運(yùn)動(dòng)手表增加心電功能，如何預(yù)防跑步運(yùn)動(dòng)損傷及猝死？

　　“今早起床，感覺不太好，有點(diǎn)累?！?/p>本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/201808/390263.htm

　　“嗯，不過我還是決定堅(jiān)持完成我的跑步計(jì)劃?！?/p>

　　“我不是一個(gè)輕言放棄的人?！?/p>

　　“我相信我的精神毅力可以戰(zhàn)勝我的身體?！?/p>

　　如果你是一個(gè)跑步愛好者或一個(gè)“跑者”，你可能經(jīng)常對(duì)自己說如此的話。

　　美國(guó)《運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)》雜志的數(shù)據(jù)顯示：據(jù)統(tǒng)計(jì)，37%-56%的跑步者都經(jīng)歷過受傷的情況，其中30%-90%跑步受傷者暫停訓(xùn)練，20%-70%跑步受傷者不得不接受醫(yī)學(xué)治療。按此比例，每一年僅僅美國(guó)就有上千萬跑步者因?yàn)槭軅坏貌粫簳r(shí)中斷練習(xí)或者去醫(yī)院治療。不正確的跑步姿勢(shì)及運(yùn)動(dòng)過量是跑步損傷的主要原因。其中30%-90%是因過量運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致受傷。

　　另外據(jù)世界著名跑步雜志《跑者世界》的一份調(diào)查顯示，每5萬名完成馬拉松的參賽者中，就有1人死亡(包括賽后24小時(shí)內(nèi)的猝死者)，平均每2場(chǎng)大型馬拉松賽事就有1人猝死。

　　圖1 運(yùn)動(dòng)損傷

　　跑步導(dǎo)致的運(yùn)動(dòng)損傷主要有三大原因：過量運(yùn)動(dòng)、跑步姿勢(shì)錯(cuò)誤、核心肌肉力量不足;而運(yùn)動(dòng)猝死九成因心臟問題引起。這篇文章主要結(jié)合當(dāng)下時(shí)興的智能穿戴領(lǐng)域新技術(shù)，通過從運(yùn)動(dòng)損傷預(yù)防及運(yùn)動(dòng)猝死原因及現(xiàn)狀分析，來探討運(yùn)動(dòng)手表的心電功能是如何解決運(yùn)動(dòng)安全問題。

　　一、心電測(cè)量預(yù)防運(yùn)動(dòng)損傷

　　有研究試圖通過測(cè)量下肢不對(duì)稱的跑步步態(tài)來量化休息和疲勞狀態(tài)之間的跑步形式的變化，其結(jié)果顯示：膝關(guān)節(jié)內(nèi)旋轉(zhuǎn)和膝關(guān)節(jié)僵硬程度隨疲勞而變得不對(duì)稱，分別增加了14%、5.3%。疲勞狀態(tài)下異常的跑步姿勢(shì)使得每一次觸地都會(huì)對(duì)足部及膝部等人體關(guān)節(jié)造成不同程度的磨損，而數(shù)以萬計(jì)的沖擊則將最終導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)損傷。疲勞狀態(tài)下的過量運(yùn)動(dòng)是導(dǎo)致跑步損傷的主要原因之一。

　　過量運(yùn)動(dòng)或疲勞運(yùn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)損傷已經(jīng)被廣泛認(rèn)可，但如何判斷運(yùn)動(dòng)過量及是否疲勞卻是一項(xiàng)無法精準(zhǔn)衡量及定義的難題。由于不同用戶的個(gè)體差異性大，因此由絕對(duì)運(yùn)動(dòng)量來判斷存在很大誤差。馬拉松冠軍每天訓(xùn)練20公里，狀態(tài)仍然很好;但一個(gè)普通人每天跑5公里也可能導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)損傷;同時(shí)個(gè)人主觀判斷是否疲勞也受情緒等影響而產(chǎn)生偏差。

　　具備心電功能的運(yùn)動(dòng)手表主要是依靠精準(zhǔn)測(cè)量運(yùn)動(dòng)心率及疲勞度測(cè)試來預(yù)防跑步運(yùn)動(dòng)損傷：運(yùn)動(dòng)心率監(jiān)測(cè)用于運(yùn)動(dòng)中實(shí)時(shí)監(jiān)控運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度，防止運(yùn)動(dòng)損傷，提高運(yùn)動(dòng)效率;疲勞度測(cè)試用于運(yùn)動(dòng)前身體狀態(tài)評(píng)估，防止過量運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的運(yùn)動(dòng)損傷。

