本發(fā)明涉及一種基于心率數(shù)據(jù)的成人運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的評(píng)價(jià)方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著生活水平的提高，靜坐少動(dòng)人群增加，各種“富貴病”應(yīng)運(yùn)而生。多數(shù)人為了預(yù)防或治療疾病，會(huì)選擇運(yùn)動(dòng)的方式，科學(xué)合理的運(yùn)動(dòng)有助于提高人們的生活質(zhì)量。選擇的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度較低時(shí)，不足以使身體產(chǎn)生變化，浪費(fèi)時(shí)間；選擇的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度過(guò)大時(shí)，增加運(yùn)動(dòng)受傷的風(fēng)險(xiǎn)。
目前，計(jì)步器、加速計(jì)和心率表是運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的監(jiān)控主要工具。計(jì)步器是一個(gè)簡(jiǎn)單的機(jī)械運(yùn)動(dòng)傳感器，它通過(guò)記錄人體在垂直軸向上移動(dòng)的加速和減速測(cè)量步行或跑步時(shí)的步數(shù)，是一種簡(jiǎn)單易用、價(jià)格低廉的體力活動(dòng)客觀測(cè)量方法，近年來(lái)，計(jì)步器(或帶有計(jì)步功能的加速度計(jì))已被應(yīng)用于美國(guó)、加拿大等國(guó)的全國(guó)性體力活動(dòng)調(diào)查。計(jì)步器數(shù)據(jù)易于理解，且佩戴者可直觀看到計(jì)步器所記錄的步數(shù)，計(jì)步器的主要不足之處是它只是簡(jiǎn)單地記錄步數(shù)而不能測(cè)量體力活動(dòng)的強(qiáng)度、運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間或頻率，如不能用于測(cè)量舉重、游泳、自行車等體力活動(dòng)，由于缺乏準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)方程，即使能夠準(zhǔn)確記錄步數(shù)，也無(wú)法準(zhǔn)確計(jì)算能量消耗。此外，適用于正常步態(tài)的健康人群，極度肥胖、腹部肥胖和步態(tài)異常的人群不適用。
加速度計(jì)是另一種在測(cè)量體力活動(dòng)的流行病學(xué)研究中常用的硬件。佩戴加速度計(jì)可以將佩戴者的運(yùn)動(dòng)情況量化，并通過(guò)轉(zhuǎn)換公式計(jì)算出能量消耗與運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度(低、中、高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng))。加速度計(jì)小巧便攜，長(zhǎng)時(shí)間佩戴不會(huì)感覺(jué)不適，人體運(yùn)動(dòng)的加速度與運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度和能量消耗有關(guān)，加速度計(jì)可探測(cè)人體在不同軸向(單軸加速度計(jì)為垂直軸，三軸加速度計(jì)為垂直軸、矢狀軸、冠狀軸)上運(yùn)動(dòng)的加速度并記錄為加速度計(jì)數(shù)，佩戴加速度計(jì)可以將佩戴者的運(yùn)動(dòng)情況量化，并通過(guò)轉(zhuǎn)換公式計(jì)算出能量消耗與運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度(低、中、高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng))。加速計(jì)的不足之處是其價(jià)格昂貴，僅能滿足小樣本量的研究需求，在國(guó)內(nèi)大部分中小學(xué)校中推廣的可行性不高。另外，加速度計(jì)數(shù)據(jù)需要專門(mén)的軟件進(jìn)行下載和處理，且其數(shù)據(jù)處理相對(duì)復(fù)雜；其次，加速度計(jì)的使用(如采樣間隔、有效數(shù)據(jù)篩選、界值的選擇等)尚缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，妨礙了不同研究間結(jié)果的可比性；加速度計(jì)對(duì)一些體力活動(dòng)不敏感，如騎自行車、爬樓梯運(yùn)動(dòng)和上肢運(yùn)動(dòng)等，從而可能低估真實(shí)的體力活動(dòng)水平，另外利用加速度計(jì)獲得的不同體力活動(dòng)耗能計(jì)算公式不能通用。
用心率來(lái)評(píng)定運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度是最簡(jiǎn)便易行的方法。目前用心率這個(gè)指標(biāo)來(lái)評(píng)定運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度這一方法在國(guó)內(nèi)外均被廣泛使用。而心率表是使用最為廣泛的運(yùn)動(dòng)負(fù)荷監(jiān)控工具。Suunto、Polar等是目前最常用的胸帶式心率監(jiān)測(cè)設(shè)備，工作原理是通過(guò)佩戴在胸口的胸帶上的傳感器檢測(cè)心動(dòng)電流并無(wú)線傳遞給手表。由于直接放置在胸口上，其檢測(cè)的準(zhǔn)確性比較高也可以實(shí)時(shí)測(cè)量心率，是被廣泛運(yùn)用的一種類型的心率表，不足之處是佩戴不便。
為克服心率胸帶不方便佩戴的缺陷和提高佩戴時(shí)的舒適性，眾多的研究機(jī)構(gòu)著手利用腕帶式心率表監(jiān)測(cè)心率，市場(chǎng)上已出現(xiàn)多種工作原理不同的心率腕帶，但各種不同測(cè)量原理的心率腕帶心率監(jiān)測(cè)之間存在著較大的誤差率。
心率是反映運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度與能量消耗的重要指標(biāo)之一，可以通過(guò)心率表收集運(yùn)動(dòng)心率和時(shí)間，并推算能量消耗水平。因此，監(jiān)測(cè)成人在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的心率變化狀況是反映運(yùn)動(dòng)負(fù)荷有效果的手段之一。
美國(guó)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)學(xué)會(huì)和美國(guó)心臟學(xué)會(huì)建議：所有18-65歲的健康成年人至少需要進(jìn)行每周5天，每天30min中等強(qiáng)度有氧體力活動(dòng)，或每周3天，每天20分鐘較大強(qiáng)度的體力活動(dòng)；建議中等強(qiáng)度和較大強(qiáng)度想結(jié)合的運(yùn)動(dòng)；30min中等強(qiáng)度有氧活動(dòng)可分次進(jìn)行，但每次至少持續(xù)10min或以上；每個(gè)成年人每周至少進(jìn)行2天維持或增加肌肉力量和耐力的運(yùn)動(dòng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
