חפש רק בנושא זה






שעוני דופק – אפשר לסמוך עליהם?

רכשתם צמיד או שעון לניטור פעילות גופנית ונעזרתם בנתונים לתכנון אימונים ולהתאמה תזונתית, אך האם המספרים שמופיעים על הצג אכן אמינים ומדויקים? מחקר חדש בדק את טווח הטעות של 7 צמידים נפוצים – מאת רותם כסלו-כהן, פיזיולוגית מאמץ במרכז לרפואת ספורט ולמחקר, מכון וינגייט
  19/06/17

רותם כסלו-כהן

שעונים חכמים וצמידים לניטור פעילות המודדים דופק, הוצאה קלורית, מספר צעדים יומי, נפוצים היום בקרב הציבור הרחב. יותר ויותר אנשים עונדים שעונים אלו ונעזרים בנתונים בעת תכנון אימונים, בקרה על הוצאה קלורית, התאמה תזונתית ושמירה על אורח חיים בריא.
לאור המגוון הרחב של המכשירים הקיימים, עלינו לשאול את עצמנו מה מידת הדיוק של אמצעי מדידה אלו? אומנם במרבית המקרים יצרני המכשירים מדווחים על רמת דיוק גבוהה, אך עובדות אלו טרם נבדקו בסביבת מחקר מבוקרת ובלתי תלויה מול אמצעי מדידה תקפים.

לאחרונה, פורסם מחקר שבוצע על ידי קבוצת חוקרים מאוניברסיטת סטנפורד, אשר בחן את מידת דיוק מדידת תגובת הדופק והוצאה אנרגטית של שבעה צמידים מסחריים ונפוצים. הצמידים שנבדקו הם:Apple watch, Basis Peak, Fitbit Surge, Microsoft Band, Mio Alpha 2, PulseOn
and Samsung Gear S2.
צמידים אלו נבחרו לבדיקה לאחר שעמדו במספר קריטריונים שהחוקרים הגדירו: צמידים הניתנים ללבישה על הזרוע, בעלי יכולת מדידה רציפה של דופק, סוללה המחזיקה לפרק זמן של למעלה מ-24 שעות, צמידים הניתנים לרכישה באופן מידי.

במחקר השתתפו כ-60 נבדקים (29 גברים ו-31 נשים) בגילאים 64-21 שנים, אשר ביצעו מאמצים מגוונים בעצימויות שונות (ישיבה, הליכה, ריצה ורכיבה על אופניים). במהלך פרוטוקול הבדיקה הנבדקים נוטרו על ידי מערכת א.ק.ג במטרה לבחון את תגובת הדופק וכן בוצעה מדידה ישירה של צריכת חמצן על ידי מערכת מדידה מטבולית לשם הערכת ההוצאה האנרגטית. הנתונים שנאספו באמצעי המעבדה הושוו לנתוני הצמידים. כל נבדק ענד עד 4 צמידים על זרועו במהלך המבדק, וכל פרוטוקול הותאם באופן אישי לנבדק בהתאם לרמת כושרו.

ממצאים: הדופק מדויק, אבל ההוצאה האנרגטית – הרבה פחות!
ממצאי המחקר הראו כי בקבוצה הטרוגנית של אנשים: רוב הצמידים דיווחו בצורה יחסית מדויקת את ערכי הדופק עם טווח טעות של פחות מ- 5% (טווח טעות מקובל), (חשוב לציין שטווח טעות זה נמצא בעת רכיבה על אופניים – פעילות בה תזוזות פלג גוף עליון הן יחסית מועטות, בהליכה או ריצה, טווח הטעות היה עד כ-9% בחלק מהמכשירים). לעומת זאת, אף לא אחד מבין הצמידים שנבדקו הציג ערכי הוצאה אנרגטית (קלוריות) בצורה מדויקת. המכשירים שנבדקו הציגו טווח טעות גדול מאוד, אפילו השעון המדויק ביותר עדיין הציג טווח טעות של כ- 27%, בעוד השעון הפחות מדויק מבין השבעה – הציג טווח טעות הקרוב ל-90%.

חשוב לציין שטעות המדידה עלתה כאשר עצימות המאמץ עלתה בכל אחת מהפעילויות שבוצעו:  רכיבה, הליכה וריצה. גורמים כצבע עור כהה, היקף שורש כף היד וערך BMI גבוה הגדילו את טעות המדידה. כלומר אם צבע עורי כהה, אני בעלת BMI  גבוה ומבצעת מאמץ בעצימות גבוהה, יש סבירות גדולה שהיכולת שכל שבעת הצמידים שנבדקו לבצע הערכה מדויקת של העלות האנרגטית של המאמץ שביצעתי, תהיה נמוכה מאוד.

