Fitness Tracker: monitorare l’atleta

Correre è l’attività fisica maggiormente compiuta dalla popolazione mondiale. Sappiamo che l’attività di endurance ha un effetto diverso a seconda della frequenza cardiaca con cui si corre. Di conseguenza è utile monitorare la frequenza cardiaca  con l’utilizzo di un fitness tracker.

I fitness track sono dei dispositivi ideati per gli sportivi che vogliono tenere sotto controllo il loro battito cardiaco istante per istante durante la loro attività fisica. In commercio esistono differenti modelli, ma qual è la loro precisione? Scopriamolo insieme!

Sistemi energetici, endurance e fitness tracker

Per comprendere l’utilità dei fitness tracker è necessario fare un ripasso sul funzionamento dei sistemi energetici.

I nostri sistemi energetici, aerobico e anaerobico, sono legati alla produzione di energia soprattutto in rapporto con la durata della sua erogazione.

Infatti, attività brevi e intense spostano la produzione energetica con l’utilizzo prevalente dei sistemi anaerobici. Al contrario attività poco intense e di durata elevata spostano la produzione di energia utilizzando prevalentemente il sistema aerobico.

Tutto ciò può essere gestito sia tramite allenamenti con i sovraccarichi che allenamenti di endurance.

Ad esempio, correre ad alta velocità per un breve periodo di tempo (scatti su 30 metri) mette in moto il metabolismo prettamente anaerobico. Per dare un valore di riferimento possiamo dire che correre ad una frequenza cardiaca oltre l’80% della FCmax fa attivare il metabolismo anaerobico.

Ancora correre a una bassa velocità per lunghi periodi di tempo (running per 5-10 km e oltre), mette in moto il metabolismo aerobico. Questo effetto avviene in genere in allenamenti di endurance con una frequenza cardiaca minore dell’80% della FCmax.

Ebbene questa prima panoramica ci spinge a pensare che l’utilizzo di un fitness tracker possa risultare davvero utile.

Nella figura di seguito riportata possiamo constatare il rapporto tra frequenza cardiaca utilizzata nella corsa e il suo effetto principale.

Come determinare e monitorare la frequenza cardiaca?

Esiste una semplice regola teorica per trovare la frequenza cardiaca massimale di un individuo. Bisogna sottrarre a 220 la propria età, ovvero 220 – età.

Ad esempio un soggetto di 20 anni avrà una FCmax pari a 200 battiti, ovvero 220 – 20 = 200 bpm.

Mentre un soggetto di 40 anni avrà una FCmax di 180 battiti: 220 – 40 = 180 bpm.

L’immagine di seguito riportata chiarisce meglio il concetto, ricordiamoci che ovviamente questa è una regola teorica e può discostarsi molto dalla realtà!

Una volta conosciuta la frequenza cardiaca massima e una volta scelta la frequenza cardiaca di allenamento non ci resta che iniziare il training e monitorare il tutto con un fitness tracker!

Fitness Tracker: modelli e comparazione

Esistono tantissimi fitness tracker che monitorano costantemente la frequenza cardiaca del soggetto, ma sono tutti uguali?

Una rewiev del 2016 ci aiuta nella scelta del Tracker più adatto alle nostre esigenze (Jo et al, 2016). In particolare si differenziano in due tipi:

• I moderni fitness tracker, hanno la forma di un orologio e sono costituiti da tecnologia PPG. La photoplethysmography o fotopletismografia riflettente. Ma come funziona? Misura la frequenza cardiaca tramite l’emissione di luce verde che attraversando la cute raggiunge i vasi sanguigni. Poi, la luce viene riflessa dal sangue in circolazione in base alla sua quantità che varia ad ogni battito, di conseguenza il riflesso si fa più o meno intenso. Successivamente tramite l’utilizzo di algoritmi le modificazioni del riflesso vengono trasformate in battiti cardiaci (Jo et al, 2016).
• I primi fitness tracker, utilizzano principalmente una fascia elastica indossata sul torace che valuta la frequenza cardiaca sfruttando lo stesso principio dell’elettrocardiogramma. Le variazioni micro-elettriche emesse dal cuore sulla superficie toracica permettono così di monitorare il battito cardiaco. Inoltre i dati sono inviati ad un apposito apparto ricevente separato dalla fascia. (Terbizan et al, 2002).

Jo e colleghi hanno constatato come i fitness tracker moderni hanno una minore attendibilità rispetto ai primi fitness tracker.

Infatti, l’accuratezza della tecnica PPG va a diminuire man mano che il battito cardiaco aumenta. Inoltre, la review afferma come i vari dispositivi attualmente messi sul mercato tendono a rilevare un battito cardiaco differente fino a 13 battiti sotto sforzo, ma mostrano un elevato grado di precisione a riposo (Jo et al, 2016).

Conclusioni finali 

Dalle attuali ricerche i sensori PPG dei moderni fitness tracker risulterebbero meno accurati rispetto ai quelli formati da due parti (sensore di misurazione e strumento di lettura).

Questo può essere dovuto alla difficoltà  dei sensori PPG di valutare il battito cardiaco quando la pressione di contatto con la pelle è elevata (Allen, 2007). Infatti, sembrerebbe che questo sia il motivo per cui i produttori consigliano di non stringere eccessivamente il bracciale.

Un altro fattore che influenza i sensori PPG è il sudore della pelle. Un eccessiva sudorazione fa sì che la luce venga riflessa in maniera differente, inoltre anche il forte movimento del sensore sulla superficie della pelle può influenzare la rilevazione del battito cardiaco(Rafolt & Gallasch, 2004).

Questo condizioni non si verificano con i sensori ECG perché valutano la componente elettrica del cuore, che viene meno influenzato dalla presenza di sudore o dallo spostamento del sensore sulla pelle.

Dunque per queste ragioni si consigliano i sensori PPG quando si vuole monitorare l’attività fisica a riposo o durante il ciclo sonno-veglia. Al contrario, si consigliano i sensori di frequenza cardiaca, come i cardioer monitorare la frequenza cardiaca durante attività di esercizio fisico.

A cura del Dottor Corrado Galazzo

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BIBLIOGRAFIA – REFERENCES:

1. Allen J (2007). Photoplethysmography and its application in clinical physiological measurement. Physiological measurement, 28(3).
2. Jo E et al (2016). Validation of biofeedback wearables for photoplethysmographic heart rate tracking. Journal of sports science & medicine, 15(3), 540.
3. Rafolt D & Gallasch E (2004). Influence of Contact Forces on Wrist Photo plethysmography–Prestudy for a Wearable Patient Monitor. Biomedical Engineering, 49(1-2), 22-26.
4. Terbizan DJ et al (2002). Validity of seven commercially available heart rate monitors. Measurement in Physical Education and Exercise Science, 6(4), 243-247.