ஆண்களுக்கான ஸ்மார்ட் கடிகாரம் தீவிர உடற்பயிற்சியின் போது இதயத் துடிப்பை எவ்வாறு கண்காணிக்கிறது?

வாசிப்பிற்கான ஒளி உணர்வு கோட்பாடு

ஆண்களுக்கான ஸ்மார்ட் கடிகாரத்தில் இதயத் துடிப்பைக் கண்காணிப்பது, பொட்டோப்ளீத்டிசுமோகிராபி (PPG) எனப்படும் ஒரு தொழில்நுட்பத்தைச் சார்ந்தது. இதன் அடிப்படைக் கோட்பாடு எளிமையானது. கடிகாரத்தின் பின்புறத்தில் உள்ள ஒளிரும் இரு முனை டையோடுகள் (LEDகள்) பச்சை ஒளியைத் தோலினுள் செலுத்துகின்றன; ஒரு ஒளிக் கண்டறிவி (photodetector) எத்தனை அளவு ஒளி பிரதிபலிக்கிறது என்பதை அளவிடுகிறது. இரத்தம், அதனைச் சுற்றியுள்ள திசுக்களை விட பச்சை ஒளியை அதிகமாக உறிஞ்சும். எனவே, இதயம் துடிக்கும்போது தன்னிலைத் துளைகளில் இரத்த அளவு மாறும்; இதனால் பிரதிபலிக்கும் ஒளியின் வலிமையும் இதயத் துடிப்புடன் ஒத்த தாளத்தில் மாறுகிறது. கடிகாரம் இந்த மாறுபாடுகளை எண்ணி, ஒரு நிமிடத்திற்கு எத்தனை துடிப்புகள் என்பதைக் கணக்கிடுகிறது. பச்சை ஒளி பயன்படுத்தப்படுவதற்கு முக்கிய காரணம், அது தோலை நன்றாகத் துளைத்துச் செல்லும் தன்மையும், ஹீமோக்ளோபினால் வலிமையாக உறிஞ்சப்படும் தன்மையும் ஆகும். சில சாதனங்கள், ஆழமான அளவீடுகளுக்காக சிவப்பு மற்றும் அருகிலுள்ள சிவப்பு (infrared) LEDகளையும் சேர்த்துள்ளன; இதன் மூலமே இரத்த ஆக்ஸிஜன் மற்றும் பிற அளவீடுகள் பெறப்படுகின்றன.

இயக்கமே மிகப்பெரிய சவாலாக இருப்பதற்கான காரணம்

ஒளியியல் முறை ஓய்வில் நன்றாகச் செயல்படுகிறது, ஆனால் கடுமையான உடற்பயிற்சிகள் சிக்கல்களை ஏற்படுத்துகின்றன. ஒவ்வொரு கை ஆட்டமும், கால் தரையில் விழும் தாக்கமும், தசை சுருக்கமும் கைக்கடிகாரத்தை மணிக்கடிகாரத்தின் மீது நகர்த்தி, சென்சாருக்கும் தோலுக்கும் இடையேயான தொடர்பு அழுத்தத்தை மாற்றுகின்றன. இந்த இயக்கம் சிக்னலில் பரப்பு சத்தத்தை ஏற்படுத்துகிறது, அது உண்மையில் துடிப்பு இல்லாதபோதும் துடிப்பு போல தோன்றும். வியர்வை தோலின் ஒளியியல் பண்புகளை மாற்றுவதாலும், சில சமயங்களில் சென்சாருக்கும் தோலுக்கும் இடையே ஒளியைச் சிதறடிக்கும் மெல்லிய அடுக்கை உருவாக்குவதாலும் இது மோசமாகிறது. இதனால்தான் ஓடுதல், பர்பீஸ் அல்லது கனமான தூக்குதல் போன்ற செயல்பாடுகளின் போது இதயத் துடிப்புத் துல்லியத்தை அடைவது நடைபயிற்சியின் போது விட கடினமாக உள்ளது. இந்த சிக்கலை சமாளிக்க தயாரிப்பாளர்கள் இயக்கத்தைக் கண்டறியும் முடுக்க அளவிகளையும், இயக்க குறைபாடுகளை வடிகட்டும் வழிமுறைகளையும் பயன்படுத்துகின்றனர்; ஆனால் எந்த ஒளியியல் சென்சாரும் இச்சிக்கலிலிருந்து முற்றிலும் பாதுகாக்கப்படவில்லை.

