Klatka, ramię czy nadgarstek? Sprawdziłem, który czujnik tętna najlepiej wybrać

W końcu co nam po czujniku, który może i zmierzy wszystko najlepiej, ale zrobi to tylko w teorii, bo w praktyce będzie leżał na dnie szafy i zbierał kurz, bo po prostu nie będzie nam się chciało zakładać go na trening.

Przyjrzyjmy się na początek może w ogóle temu, co bierze udział w zabawie, czyli niech stanie się:

Ale taka naprawdę kompaktowa, żeby było wiadomo, o czym rozmawiamy.

Krótka piłka - to jest najlepszy, jeśli chodzi o precyzję pomiarów, tempo reakcji i łatwość użytkowania rodzaj czujnika, czyli ten teoretyczny zwycięzca. Pomiar jest w tym przypadku realizowany z wykorzystaniem elektrod, które bezpośrednio stykają się z naszym ciałem, i które odczytują sygnał elektryczny generowany przy każdym uderzeniu serca.

Zalety? Głównie wspomniana już dokładność i prędkość dokonywania pomiarów, ale nie tylko. Przede wszystkim z czujnika tętna na klatkę piersiową... trudno jest źle skorzystać. Niespecjalnie da się go założyć źle, zbyt luźno, krzywo (co nie ma zresztą dla niego większego znaczenia), a nawet jeśli nie zadbamy o zwilżenie elektrod, to i tak w trakcie treningu się spocimy i pomiary będą jak trzeba.

Wady? Pomijając przypadki błędnych odczytów związanych np. z zaburzeniami elektromagnetycznymi wywoływanymi przez coś w okolicy, przede wszystkim to, że... trzeba je założyć. Można się z tego śmiać, ale tak - czasem jest to problem. Albo wtedy, kiedy już ubraliśmy na siebie tyle ciuchów, że nie ma mowy, żebyśmy się teraz rozbierali, albo wtedy, kiedy np. niespecjalnie mamy gdzie i jak taki czujnik przyczepić (choć ten problem w części przypadków rozwiązuje HRM Fit od Garmina), albo wtedy, kiedy nam się go zakładać po prostu nie chce lub uważamy to za niewygodne.

Przyznaję się zresztą, że o ile mam całkiem bogatą kolekcję pasków na klatkę piersiową, o tyle korzystam z nich raczej okazyjnie. Głównie wtedy, kiedy chcę porównać inny czujnik tętna i potrzebuję konkretnego, pewnego punktu odniesienia. Bo tak - czujnik tętna na klatkę prawie nigdy się nie myli.

Przykłady: Polar H10, Garmin HRM-Dual

Kompletnie inny pomysł na pomiar tętna - w tym przypadku elektrody zastąpione są diodą lub diodami, natomiast sam pomiar realizowany jest z wykorzystaniem emitowanego przez nie światła albo raczej odbitego światła, które wraca do urządzenia.

Zalety? Przede wszystkim - jest wygodnie. Zegarek przeważnie i tak mamy zawsze na sobie, więc nie musimy wykonywać żadnych dodatkowych akcji, szukać dodatkowych czujników - po prostu ubieramy się i lecimy na trening. Do tego - o czym za chwilę - wyniki, które możemy w ten sposób uzyskać, potrafią być naprawdę dobre.

Wady? Zacznijmy może od tego, że o ile od lat nie miałem kontaktu z kiepskim czujnikiem tętna na klatkę piersiową, tak co jakiś czas pojawiają się na rynku co najmniej przeciętne czujniki optyczne, uwzględniając tutaj może nie tylko sam osprzęt, ale i niezbędne do tego oprogramowanie. Poza tym optyczny czujnik potrafi reagować z mniej lub bardziej widocznym opóźnieniem w stosunku do takiego z elektrodami i nie u każdego będzie działał zawsze idealnie. Gdyby tego jeszcze było mało, optyczne czujniki potrafią być bardzo wrażliwe na dynamiczny ruch albo nawet konkretne ułożenia ręki. I nie, to jeszcze nie koniec, bo problem jest też z tym, że - przynajmniej u mnie - domyślne ułożenie zegarka na ręce niekoniecznie jest tym, którego oczekiwałby producent dla uzyskania idealnych pomiarów. Ale o tym też za chwilę.

Przykłady: cokolwiek, co masz w zegarku z tyłu i się świeci.

W skrócie - to samo, co w zegarku, ale... nie w zegarku. Dalej mamy tutaj do czynienia z tym samym systemem pomiaru tętna, ale zyskujemy potężny argument w walce o dokładność pomiarów, czyli opcję założenia go w miejscu, które zdecydowanie mniej się porusza, np. na przedramieniu albo biecpsie.

