Pelacakan detak jantung semakin umum di kalangan penggemar kebugaran, dan dapat dimengerti. Apakah itu jam tangan pintar outdoor yang kasar atau cincin pintar yang bijaksana, barang pintar yang cerdas dapat membantu Anda menentukan apakah Anda berolahraga cukup keras, beristirahat dengan baik selama tidur atau terlalu banyak stres di siang hari – hanya dengan mendengarkan detak jantung Anda.
Beberapa Pelacak Kebugaran Terbaik Bahkan dapat menggunakan pembelajaran mesin untuk memberi Anda rekomendasi olahraga terperinci berdasarkan bagaimana metrik kesehatan Anda berubah dari waktu ke waktu – belum lagi bahwa barang pintar dapat menjadi alat yang sangat berharga bagi atlet ketahanan. Tapi bagaimana tepatnya pelacak kebugaran mengukur detak jantung Anda, tepatnya? Dan seberapa akurat pengukuran ini? Kami bertanya kepada para ahli.
Sebagian besar jam tangan kebugaran dan cincin pintar tergantung pada teknik yang disebut photoplethysmography (PPG). Meskipun namanya mungkin terdengar kompleks, teknologi ini didasarkan pada konsep yang relatif sederhana – penyerapan cahaya oleh jaringan tubuh.
Bagaimana cara kerja photoplethysmography?
PPG menggunakan sensor optik yang mendeteksi detak jantung Dengan mengukur perubahan volume darah yang mengalir melalui pembuluh darah kecil di kulit dan jaringan ikat yang mendasarinya, Peter SoggaardProfesor Kardiologi di Universitas Aalborg di Denmark dan Chief Medical Officer di Vitrijectsebuah perusahaan yang telah mengembangkan perangkat baru untuk mengukur kebugaran kardiorespirasi, mengatakan kepada Live Science melalui email.
Dengan setiap detak jantung, otot jantung kontrak dan rileks, untuk memaksa bagian darah berikutnya ke dalam sirkulasi. Kontrak menyebabkan lonjakan sementara dalam volume darah dan peningkatan tekanan pada dinding arteri, dan sering disebut sebagai fase sistolik dari siklus jantung. Ketika jantung rileks di antara detak, aliran darah berkurang – ini dikenal sebagai fase diastolik. Sensor PPG mengukur perubahan volume darah dan tekanan nadi ini (perbedaan antara tekanan sistolik dan diastolik), dan kemudian mengubah metrik ini menjadi pengukuran detak jantung, kata Soggaard.
Sensor PPG mendeteksi perubahan dalam pergerakan darah ini dengan memancarkan cahaya pada panjang gelombang tertentu ke dalam kulit. Komponen darah seperti hemoglobin, protein dalam sel darah merah, menyerap sebagian cahaya itu. Fotodetektor pelacak kemudian mengukur jumlah cahaya yang dipantulkan kembali. Semakin banyak cahaya yang diserap oleh darah, semakin tinggi volumenya dalam pembuluh darah – dan inilah yang ditafsirkan oleh pelacak kebugaran sebagai detak jantung, kata Sogaard.
“Sumber cahaya yang paling umum digunakan adalah inframerah dan LED hijau,” kata Soggaard. Itu karena panjang gelombang cahaya ini cenderung menjadi yang paling efektif dalam menembus jaringan kulit, menurut ulasan 2022 yang diterbitkan di Perbatasan Fisiologi. Secara umum, keakuratan PPG meningkat dengan panjang gelombang cahaya, penulis ulasan mencatat. Bahkan beberapa sensor optik Gabungkan beberapa panjang gelombang untuk meningkatkan akurasi.
Itulah teorinya. Tetapi seberapa akurat sensor optik dalam praktik? Jawabannya kurang jelas.
Seberapa akurat photoplethysmography?