சென்சார் வன்பொருள் மற்றும் சிறந்ததை மோசமானதிலிருந்து பிரிக்கும் காரணிகள்

ஒளியியல் கூறுகளின் தரமும் அனலாக் முன்புற மின்சுற்றும் அளவீட்டு வேறுபாட்டை ஏற்படுத்துகின்றன. சில வன்பொருள் காரணிகள் முக்கியத்துவம் வாய்ந்தவை.

1. LED மற்றும் ஒளிக்கடத்தி ஜோடிகளின் எண்ணிக்கை மற்றும் அமைவு, இதில் அதிக ஜோடிகள் விரல் சுற்றியுள்ள பல்வேறு நிலைகளில் சமிக்ஞையை சிறப்பாக பிடிக்க உதவும்.

2. அலைநீளத்தைத் தேர்வு செய்தல், ஏனெனில் இதயத் துடிப்பை அளவிட பச்சை நிறம் சிறப்பாக செயல்படுகிறது, அதே நேரத்தில் சிவப்பு மற்றும் அருகிலுள்ள சிவப்பு அலைகள் கூடுதல் அளவீடுகளுக்கு ஆதரவு அளிக்கின்றன.

3. மாதிரியாக்கும் வீதம், இதில் உயர் வீதங்கள் இடைவெளி பயிற்சியின் போது விரைவான மாற்றங்களை பிடிக்கின்றன.

4. ஆனாலாக் முன்புற தரம், இது செயலாக்கத்திற்கு முன்பு மூல சமிக்ஞை எவ்வளவு தெளிவாக இருக்கிறது என்பதை தீர்மானிக்கிறது.

நன்றாக வடிவமைக்கப்பட்ட சென்சார் அணியுடன் குறைந்த சத்தம் கொண்ட ஆனாலாக் முன்புறம் கொண்ட ஒரு சாதனம், ஒரு ஸ்பிரிண்ட் இடைவெளியின் போது அளவீட்டை நிலையாக வைத்திருக்கும், அதே நேரத்தில் மலிவு விலையிலான சாதனம் முழுமையாக சமிக்ஞையை இழக்கும். இது ஒரு குறைந்த விலையிலான கடிகாரத்திற்கும் நடுத்தர விலையிலான கடிகாரத்திற்கும் இடையேயான வேறுபாடு விளங்கும் பகுதியாகும் – இது தனிமையான சிறப்பு அம்சங்கள் பட்டியலில் அல்ல, ஆனால் பயிற்சியின் சுருக்கத்தில் தெளிவாக தெரியும்.

தரவை பயனுள்ளதாக மாற்றும் வழிமுறைகள் மற்றும் சமிக்ஞை செயலாக்கம்

முதன்மை PPG தரவு சத்தமாக இருக்கிறது, அது ஒரு இதயத் துடிப்பு எண்ணாக மாறுவதற்கு முன் கனமான செயலாக்கம் தேவைப்படுகிறது. இந்த வழிமுறை, துடிப்புச் சிகரங்களை அடையாளம் காண வேண்டும், இயக்கத்தால் ஏற்படும் குறைபாடுகளை நீக்க வேண்டும், மேலும் சிக்னல் தற்காலிகமாக குறைந்து போகும் காலங்களையும் கையாள வேண்டும். இயக்கத்தால் ஏற்படும் குறைபாடுகளை நீக்குவதுதான் மிகவும் சிரமமான பகுதி. சில அமைப்புகள், இயக்கத்தை மாதிரியாக்கவும் ஒளியியல் சிக்னலிலிருந்து அதை கழிக்கவும் முடுக்க அளவி (accelerometer) தரவைப் பயன்படுத்துகின்றன. மற்றவை, சத்தத்தின் அமைப்பை உண்மை நேரத்தில் கற்றுக்கொள்ளும் சரிசெய்யக்கூடிய வடிகட்டிகளைப் பயன்படுத்துகின்றன. இவ்வகை வழிமுறைகளின் தரம், சென்சார் வன்பொருளை விட அதிக முக்கியத்துவம் வாய்ந்ததாக இருக்கிறது. ஒரே மாதிரியான சென்சார்களைக் கொண்ட இரண்டு கடிகாரங்கள், ஒன்று சிறந்த சிக்னல் செயலாக்கத்தைக் கொண்டிருப்பதால், மிகவும் வேறுபட்ட முடிவுகளை வழங்கலாம். கீழே உள்ள அட்டவணை, செயல்பாடுகளின் வகைகளுக்கு ஏற்ப பொதுவான துல்லிய வரம்பை ஒப்பிடுகிறது.