　　1、心率變異性

　　心率變異性(HRV， heart rate variability)可反映自主神經(jīng)系統(tǒng)活性和定量評(píng)估心臟交感神經(jīng)與迷走神經(jīng)張力及其平衡性，從而判斷其對(duì)心血管疾病的病情及預(yù)防，是預(yù)測(cè)心臟性猝死和心律失常性事件的一個(gè)有價(jià)值指標(biāo)。自主神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng)的量化可以通過心率變化的程度表現(xiàn)出來，HRV能反映由訓(xùn)練引發(fā)的自主神經(jīng)系統(tǒng)的功能變化，并制定個(gè)體化的運(yùn)動(dòng)處方。

　　圖2 HRV數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

　　2、疲勞度測(cè)試

　　通過運(yùn)動(dòng)手表中配置的心電芯片來采集人體的心電(ECG， electrocardiogram)原始數(shù)據(jù)，ECG心電數(shù)據(jù)只能由專業(yè)醫(yī)師進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)分析，普通用戶看不懂也無法理解。通過心電ECG原始數(shù)據(jù)配置醫(yī)學(xué)算法要求來計(jì)算得出HRV數(shù)值，再將HRV數(shù)值中的時(shí)域指標(biāo)Ln rMMSD數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的數(shù)學(xué)和醫(yī)學(xué)依據(jù)換算，同時(shí)方便用戶解讀參數(shù)及直觀理解，再將得到的數(shù)據(jù)定義為疲勞度，并將疲勞度數(shù)值對(duì)應(yīng)成為百分制。疲勞度數(shù)值區(qū)間定義如下，一般來說疲勞度測(cè)試數(shù)值越高，狀態(tài)越好。

　　(1)80～100：狀態(tài)好;

　　(2)65～80：狀態(tài)一般;

　　(3)50～65：狀態(tài)疲勞;

　　(4)0～50：狀態(tài)非常差;

　　圖3 埃微能量手表P1測(cè)試疲勞度

　　用戶在佩戴心電手表后測(cè)試疲勞度，并根據(jù)測(cè)試出的數(shù)值即可直觀的判斷自己的身體狀態(tài)。運(yùn)動(dòng)后或過度疲勞會(huì)降低HRV，HRV降低或增加會(huì)直觀的改變疲勞度數(shù)值，HRV還會(huì)隨年齡增長(zhǎng)而逐漸下降。用戶應(yīng)結(jié)合當(dāng)日的運(yùn)動(dòng)量來比較個(gè)人疲勞度數(shù)據(jù)的相對(duì)變化。

　　心率帶采用心電信號(hào)計(jì)算疲勞度數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，但使用便捷性差，無法在運(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)期使用。對(duì)于跑者來說，要獲取自己的HRV數(shù)據(jù)，去醫(yī)院測(cè)量HRV的數(shù)據(jù)會(huì)更準(zhǔn)確，但不能獲得持續(xù)性的HRV數(shù)值，且無法獨(dú)立獲得一個(gè)實(shí)驗(yàn)室的HRV專項(xiàng)檢測(cè)的支持。

　　佩戴配置有心電功能的運(yùn)動(dòng)手表因能直接采集ECG數(shù)據(jù)而通過測(cè)量出的HRV數(shù)值換算得出疲勞度，且在保證準(zhǔn)確性的前提下達(dá)到便捷測(cè)試使用的目的，這對(duì)大部分用戶是可以輕松實(shí)現(xiàn)的，這也是心電手表相較于普通心率手表的重要差異點(diǎn)。

　　3、疲勞度測(cè)試意義

　　運(yùn)動(dòng)損傷多是由過度訓(xùn)練導(dǎo)致，疲勞度測(cè)試是監(jiān)測(cè)訓(xùn)練和恢復(fù)平衡情況的有效工具，疲勞度測(cè)試數(shù)值可幫助您防止訓(xùn)練過度，提高訓(xùn)練效率和保障運(yùn)動(dòng)安全。疲勞度測(cè)試中測(cè)量的HRV是自主神經(jīng)系統(tǒng)紊亂的良好指標(biāo)，因疲勞或過度訓(xùn)練會(huì)導(dǎo)致人體交感神經(jīng)系統(tǒng)興奮。HRV代表了一種量化標(biāo)測(cè)，通過測(cè)量連續(xù)正常間期變化的變異性來反映心率變化程度、規(guī)律，從而用以判斷其對(duì)心血管活動(dòng)的影響。HRV降低為交感神經(jīng)張力增高，屬不利因素;HRV升高為副交感神經(jīng)張力增高，屬保護(hù)因素。