אם מדידת הדופק מדויקת, מדוע טווח הטעות כה גדול בהערכת העלות האנרגטית של המאמץ?
צריך לזכור כי כל מכשיר מדידה משתמש בשיטת חישוב שונה לחישוב ההוצאה האנרגטית. הערכת ההוצאה האנרגטית מסתמכת בעיקרה על נוסחאות ואלגוריתמים שונים אשר כנראה אינם לוקחים בחשבון מגוון רחב של גורמים היכולים להשפיע על ההוצאה האנרגטית כגון: גובה, משקל, רמת כושר גופני והרכב גוף. בהשוואה לתנאי מעבדה קליניים, אלגוריתמים אלו כיום אינם מספקים דיוק רב. לעומת זאת, מדידת הדופק מתבצעת באופן ישיר ולא מתבססת על נוסחאות וחישובים ועל כן מדויקת יותר.

מסקנות והמלצות מתבקשות מהמחקר
לא ניתן לסמוך על המכשירים הקיימים, כולל אלו שנבדקו במחקר זה, לצורך הערכה נכונה של עלות אנרגטית של המאמץ (כמה קלוריות נצרכו בעת מאמץ מסוים). לפיכך, לא מומלץ לבסס ולהתאים את התפריט היומי על בסיס מספר הקלוריות שמכשירי המדידה המסחריים מראים לנו על הצג. עם זאת, מכיוון שמדידת הדופק מתבצעת באופן ישיר והמכשירים כיום מספקים מדידה יחסית מדויקת עם טווח טעות קטן, בהחלט ניתן להשתמש בהם לטובת בקרה וויסות עצימות אימונים.

איזה צמידים הציגו את השגיאה הקטנה ביותר?
שעון Apple Watch הציג את טווח הטעות הקטן ביותר בעת מדידת דופק (כ-2% טעות), בעוד שעון Samsung Gear S2 הציג את טווח הטעות הגדול ביותר בעת מדידת דופק (כ-6.8%). בהערכת ההוצאה האנרגטית בעת המאמץ, השעון שהציג את טווח הטעות הקטן ביותר היה Fitbit Surge (טווח טעות של כ-27.4%) והשעון עם טווח הטעות הגדול ביותר היה שעון PulseOn (טווח טעות של כ-92.6%).

היכן ניתן להתעדכן לגבי מידת הדיוק של המכשיר שאני משתמש בו?
היות והקצב שבו טכנולוגיות יוצאות היום לשוק הוא גבוה ומפתחי תוכנה עובדים במרץ על הפיתוח והשיפור הבא, החליט צוות החוקרים כשירות לקהל הרחב על יצירת אתר שיתופי פתוח שיהיה ניתן לקבל בו מידע אודות מחקרים אשר בחנו את מידת דיוק מכשירי מדידה וניטור מסחריים, לכניסה לאתר הקליקו כאן:
http://precision.stanford.edu/.

מקור:
Shcherbina, A., Mattsson, C., Waggott, D., Salisbury, H., Christle, J., Hastie, T., Wheeler, M., Ashley, E. (2017) Accuracy in wrist worn, sensor-based measurements of heart rate and energy expenditure in a diverse cohort. The Journal of Personalized Medicine, 7(2).

רותם כסלו-כהן – פיזיולוגית מאמץ, במרכז לרפואת ספורט ולמחקר ע"ש ריבשטיין, מכון וינגייט. רכזת קורס מדריכי ריצות ארוכות ותחום תורת האימון בביה"ס למאמנים, מכון וינגייט. מאמנת טריאתלון מוסמכת, עוסקת במחקר, בביצוע בדיקות פיזיולוגיות שונות, ובמתן ייעוצים פיזיולוגיים למגוון רחב של מטרות.



תגובות הוסף תגובה
1.טעות במדידה - לאיזה כיוון?אלון קרסיק20/06/17
2.דיוק נוסחת חישוב דופק מרבייעל ברטנשטיין20/06/17
3.איסוף נתונים כדי לקבל החלטות הכונותRACHAMIM RAYMOND SIMON20/06/17
4.דופק מטרהרפי06/09/17
5.כתבה מעולהRonen Drory21/05/18
אביב של בריאות וחג פסח שמח ממכון וינגייט, המכון הלאומי למצוינות בספורט

אתכם גם בימי הקורונה: אל תחמיצו את סדרת ההרצאות המקוונות של ביה"ס למאמנים ולמדריכים

המרכז לרפואת ספורט ולמחקר של מכון וינגייט, ממשיך גם בימים אלו לשרת את ספורטאי ההישג שזכו להיתר מיוחד

פעילות הספורט ההישגי במכון וינגייט נמשכת במתכונת מצומצמת בהתאם להנחיות משרד הבריאות ומשרד התרבות והספורט

בהתאם להנחיות משרד הבריאות, הלימודים בביה"ס למאמנים ולמדריכים ע"ש נט הולמן מושבתים מה-13.3.20 ועד להודעה חדשה

מנויים יקרים, בהתאם להוראות משרד הבריאות, מה-14.3.20, לא תתקיים פעילות במועדון הספורט: לא יתקיימו שיעורי סטודיו ומתקני הכושר, טניס השולחן, מגרשי הטניס והבריכות יהיו סגורים עד להודעה חדשה

נמשכת ההרשמה למגוון קורסים ומסלולי לימוד בביה"ס למאמנים ולמדריכים של מכון וינגייט