I tak, to zmienia bardzo dużo, do tego w niektórych przypadkach potrafi być dużo bardziej wygodne. Przykładowo wolę taki czujnik podczas treningu siłowego (bo i mniejsze ryzyko rozwalenia zegarka hantlem czy innym ciężarem) oraz podczas jazdy rowerem (bo nie ryzykuję tego, że zegarek będzie mi się wpijał w dłoń).

Wady? To dalej jest optyczny czujnik tętna. Po prostu ulokowany w zdecydowanie lepszym do pomiarów miejscu, więc odpada nam duża część wad tego samego czujnika, ale w zegarku.

Przykłady: Polar Verity Sense, Wahoo Tickr Fit

Tyle szybkiej i uproszczonej teorii, bo akurat nie na tym mi tym razem zależało najbardziej.

Można zacząć od tego, że jeśli ktoś na starcie mówi, że optyczne czujniki tętna są kompletnie do bani i do niczego się nie nadają, to należy mu odpowiedzieć, że bredzi i w tym miejscu zakończyć dyskusję, bo wiele ciekawego z niej nie wyniknie.

Żeby jednak było rzeczowo, przyjrzyjmy się na konkretnych przykładach, gdzie czujniki tętna mogą mieć albo faktycznie mają problemy, a gdzie nie ma powodu, żeby sięgać po pas.

Drobna uwaga: z racji tego, że tekst powinien mieć skończoną długość i ograniczoną do rozsądnych rozmiarów bazę obrazków, postarałem się wybrać poszczególne przypadki, które najlepiej pokażą wady i zalety różnych rozwiązań. Wszystkie pomiary są moje, co oczywiście sprawia, że jest to próba testowa n=1, ale zawsze to coś.

Czyli takie w okolicach 5 minut i więcej. Przykład numer 1, niezbyt intensywny, fioletowa linia to czujnik tętna na klatkę piersiową, zielonkawy (chyba?) - optyczny czujnik z Forerunnera 265s:

Na pierwszy rzut oka można stwierdzić, że oba wykresy nie są identyczne, aczkolwiek mają niemal identyczny kształt w wiekszości przypadków. Linia optycznego czujnika jest odrobinę wyżej niż ta od czujnika na klatce piersiowej, ale to też kwestia skali wykresu - w rzeczywistości nawet największe różnice nie wykraczają właściwie poza 2 BPM. Jedyna różnica na 4 BPM to ta w okolicach 1:15 h oraz brzydki "schodek" w okolicach początku drugiej godziny treningu.

Możemy nawet przybliżyć ten wykres i zobaczymy, że różnica na każdym z tych interwałów jest zdecydowanie pomijalna.

Nie zmienia tego nawet wyzerowanie wygładzania zapisu, które jednak może sugerować, że "rozdzielczość" fioletowych danych stoi na wyższym poziomie. Aczkolwiek i tak jest to w tym przypadku bez znaczenia.

Żeby jednak nie zostawać przy łatwych interwałach - coś trudniejszego i od razu z przykładem negatywnym. Pomiary były realizowane Whoopem (na nadgarstku), Verity Sense (na przedramieniu) i Forerunnerem 955 (drugi nadgarstek). Przedział tętna większy i od razu też widać problemy:

Na wstępie - od razu widać, że ocenianie dokładności czujnika po samej średniej tętna nie ma żadnego sensu. Na tej podstawie można byłoby uznać, że wszystko jest ok, bo różnica między trzema czujnikami wynosi mniej niż 2 BPM. Ale już wykres mówi kompletnie co innego.

Do około 15 minuty wszystko jest mniej więcej ok - różnice są minimalne, kształty są bardzo zbliżone, chociaż już widać tam drobne drania Whoopa. Od 15 minuty czujnik tętna w tej opasce zaczyna natomiast dość poważnie wariować - części wykresu są zbieżne z wzrocowym paskiem na klatkę piersiową, a część nie ma z nim nic wspólnego, podobnie zresztą jak z prawdą. Zdecydowanie w szczycie tych interwałów miałem tętno w okolicach 175-180, a nie 160. Whoop zresztą po czasie się poprawiał, a potem dalej błądził. Co ciekawe, pod koniec sytuacja trochę się zmieniła i do tej pory wzorowy optyczny czujnik tętna z FR 955 trochę się pogubił, a na końcu wszyscy zaczęli żyć w zgodzie.