基于目前沒(méi)有一套完整的基于心率數(shù)據(jù)的成人運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的評(píng)價(jià)方法，本發(fā)明設(shè)計(jì)與研發(fā)了運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的評(píng)價(jià)方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
一種基于心率數(shù)據(jù)的成人運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的評(píng)價(jià)方法，包括運(yùn)動(dòng)心率、運(yùn)動(dòng)時(shí)間采集、傳輸、分析及體育鍛煉運(yùn)動(dòng)負(fù)荷評(píng)價(jià)；運(yùn)動(dòng)心率和時(shí)間利用腕帶式心率表采集，數(shù)據(jù)傳輸至手機(jī)，通過(guò)手機(jī)端App分析和展示體育鍛煉的時(shí)間、心率，并利用無(wú)線連接上傳至互聯(lián)網(wǎng)，在網(wǎng)站平臺(tái)上進(jìn)行儲(chǔ)存，網(wǎng)站設(shè)定不同層級(jí)的權(quán)限，管理者、用戶都能夠在網(wǎng)站上查看體育鍛煉的時(shí)間、心率、運(yùn)動(dòng)負(fù)荷分值，監(jiān)控運(yùn)動(dòng)。
所述的體育鍛煉時(shí)間、心率反映了體育鍛煉的運(yùn)動(dòng)負(fù)荷情況，體育鍛煉的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度按照心率儲(chǔ)備的百分比進(jìn)行劃分為低強(qiáng)度、中等強(qiáng)度、高強(qiáng)度和極高強(qiáng)度：低強(qiáng)度為0～40％心率儲(chǔ)備，中等強(qiáng)度40～60％心率儲(chǔ)備，高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)為60～85％心率儲(chǔ)備，極高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)為大于85％心率儲(chǔ)備各參數(shù)的計(jì)算方法為：
1)最大心率：HRmax＝208－0.7×年齡；
2)安靜心率：在清醒、不活動(dòng)的安靜狀態(tài)下的心率；
3)靶心率＝安靜心率+(最大心率-安靜心率)×心率儲(chǔ)備百分比；
4)低強(qiáng)度、中等強(qiáng)度、高強(qiáng)度和極高強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度系數(shù)分別為1、2、3、4，將低強(qiáng)度、中等強(qiáng)度、高強(qiáng)度和極高強(qiáng)度體育鍛煉的時(shí)間(分鐘)乘以各自的強(qiáng)度系數(shù)，得出每種強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)負(fù)荷，運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的計(jì)算不計(jì)入低強(qiáng)度和極高強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)負(fù)荷，只計(jì)算中等強(qiáng)度和高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)負(fù)荷，運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的計(jì)算公式為：
運(yùn)動(dòng)負(fù)荷＝2*×T中+3*×T高
運(yùn)動(dòng)負(fù)荷中高為中高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)負(fù)荷，T中和T高分別為中等強(qiáng)度和高強(qiáng)度體育鍛煉的累加時(shí)間(分鐘)
5)每日中等強(qiáng)度和高強(qiáng)度體育鍛煉各30分鐘時(shí)的運(yùn)動(dòng)負(fù)荷值為150，對(duì)應(yīng)為100分，每日中等強(qiáng)度和高強(qiáng)度體育鍛煉各0分鐘時(shí)的運(yùn)動(dòng)負(fù)荷值為0，對(duì)應(yīng)為0分，將運(yùn)動(dòng)負(fù)荷值轉(zhuǎn)換為百分制的數(shù)值，公式為：
運(yùn)動(dòng)負(fù)荷百分制分值＝0.67*運(yùn)動(dòng)負(fù)荷
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：
1)基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和可移動(dòng)式穿戴設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)心率的收集、儲(chǔ)存、分析，為監(jiān)控體育鍛煉的效果提供了工具；
2)實(shí)現(xiàn)對(duì)成人長(zhǎng)時(shí)間的體育鍛煉運(yùn)動(dòng)負(fù)荷準(zhǔn)確的、個(gè)體化的監(jiān)控，進(jìn)而準(zhǔn)確掌握一定周期內(nèi)完成的鍛煉活動(dòng)的質(zhì)量。
3)設(shè)定運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度，科學(xué)合理的進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。
附圖說(shuō)明
圖1為基于心率數(shù)據(jù)的成人運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的評(píng)價(jià)方法工作示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
一種基于心率數(shù)據(jù)的成人運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的評(píng)價(jià)方法，利用腕帶式心率表采集運(yùn)動(dòng)心率、時(shí)間，將運(yùn)動(dòng)心率和時(shí)間傳輸至手機(jī)，通過(guò)手機(jī)App分析儲(chǔ)存、分析、展示，并利用無(wú)線連接傳輸運(yùn)動(dòng)心率、時(shí)間至互聯(lián)網(wǎng)，在網(wǎng)站儲(chǔ)存和管理數(shù)據(jù)，基于運(yùn)動(dòng)心率、時(shí)間計(jì)算出的中等強(qiáng)度、高強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)負(fù)荷，轉(zhuǎn)換為百分制分值，政府管理部門(mén)、學(xué)校、家長(zhǎng)以及學(xué)生自己能夠了解、對(duì)比體育鍛煉的效果。