde de mers pe jos lent pe rundă; modul de antrenament alt interior).
Imediat după terminarea fiecărei sarcini, valorile individuale ale scării Borg au fost raportate pentru a evalua efortul perceput [18].
Instrumente
Dispozitivul investigat a fost ceasul de mână Polar Vantage M (Polar Electro Oy), care folosește un calcul optic HR asistat de bioimpedanță și un semnal de accelerație 3D. Polar Vantage M a fost așezat pe încheietura nedominantă a participantului, cu 1 deget în spatele osului încheieturii. Valorile antropometrice ale participantului, HR de repaus, HRmax și VO2max au fost introduse în profilul utilizatorului și fiecare mod de antrenament corespunzător a fost setat în setarea utilizatorului înainte de a începe activitatea respectivă. HR a fost evaluat utilizând cureaua toracică Polar H10 [21]. Pentru a obține măsuri de consum de oxigen (VO2) și de producție de dioxid de carbon (VCO2) pentru a determina VO2max, a fost utilizat Quark CPET (Cosmed). Pentru a calcula criteriul EE în timpul activităților de viață liberă simulate, VO2 și VCO2 au fost obținute utilizând un sistem metabolic portabil cu circuit deschis (MetaMax 3B; Cortex Biophysik) [22,23]. MetaMax 3B a fost montat pe participant cu o mască de față și un ham de piept. Toate dispozitivele au fost calibrate înainte de fiecare măsurare conform instrucțiunilor producătorului.