Z czego biorą się te dwa problemy - spory w przypadku Whoopa i nie aż tak znaczący w przypadku 955? Z ich lokalizacji - Whoop jest zresztą jednym z najbardziej wrażliwych na miejsce i moc zapięcia czujników, jakie kiedykolwiek widziałem. Precyzyjnie zapięty na dobrej wysokości albo przełożony do opaski na ramię - działa jak trzeba. Noszony "na luźno", tak jak wolę nosić opaskę na co dzień, zaczyna mieć niestety problemy, które trochę dyskwalifikują wartość dostarczanych przez niego pomiarów. Prawdopodobnie zresztą to samo stało się z 955, który musiał się delikatnie przesunąć, aczkolwiek mam wrażenie, że Garminy z nowszym optycznym czujnikiem tętna ten problem już zdecydowanie zminimalizowały.

Ale jeszcze nie takie ekstremalnie krótkie, tylko coś w zakresie do ok. 120 sekund, szczególnie na samym początku tego treningu:

Tak, Whoop tutaj znowu niespecjalnie się popisał miejscami, chociaż poszło mu znacznie lepiej niż w poprzednich przykładach. Nie uznałbym go natomiast zdecydowanie za wzorcowy - o ile bowiem ten mały spadek przy 11 minucie niespecjalnie na cokolwiek wpływa, o tyle już przypadek z okolic 19 minuty jest bardzo nieelegancki.

Jeśli jednak weźmiemy pod uwagę tylko HRM-Dual i Polara Verity Sense, zostaje nam prawie identyczny wykres, tyle że... przesunięty o kilka sekund. Można w tym miejscu zadać pytanie, czy tych kilka sekund ma duże znaczenie. Jeśli tak, to wiadomo, który sprzęt powinniśmy wybrać. Z drugiej strony - nie generuje to jakichś zjawiskowych katastrof w większości przypadków. Tego typu krótkie interwały raczej i tak nie są robione na tętno, a że ostateczny wynik jest dobry, tylko odrobinę przesunięty, to do pewnego poziomu zaawansowania nie powinno to stanowić dla nas większego problemu. Tym bardziej, że późniejsze dane analityczne "wypluwane" np. przez Garmin Connect, nie będą zaburzone, bo dane wejściowe będą poprawne - nawet jeśli przesunięte. Nie ryzykujemy więc tego, że trening VO2max zaliczy nam np. jako próg albo wręcz regenerację.

I to takie na zasadzie - pełen ogień, a potem umieranie, pojedyncze sekundy maksymalnego wysiłku i odpuszczenie. Tutaj znowu widać, że tempo reakcji czujnika na klatkę piersiową jest nie tylko szybsze, ale też ta szybkość potrafi przełożyć się na wyraźnie lepszą jakość danych - o ile zależy nam na pojedynczych sekundach.

Wprawdzie najbardziej może zwracać uwagę pik w okolicach środku wykresu, ale dużo bardziej niepokojący jest ten po prawej. O ile bowiem przy pierwszym ma miejsce przesunięcie, ale prowadzące do dokładnie tego samego wyniku, o tyle w tym drugim przypadku - wartości maksymalne już się nie zgadzają.

Różnica nie jest przy tym gigantyczna, bo wynosi 4 BPM (przy 165 BPM w sumie), więc nie jest też tak, że mamy do czynienia z całkowitą masakrą i jesteśmy 3 strefy tętna w dół, ale tak - jest i nakłada się też na przesunięcie. Z drugiej strony - nie potrafię sobie rwać nielicznych już włosów na głowie z powodu tych 4 BPM i to przy raczej dość szaleńczym ataku. Klasyfikacja treningowa i obciążenia pewnie i tak pozostałaby taka sama.

Zerknijmy jeszcze na jeden, dość już leciwy wykres, z udziałem Venu SQ, Apple Watcha SE i HRM Run:

O ile Venu miejscami trochę odstaje (ponownie - dalej nie przekracza to 4 BPM), o tyle już wykres z Apple Watcha praktycznie pokrywa się z tym, co serwuje HRM-Run, nadający z klatki piersiowej, a mowa przecież o naprawdę krótkich interwałach. Zresztą zostawmy tylko AW i HRM-Run:

Tak, nawet przy tej skali widać opóźnienie w zbieraniu danych przez AW. Ale jest to przesunięcie stosunkowo niewielkie i to w naprawdę skomplikowanych warunkach. Naprawdę jest to ekstremalnie daleko od "optyczne czujniki do niczego się nie nadają".

