{"id":855,"date":"2015-02-05T21:38:02","date_gmt":"2015-02-05T20:38:02","guid":{"rendered":"https:\/\/www.fitness-tracker-test.info\/?page_id=855"},"modified":"2019-02-12T19:44:52","modified_gmt":"2019-02-12T18:44:52","slug":"pulsmessung-mit-optoelektronischen-sensoren","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.fitness-tracker-test.info\/ratgeber\/funktionsweise\/pulsmessung-mit-optoelektronischen-sensoren\/","title":{"rendered":"Pulsmessung mit optoelektronischen Sensoren"},"content":{"rendered":"

Die Messung der Herzfrequenz beim Sport war bislang eine Angelegenheit des zus\u00e4tzlichen Brustgurts. Mal mehr, mal weniger bequem w\u00e4hrend des Sport getragen, sendete er die erfassten Daten per ANT+ oder Bluetooth Smart an einen Empf\u00e4nger. Die in Fachkreisen PPG genannte Technologie Photoplethysmographie<\/strong> erlaubt es schon l\u00e4nger die Herzfrequenz mittels Licht zu messen. Seit wenigen Jahren findet sich die Technik auch in Fitnessarmb\u00e4ndern und Sportuhren, so dass die Pulsmessung direkt am Handgelenk vorgenommen und auf den Brustgurt verzichtet werden kann.<\/p>\n

Messung des Blutflusses<\/h2>\n

Fitness Tracker mit optischer Pulsmessung verf\u00fcgen \u00fcber kleine Lichtquellen, die in der Regel in der Innenseite des Armbands angebracht sind. Das ausgesendete Licht ist intensiv genug, um so weit in die Haut einzudringen, dass es die Blutgef\u00e4\u00dfe in den oberen Hautsschichten erreicht. Von dort wird ein Teil des Licht reflektiert und von einem weiteren Sensor am Armband – dem Photodetektor – registriert.<\/p>\n

\"Optoelektronische

Optoelektronische Messung (schematisch)<\/p><\/div>\n

Das grundlegende Prinzip der Pulsmessung mit Licht basiert auf folgenden Punkten:<\/p>\n

    \n
  • W\u00e4hrend der Systole<\/strong> (dem Zusammenziehen des Herzmuskels) wird Blut durch die Gef\u00e4\u00dfe zu den Organen gedr\u00fcckt. In den Blutgef\u00e4\u00dfen nimmt der Blutfluss und der Gef\u00e4\u00dfdurchmesser zu.<\/li>\n
  • W\u00e4hrend der Diastole<\/strong> (dem Entspannen des Herzmuskels) flie\u00dft das Blut durch die Gef\u00e4\u00dfe wieder zum Herzen zur\u00fcck. Der Blutdruck in den Gef\u00e4\u00dfen wird geringer, der Gef\u00e4\u00dfdurchmesser nimmt in Folge ab.<\/li>\n<\/ul>\n

    Zus\u00e4tzlich wird sich folgender Umstand zunutze gemacht:<\/p>\n

      \n
    • Blut erscheint in der Farbe Rot, weil es die roten Anteile des Lichts reflektiert, wohingegen es gr\u00fcne und blaue Farbanteile des Lichts schluckt.<\/li>\n
    • Eine gr\u00f6\u00dfere Menge Blut absorbiert mehr Anteile gr\u00fcnen und blauen Lichts.<\/li>\n<\/ul>\n

      Je mehr Blut sich dabei in den Gef\u00e4\u00dfen befindet, desto mehr gr\u00fcne und blaue Farbanteile werden geschluckt. Flie\u00dft weniger Blut durch die Gef\u00e4\u00dfe, ist der Absorbtionsanteil also geringer. Diese ver\u00e4nderten Anteile des reflektierten Lichts werden von dem Photodetektor \u00fcber die Zeit gemessen. Mit dem Wissen, dass ein geringer Gr\u00fcnanteil auf die Systole schlie\u00dfen l\u00e4sst, wohingegen ein h\u00f6herer Gr\u00fcnanteil des reflektierten Lichts die Diastole bedeutet, kann aus der Zeitspanne zwischen den minimal gemessenen Gr\u00fcnanteilen der Herzzyklus und damit der Puls bestimmt werden.<\/p>\n