இந்த வரம்புகள் பிரதிநிதித்துவப்படுத்தும் மதிப்புகள் ஆகும்; இவை சாதனத்தின் வகை மற்றும் பொருத்தம் ஆகியவற்றைப் பொறுத்து மிகவும் மாறுபடும். அமைப்பு ஒரே மாதிரியாக இருக்கும். இயக்கத்தின் தீவிரத்தின் அளவு அதிகரிக்கும்போது துல்லியம் குறைகிறது; எந்த ஒளியியல் கடிகாரமும் இந்த வரம்பிலிருந்து முழுமையாக விலக முடியாது.

பொருத்தம் மற்றும் வைப்பிடம் உண்மையில் செயல்திறனை தீர்மானிக்கின்றன

கடிகாரம் சரியாக அணியப்படாவிட்டால், சிறந்த சென்சார் கூட மோசமாகச் செயல்படும். சில நடைமுறை விதிகள் பெரும்பாலான பயனர்கள் நினைப்பதைவிட மிகவும் முக்கியமானவை.

கடிகாரம் மணிக்கட்டு எலும்பிற்கு மேலே ஒரு விரல் அகலத்திற்கு அருகில் தோலுடன் இறுக்கமாக பொருந்தியிருக்க வேண்டும். தளர்ந்த கடிகாரம் ஒளியை உள்ளே விடும் மற்றும் இயக்கத்தின்போது நகரும். கடிகாரத்தை மிக அதிகமாகவோ அல்லது மிகக் குறைவாகவோ அணிவது சென்சாரை சிறந்த இரத்த ஓட்டப் பகுதியிலிருந்து விலக்கும். மிக அதிக மயிர் உள்ள மணிக்கட்டுகளில், மயிர் ஒளியைத் தடுப்பதால் சென்சார் சிரமப்படலாம். குளிர் காலநிலையில், உடலின் முனைப் பகுதிகளுக்கு இரத்த ஓட்டம் குறைவதால் சமிக்ஞை பலவீனமாகலாம். பயிற்சி தொடங்குவதற்கு முன் ஸ்ட்ராப்பை இறுக்கி, பயிற்சிக்குப் பின் அதை தளர்த்துவது துல்லியத்தை குறிப்பிடத்தக்க அளவில் மேம்படுத்தும் ஒரு சிறிய பழக்கமாகும்.

நடைமுறையில் கண்காணிப்புத் துல்லியம் சோதிக்கப்பட்ட ஒரு சந்தர்ப்பம்

உடற்பயிற்சியை மையமாகக் கொண்ட கடிகாரத்தின் தயாரிப்பு சுழற்சியின் போது, ஒரு சோதனைக் குழு மார்பு பட்டை கண்காணிப்பானுடன் (வழக்கமாக விளையாட்டு நேரத்தில் இதயத் துடிப்பை அளவிடுவதற்கான குறிப்பிட்ட தரத்தை வழங்கும்) ஒப்பீடு செய்தது. இச்சோதனை முப்பது நிமிட இடைவெளி அமர்வை உள்ளடக்கியது, அதில் ஓட்டப் போட்டி மற்றும் மீளும் காலங்கள் மாறிக்கொண்டே இருந்தன. நிலையான ஓட்டத்தின் போது கடிகாரம் மார்பு பட்டையுடன் சில துடிப்புகளுக்குள் பொருந்தியது, ஆனால் ஓட்டப் போட்டி இடைவெளிகளின் போது பதினைந்து துடிப்புகள் வரை விலகியது. மூலத் தரவை ஆய்வு செய்தபோது, இந்த விலக்கம் கையின் முகடு முடுக்கத்தின் கணத்தில் ஏற்பட்டது எனக் கண்டறியப்பட்டது. தீர்வாக, அதிக இயக்க நேரங்களில் முடுக்க அளவிடும் தரவை அதிக எடையுடன் கணக்கில் எடுக்கும் இயக்க நிராகரிப்பு வழிமுறையை திருத்தியமைத்தனர். இந்த மாற்றத்திற்குப் பின், ஓட்டப் போட்டிகளின் போது ஏற்பட்ட விலக்கம் குறிப்பிடத்தக்க அளவிற்குக் குறைந்தது. இத்தகைய மீள்பார்வைகளே, ஆய்வகத்தில் நன்றாக கண்காணிக்கும் கடிகாரத்தையும், விளையாட்டு மைதானத்தில் நன்றாக கண்காணிக்கும் கடிகாரத்தையும் பிரிக்கின்றன.