　　HRV測(cè)量結(jié)果會(huì)受一些外界因素的影響，例如精神壓力、睡眠、潛在疾病、環(huán)境變化(溫度、高度)等，但長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)HRV可幫助您優(yōu)化訓(xùn)練，并防止訓(xùn)練過度。長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)鐵人三項(xiàng)專業(yè)運(yùn)動(dòng)員的HRV數(shù)據(jù)顯示能有效預(yù)防非功能性過度訓(xùn)練，這就說明HRV是一種檢查運(yùn)動(dòng)過量的有效客觀手段。

　　圖4 心電手表預(yù)防運(yùn)動(dòng)損傷原理

　　HRV最直觀的反饋是，對(duì)于跑者或運(yùn)動(dòng)愛好者來說，HRV數(shù)值越高，說明有氧耐力越強(qiáng)。運(yùn)動(dòng)員可以通過心電手表定期測(cè)量疲勞度數(shù)值高低來調(diào)整運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練計(jì)劃，在疲勞度數(shù)值持續(xù)性提升后再逐步增加訓(xùn)練強(qiáng)度，從而起到防止過量運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)損傷。

　　4、疲勞度具體應(yīng)用

　　HRV對(duì)疲勞和訓(xùn)練過度產(chǎn)生的反應(yīng)存在個(gè)體差異因人而異，這也造成了一些小白用戶對(duì)疲勞度的誤解。整體而言，HRV的變化可用于判斷運(yùn)動(dòng)前自主神經(jīng)功能狀態(tài)，制定個(gè)體化的運(yùn)動(dòng)處方，因此用戶可根據(jù)每天的疲勞度數(shù)值來調(diào)整鍛煉強(qiáng)度。

　　建議首先進(jìn)行基準(zhǔn)測(cè)試，可在2周內(nèi)連續(xù)測(cè)量4～6天疲勞度數(shù)值，并以此數(shù)據(jù)的平均值做為個(gè)人基準(zhǔn)值。做基準(zhǔn)測(cè)試的2周應(yīng)當(dāng)保持日常運(yùn)動(dòng)量，而非大量運(yùn)動(dòng)或完全休息的期間。在測(cè)試得出基準(zhǔn)疲勞度數(shù)值后，在后期開始運(yùn)動(dòng)前，可將單次的疲勞度實(shí)測(cè)值與疲勞度基準(zhǔn)值做對(duì)比，計(jì)劃制定原則：

　　(1)當(dāng)測(cè)試疲勞度數(shù)值<個(gè)人疲勞度基準(zhǔn)值，則可適當(dāng)降低訓(xùn)練強(qiáng)度。

　　(2)當(dāng)測(cè)試疲勞度數(shù)值>個(gè)人疲勞度基準(zhǔn)值，則可適當(dāng)增加訓(xùn)練強(qiáng)度。

　　圖5 疲勞度數(shù)值與運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度

　　如上圖所示，白色曲線代表疲勞度，條形柱狀圖代表運(yùn)動(dòng)量。周二測(cè)試疲勞度數(shù)值高，表示個(gè)體狀態(tài)好，可在常規(guī)運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上加大運(yùn)動(dòng)量;周三測(cè)試疲勞度低，代表個(gè)體狀態(tài)不好，建議當(dāng)天常規(guī)運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上降低運(yùn)動(dòng)量。

　　利用HRV或疲勞度制定個(gè)性化訓(xùn)練計(jì)劃已被部分專業(yè)運(yùn)動(dòng)員采用，隨著測(cè)量ECG及HRV數(shù)據(jù)的產(chǎn)品的便捷化及精度提升，越來越多的業(yè)余運(yùn)動(dòng)員和普通大眾也可以利用疲勞度數(shù)據(jù)來指導(dǎo)自己的健身運(yùn)動(dòng)。如長(zhǎng)期堅(jiān)持使用，則能降低預(yù)防過量導(dǎo)致的運(yùn)動(dòng)損傷風(fēng)險(xiǎn)。