      Sauerstoffs\u00e4ttigung<\/h2>\n

      Auf einem ganz \u00e4hnlichen Prinzip funktioniert die Ermittlung des Sauerstoffgehalts im Blut. Schaut man sich an, welche Wellenl\u00e4ngen des Lichts von sauerstoffreichem und sauerstoffarmen Blut absorbiert werden, stellt man Unterschiede fest. Das sind genau die gleichen Unterschiede, die man zwischen ateriellem Blut (hellrot im K\u00f6rperkreislauf) und ven\u00f6sem Blut (dunkelrot im K\u00f6rperkreislauf) feststellt. Die unterschiedliche Farbe geht auf das sauerstoffbindende H\u00e4moglobin zur\u00fcck. Anhand der Absorbtion\/Reflektion des ausgesandten und wieder gemessenen Lichts kann der Sauerstoffgehalt im Blut ermittelt werden.<\/p>\n

      Negative Einfl\u00fcsse<\/h2>\n

      Die Technik der Brustgurte ist etabliert und mittlerweile EKG-genau. Anders sieht es bei der mittels Licht gemessener Pulswerte aus. F\u00fcr den Breitensport reicht die Genauigkeit meist v\u00f6llig aus. Es gibt dennoch Aspekte, die eine Messung der Herzfrquenz per Photoplethysmographie negativ beeinflussen:<\/p>\n

        \n
      • Starke bzw. dunkle K\u00f6rperbehaarung<\/strong><\/li>\n
      • Gebr\u00e4unte Haut<\/strong><\/li>\n
      • Tatoos und Narben<\/strong><\/li>\n
      • Ungenauer Sitz des Armbands<\/strong><\/li>\n<\/ul>\n

        Genauere Messungen erh\u00e4lt man z.B. wenn man die Sensoren auf der Innenseite des Handgelenks platziert. Dort ist die Haut in der Regel d\u00fcnner, weniger gebr\u00e4unt und auch weniger behaart. Ein Armband m\u00fcsste gedreht getragen werden, was zur Folge hat, dass das Display des Fitnessarmband nicht mehr ablesbar ist. Mit unterschiedlichsten Ans\u00e4tzen versuchen die Hersteller die Genauigkeit zu erh\u00f6hen und haben in den letzten zwei Jahren durchaus Erfolge erzielen k\u00f6nnen. Mittlerweile gibt es Ger\u00e4te, die durchaus vergleichbare Werte zur Messung mit Brustgurt liefern.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

        Die Messung der Herzfrequenz beim Sport war bislang eine Angelegenheit des zus\u00e4tzlichen Brustgurts. Mal mehr, mal weniger bequem w\u00e4hrend des Sport getragen, sendete er die erfassten Daten per ANT+ oder Bluetooth Smart an einen Empf\u00e4nger. Die in Fachkreisen PPG genannte Technologie Photoplethysmographie erlaubt es schon l\u00e4nger die Herzfrequenz mittels Licht zu messen. Seit wenigen Jahren<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"parent":17,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","template":"","meta":{"footnotes":""},"class_list":["post-855","page","type-page","status-publish","hentry","no-sidebar"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.fitness-tracker-test.info\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/855"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.fitness-tracker-test.info\/wp-json\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.fitness-tracker-test.info\/wp-json\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fitness-tracker-test.info\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fitness-tracker-test.info\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=855"}],"version-history":[{"count":9,"href":"https:\/\/www.fitness-tracker-test.info\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/855\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":8447,"href":"https:\/\/www.fitness-tracker-test.info\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/855\/revisions\/8447"}],"up":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fitness-tracker-test.info\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/17"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.fitness-tracker-test.info\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=855"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}