“Beberapa faktor dapat mempengaruhi akurasi PPG, dari penempatan pelacak dan suhu tubuh hingga ketebalan kulit, artefak gerak [distortions caused by movement] dan gangguan kardiovaskular seperti Aritmia dan penyakit pembuluh darah perifer [a condition in which the arteries outside of the brain and the heart become blocked or narrowed]” Dr. Masaki Nakamuraseorang ahli bedah kardiotoraks di Baptist Health Miami Cardiac & Vascular Institute, mengatakan kepada Live Science melalui email.
Misalnya, sensor optik cenderung memberikan pengukuran detak jantung yang lebih andal selama istirahat dan tidur daripada yang mereka lakukan selama berolahraga, menurut meta-analisis 2020 dalam Jurnal Ilmu Olahraga. Para ilmuwan mengumpulkan 44 studi yang membandingkan keakuratan kebugaran PPG dengan EKG (elektrokardiogram) yang lebih tepat dan monitor detak jantung dada dan menemukan bahwa perbedaan terbesar dapat diamati dengan angkat besi, bersepeda dan olahraga intensitas tinggi lainnya. Sementara sebagian besar pelacak kebugaran modern menggunakan algoritma berbasis accelerometer untuk memperhitungkan gerakan cepat, artefak gerak masih dapat mempengaruhi akurasi pelacakan mereka.
Kontak kulit adalah faktor lain yang dapat berdampak pada pengukuran PPG, kata Soggaard. Misalnya, perangkat yang terlalu longgar atau terlalu ketat tidak akan memungkinkan sensor optik untuk mendapatkan bacaan yang baik. Suhu kulit juga dapat mengganggu PPG. “Jika pasien memiliki suhu rendah, kapal dikontrak dan pengukuran menjadi tidak akurat, “kata Soggaard.
Selain itu, sensor optik mungkin berjuang untuk mendeteksi detak jantung pada orang dengan warna kulit atau tato yang lebih gelap. Itu karena keduanya melanin, pigmen gelap di kulit, dan tinta tato dapat menyerap cahaya dan mengurangi jumlah cahaya yang dipantulkan kembali ke pelacak, menurut ulasan 2023 yang diterbitkan di Jurnal Kesenjangan Kesehatan Ras dan Etnis.
Orang dengan obesitas juga dapat berjuang untuk mendapatkan pengukuran detak jantung yang akurat. Lemak tubuh berlebih dapat menyebabkan perubahan ketebalan kulit dan aliran darah, itulah sebabnya hal itu dapat mempengaruhi keakuratan sensor optik, menurut ulasan 2021 yang diterbitkan dalam jurnal Biosensor. Berita baiknya adalah bahwa para ilmuwan sedang berupaya mengembangkan teknologi baru yang akan membuat PPG lebih mudah diakses untuk kelompok populasi ini.
Meskipun bukan tanpa batasan, pelacak kebugaran PPG dapat berguna untuk memantau detak jantung pada orang dengan kondisi kardiovaskular tertentu, menurut Nakamura. “Detak jantung terus menerus dan pemantauan tekanan darah bisa sangat penting bagi pasien jantung untuk mencegah kejadian di masa depan seperti serangan jantung, stroke atau gagal jantung akut. Standar emas industri saat ini dari tekanan darah dan penilaian detak jantung adalah sphygmomanometer manual (bp cuff) dan elektrokardiogram. Namun, kedua ujian ini hanya dapat diukur sebentar -sebentar dan dapat dipengaruhi oleh faktor -faktor seperti sindrom mantel putih [a condition when a person’s blood pressure is high only when measured in a health care setting]kafein atau stres, “kata Nakamura.
Yang mengatakan, para ahli sepakat bahwa pembacaan detak jantung berbasis PPG tidak boleh dianggap sebagai pengganti tes yang divalidasi secara klinis yang dilakukan oleh para profesional kesehatan.
Artikel ini hanya untuk tujuan informasi dan tidak dimaksudkan untuk menawarkan nasihat medis.