To może jeszcze jeden, teraz interwały są chyba nawet jeszcze krótsze, ale też dość mocne:

I znowu to samo - wartości w szczycie są prawie identyczne, mimo że udział w zabawie biorą dwa optyczne czujniki i jeden na klatce piersiowej. Widać przy tym gołym okiem przesunięcie w czasie i to nawet takie, które momentami sięga około 7-8 sekund. Tak, to sporo. Czy ma to większe znaczenie dla tej aktywności? Śmiem wątpić.

To jest dość stary przykład, ale lubię go, bo pokazuje, że niestety nawet z dobrymi optycznymi czujnikami tętna można popełnić kilka błędów - szczególnie przy wielu warstwach ciuchów.

Na początek może mały wykres tego, jak wyglądał ten konkretny bieg:

Bardzo krótkie i dość gwałtowne przyspieszenia w środku, poza tym raczej luzik. Spodziewałem się tutaj lekkiego zaburzenia wyników, ale nie uwzględniłem tego, że poubierałem się tak, że optyczne czujniki w zegarkach chyba "złapały" trochę ubrań. I wyszło tak:

I teraz ciekawostka: wszystkie czujniki w tym zestawieniu są optyczne. Jedyna różnica jest taka, że Polar OH1 był założony na ramię (albo biceps, nie pamiętam dokładnie), natomiast reszta walczyła z ciuchami. Efekt jest taki, że wykres Polara jest taki, jakiego można się było spodziewać, natomiast wykres Polara i Fitbita jest dobry dopiero w momencie, kiedy... założyłem je lepiej. Widać zresztą, że 945 już na początku miał jakieś poważne problemy ze sobą, a potem wszystko się tylko dodatkowo "napompowało" po dodaniu szybszego i bardziej dynamicznego ruchu.

Podejrzewam zresztą, że duża część problemów z odczytami z czujnika tętna w zegarku wiąże się właśnie z tym, że nikomu nie chce się przed treningiem bawić w odmierzanie odległości od nadgarstka i szukaniu optymalnego poziomu dociśnięcia zegarka - jest na ręce, to jest. Przy czym mam wrażenie, że producenci od tamtych czasów znacząco się w tym zakresie poprawili, aczkolwiek raczej dalej z rękawami bluzy nie są w stanie walczyć.

Tak, to prawda. Brakuje dwóch typów wykresów - dla stałego, niskiego obciążenia oraz... w trybie statycznym. Wynika to głównie z tego, że to po prostu zbyt łatwe. Przy spokojnym biegu albo jeździe większość optycznych czujników pokaże dobry wynik, chyba że są po prostu kiepskie i do niczego się nie nadają.

Z kolei optyczny pomiar tętna, kiedy np. siedzimy albo stoimy nieruchomo, niemal zawsze wychodzi idealnie dobrze, bo eliminujemy właściwie wszystkie najważniejsze słabości optycznych czujników, czyli ich "latanie" po ręce. Które zresztą równie dobrze można wyeliminować właśnie opaską na ramię czy biceps. Nie ma więc powodu, żeby cieszyć się z tego, że nasz zegarek pokazuje - gdy siedzimy - takie samo tętno, jak czujnik paska na klatkę piersiową. Byłoby niepokojąco źle, gdyby nie pokazywał.

Niespodzianka: to zależy. Przy czym sam przeważnie korzystam z czujnika zakładanego na przedramię, bo tak mi po prostu najwygodniej na rowerze - zegarek zotawiam w domu i zakładam go ponownie dopiero po powrocie.

Nie widzę natomiast przesadnie powodu, żeby demonizować dobre optyczne czujniki tętna w zegarkach. Tak, mają one swoje ograniczenia, swoje słabe strony i najlepiej jest metodą prób i błędów przetestować, w jakiej konfiguracji działają one najlepiej - bo większość z nich ma zdecydowanie potencjał, żeby być tym jednym czujnikiem, z którego najczęściej korzystamy. Absolutnie nie jest to taka bezobsługowość jak w czujnikach tętna na klatkę piersiową, ale da się uzyskać dobre rezultaty.

Oczywiście, jeśli nie chcemy się godzić na żadne kompromisy i nie przeszkadza nam obwiązywanie się paskiem dookoła okolic klatki piesiowej - nie ma żadnego powodu, żeby nie kupować takiego właśnie sprzętu. Trudno się do takich czujników w jakikolwiek sposób przyczepić, kosztują umiarkowane pieniądze i dają nam niemal gwarancję wzorcowych wyników.

Upewnijmy się może tylko, czy nasz zegarek na pewno potrafi się z takim czujnikiem połączyć - nie zawsze jest to niestety możliwe.