Tämän ja tulevat postauksen sykemittauksista perustuvat Achten J, Jeukendrup AE.,Heart rate monitoring: applications and limitations. Sports Med. 2003;33(7):517-38 -artikkeliin, Wikipediaan, muihin satunnaisiin läheteisiin joita tulee vastaan internetissä ja omiin muistoihin fysiologian opinnoista.
Sydämen sykettä (Heart Rate, HR) voi tutkia monella eri tavalla, josta yksinkertaisin tapa on asettaa korva rinnalle ja kuullostella pumpun toimintaa. Tästä hieman kehitteyneempi ja edelleenkin paljon käytetty laite ja menetelmä on stetoskooppi, jonka keksi René Laennec. Stetoskoopin avulla voidaan yksinkertaisesti mittalaitteen pinta-alojen suhteiden avulla voimistettua sydämensykkeen äänet. Tämä teki sydämen sykkeen seurannan yksinkertaisemmaksi sekä varmemmaksi ja siten edisti sydämen tutkimusta huimasti. Sitten 1900-luvun alussa Willem Einthoven kehitti ensimmäisen EKG-laitteen, josta olikin puhetta ja kuva edellisessä postauksessa. EKG-menetelmän mullistavia asioita oli tietysti sen perusta eli sydämen sähköisen toiminnan seuranta, mutta myös se, että EKG:n avulla saatiin rekisteröinnistä graaffi, jota voitiin analysoida rekisteröinnistä erillään (tämä alkaa olemaan jo aika tuttua myös urheilijoille). Pian EKG-laitteiston jälkeen kehitettiin kannettava holter-laite, jonka avulla voitiin tallentaa potilaan / koehenkilön sydämensykettä laboratorion ulkopuolella jopa vuorokauden mittauksia. Laite on muuten nimetty laitteen kehittäneen fyysikon mukaan.
Vasta 1980-luvulla ensimmäiset langattomat sykemittarit (HRM) otettiin käyttöön. Englantilaisilta Wikipedian sivuilta löysin vielä tiedon, että ensimmäinen langaton sykemittari kehitettiin suomalaisten hiihtäjien käyttöön 1977. Sykemittarit on tämän jälkeen kehittyneet aika moisiksi tietokoneiksi, jonka olette varmasti huomanneetkin. Uusimpia ominaisuuksia mittareissa on suuri muistikapasiteetti, kulutuksen arviointi, sykkeen variaation mittaus (Heart Rate Variation, HRV). HRV- mittauksia tulen käsittelemään seuraavassa bloggauksessa.
Jatkossa keskityn langattomiin sykemittareihin, jotka koostuvat anturi-lähettimistä ja vastaanottomista eli tyypillisesti kellosta. Suomalaisilla firmoilla kuten Polar ja Suunto on pitkät perinteet mittareiden valmistuksessa ja tästä johtuen myös tieteellisessä töissäkin vilahtelee runsaasti suomalaisia nimiä. Tästä johtuen myös kyseisiä mittareita on myös tutkittu paljon.
Sykemittareiden tarkkuus on mielenkiintoinen tutkimuksen alue. Jo vuonna 1988 on julkaistu 13 sykemittarin vertailututkimus lepo- ja rasitustilanteissa (rasituksella tarkoitetaan tavallisesti fyysistäkuorimitusta esimerkiksi juoksumatolla tai kuntopyörää) [1]. Tutkimuksen tuloksien perusteella sykemittauksen olivat tarkkoja 4 laitteen kohdalla ja nämä kaikki laitteet perustuivat rintakehänympärillä olevaan anturi-lähettimeen. Kaikki muut laitteet olivat vähemmän tarkkoja ja näiden laitteiden anturit olivat joko korvannipukassa, kädessä tai sormessa. Samana vuonna julkaistiin toinenkin vastaava tutkimus ja tulokset olivat samanlaiset [2]. Rintakehän ympärille laitetuilla mittareiden tuloksia on verrattu 1991 julkaistussa artikkelissa EKG-laittestoon. Sykemittarin tulokset olivat 6 lyönnin sisällä todellisesti (EKG) sykkeestä 95 % seuranta-ajasta, jossa oli lepo ja rasitusjaksoja. 2000-luvulla mittareiden tarkkuuta on myös vertailtu koehenkilöillä, jotka ovat psyykkisen rasituksen alla [3]. 30 koehenkilön sykettä mitattiin sykemittarilla ja EKG-laitteella psyykkisen rasituksen alaisena ja keskimääräiset sykkeet menetelmillä olivat 80.7 ± 10.4 ja 81.3 ± 10.4 eli käytännössö samat, vaikkakaan tämän tulos ei ota kantaa yksittäisten mittauksien eroon. Vielä otan esille yhden suomalaisten tekemän tutkimuksen [4], jossa tutkittiin Polar Vantage NV mittarin R-R piikkien välisen ajan määrittämisen tarkkuutta verrattuna jälleen kerran EKG-laitteeseen. Tutkimus osoitti, että mittarin R-R välin ero EKG-mittaukseen oli 95,2 % tapauksessa 1 ms.
Näistä tuloksista, vaikkakin ovat jo hieman vanhoja, voidaan todeta, että sykemittari pystyy luottettavasti määrittämään sykettä niin rasituksessa kuin levossa. En tiedä onko tällä hetkellä markkinoilla sykemittareita, joiden anturit kiinnitetään muualle kuin rintakehän ympärille, mutta ainakaan 90-luvulla ne eivät ole osoittautuneet yhtä tarkoiksi. Vaikka esitetyt tieteelliset tutkimukset ovat osoittaneetkin mittareiden tarkkuuden hyväksi, minun käytännön kokemukseni sotii tätä hieman vastaan. Sykevyö välillä toimii ja välillä ei. Lisäksi ulkoiset tekijät haittaavat mittareiden toimintaa huomattavasti, kuten traineria ajaessani sykemittaus heittää kuperkeikkaa, jos kadenssi noisee yli 110. Muitakin vastaavia kokemuksia on esimerkiksi junaratojen ja korkeajännitelinjojen häiriöistä. Näitä tekijöitä tieteellisessä artikkeleista ei valitettavasti löydy ja olisikin kiva nähdä laboratorion ulkopuolella tehtyjä laajoaj mittareiden vertailuja.
Uskoisin, että mittarit ovat tässä esitettyjen artikkeleiden tulosten jälkeen kehittyneet ja etenkin sykevaihtelu eli HRV mittaukset ovat luotettavia monissa nykyisissä mittareissa. Vaikka valitettavasti taitaa olla niin, että sykevaihtelumittaus on yleensä käyttäjältä piilossa jonkinlaisen kuntotestimittauksen syövereissä.
Ensi kerralla sitten onkin luvassa sykevaihtelumittauksista eli HRV.
[1] LégerL, Thivierge M. Heart rate monitors: validity, stability and functionality. Physician Sports Med 1988; 16(5):143-51
[2] Macfarlane DJ, Fogarty B. Hopkins WG. The accuracy and variability of commercially available heart rate monitors. N Z J Sports Med 1989; 17(4):51-3
[3] Goodie JL, Larkin KT, Schauss S. Validation of the olar heart rate monitor for assessing heart rate during physical and mental stress. J Psychophysiol 2000; 14(3):159-64
[4] Kinnunen H, Heikkila I. The timing accuracy of the Polar Vantage NV heart rate monitor. J Sports Sci 1998: 16:S107-10.