ஒளியியல் கண்காணிப்புக்கு உண்மையான வரம்புகள் எங்கே

வரம்புகளைப் பற்றி நேரடியாகப் ப говорிப்பது முக்கியம். ஒளியியல் முறையில் இதயத் துடிப்பைக் கண்காணிப்பது மருத்துவத் தரத்திலான அளவீடு அல்ல. இது உடற்பயிற்சிக்கான கருவியாகும்; இது துல்லியமான தற்காலிக அளவீடுகளை விட, நேரத்துடன் கூடிய போக்குகளை மிகச் சிறப்பாகக் கண்டறியும். கிளினிக்கல் துல்லியத்தைத் தேவைப்படுபவர்கள் மார்புப் பட்டை அல்லது மருத்துவக் கருவியைப் பயன்படுத்த வேண்டும். மிகக் குறைந்த ஓய்வு இதயத் துடிப்பு அல்லது ஒழுங்கற்ற துடிப்பு போன்ற சில நிலைகள் இந்த வழிமுறையைக் குழப்பிவிடும். இருண்ட தோல் நிறம் மற்றும் டேட்டூக்கள் ஒளியை உறிஞ்சுவதைப் பாதிக்கும்; ஆனால் புதிய சென்சார்கள் இதை பழையவற்றை விட சிறப்பாகக் கையாளும். குளிர்ந்த சூழல், தவறான பொருத்தம் மற்றும் அதிக இயக்கம் ஆகியவை அளவீட்டுத் துல்லியத்தைக் குறைக்கின்றன. இந்த வரம்புகளைப் புரிந்துகொள்வது, பயனர்கள் தங்கள் தரவை அறிவுபூர்வமாக விளக்கிக் கொள்ள உதவும்; ஒவ்வொரு அளவீட்டையும் துல்லியமானதாக எடுத்துக்கொள்ளாமல் இருக்க உதவும்.

தயாரிப்பு ஒழுங்குமுறை நம்பகமான கண்காணிப்பை எவ்வாறு ஆதரிக்கிறது

ஹார்ட் ரேட் டிராக்கிங் செயல்திறன் சென்சார் கேலிப்ரேஷன், ஃபர்ம்வேர் மற்றும் உற்பத்தியின் போது கட்டுமான ஒழுங்குத்தன்மையைச் சார்ந்தது. சென்சார் சீரமைப்பு மாறுபடும் அல்லது ஃபர்ம்வேர் ஒழுங்குத்தன்மை இல்லாத கடிகாரங்களின் தொகுப்பு புலத்தில் முன்கூட்டியே கணிக்க முடியாத முடிவுகளை உருவாக்கும். ஷென்ஜென் காரன் எம் எலெக்ட்ரானிக்ஸ் 2014 முதல் ஸ்மார்ட் வியரபிள் சாதனங்களை உருவாக்கி, உற்பத்தி செய்து வருகிறது; இது ஷென்ஜெனில் செயல்படுகிறது மற்றும் செலவு நன்றாக இருக்கும் தயாரிப்புகள் மற்றும் தனிப்பயன் சேவைகளில் கவனம் செலுத்துகிறது. ஆர்டர்கள் முழுவதும் தொடர்ச்சியான டிராக்கிங் செயல்திறனைத் தேவைப்படும் பிராண்டுகளுக்கு, இந்த வியரபிள் துறையில் பெறப்பட்ட அனுபவமே தரவை நம்பகமாக வைத்திருக்கிறது.