من قياس النبض إلى أكسجين العضلات: كيف تطور قياس الأداء

مقدمة

هل ينبض قلبك بشكل أسرع لأن عضلاتك تحتاج إلى المزيد من الأكسجين، أم أن عضلاتك تحصل على المزيد من الأكسجين لأن معدل ضربات قلبك يزداد؟

يُعد معدل ضربات القلب أحد أفضل المؤشرات لقياس شدة التمرين. فهو سهل القياس والاستخدام، ومن السهل تحويله إلى مناطق التدريب. ولكن كيف يُقارن معدل ضربات القلب بالأكسجين العضلي وما مدى ارتباطهما؟

دعونا نتعمق في أوجه التشابه والاختلاف.

في هذه التدوينة الأولى، كيف تقيس معدل ضربات القلب والأكسجين العضلي؟

الفحص اليدوي للنبض

يُعد قياس معدل ضربات القلب أمرًا سهلًا ومباشرًا. حتى بدون معدات متطورة، يمكنك بالفعل الشعور بعدد نبضات قلبك وحسابها بدقة كبيرة.

يمكنك حرفيًا الشعور بنبضك عند معصمك أو رقبتك.
لقياس النبض عند المعصم، ضع إصبعين بين العظم والوتر فوق الشريان الكعبري، وهو الشريان الرئيسي على الجانب الخارجي للساعد. يقع هذا الشريان على جانب الإبهام من معصمك.
لقياس النبض عند الرقبة، ضع إصبعين في التجويف الموجود على جانب القصبة الهوائية.

لا يشعر الطبيب بمعدل ضربات قلبك، بل غالبًا ما يستخدم سماعة طبية للاستماع إلى دقات قلبك.

عندما تشعر (أو تسمع) نبضك، احسب عدد النبضات في 15 ثانية. اضرب هذا العدد في أربعة لحساب عدد النبضات في الدقيقة. على سبيل المثال، إذا حسبت 20 نبضة في 15 ثانية، فإن معدل ضربات قلبك هو 80 نبضة في الدقيقة.

الأكسجين العضلي ليس شيئًا يمكنك الشعور به أو عدّه، بل هو النسبة المئوية للأكسجين المتاح في أنسجة العضلات، على غرار نسبة تشبع الأكسجين في الدم الشرياني، على سبيل المثال.

حلول الهواتف الذكية

إذا لم تكن واثقًا من قدرتك على تحديد النبض ولمسه وعدّه، فهناك حلول للكشف عنه تلقائيًا. يمكن لعدة تطبيقات للهواتف الذكية قياس معدل ضربات قلبك باستخدام كاميرا الهاتف وفلاش الكاميرا. يستخدم التطبيق الكاميرا للكشف عن التغيرات اللونية في طرف إصبعك. وتتوافق هذه التغيرات اللونية مع نبضك.

يمكن للهواتف الذكية اليوم استخدام التقنيات البصرية، ولكن ليس التقنيات البصرية التي نستخدمها في Train.Red. لا يمكن لأي تطبيق للهواتف الذكية قياس نسبة تشبع الأكسجين في أنسجة عضلاتك باستخدام كاميرا الهاتف.

أجهزة مراقبة معدل ضربات القلب

يصبح الشعور بمعدل ضربات القلب وعدّه أكثر تعقيدًا عند ممارسة الأنشطة الرياضية. ولكي تتمكن من الشعور به وعدّه بدقة، يتعين عليك التوقف عما تفعله. وينطبق الأمر نفسه على وظيفة الكاميرا، إذ يصعب القياس أثناء ممارسة النشاط. لحسن الحظ، هناك نوعان من أجهزة مراقبة معدل ضربات القلب التي يمكن أن تساعدك في حل هذه المشكلة من خلال القياس المستمر.

غالبًا ما تُعتبر أجهزة مراقبة حزام الصدر الأكثر دقة. يُرتدى الحزام حول الصدر ويقيس الإشارات الكهربائية الصادرة عن قلبك. ثم ينقل هذه البيانات إلى ساعة أو هاتف ذكي.

تُدمج أجهزة المراقبة التي تُرتدى على المعصم في العديد من أجهزة تتبع اللياقة البدنية والساعات الذكية، مثل Apple Watch أو Fitbit أو أجهزة Garmin. وتستخدم مستشعرات بصرية لقياس تدفق الدم تحت الجلد. لا تقتصر هذه المستشعرات البصرية على الأجهزة التي تُرتدى على المعصم فحسب، بل تتوفر بدائل أخرى، مثل الأجهزة التي تُرتدى على الجزء العلوي من الذراع.

تخطيط كهربية القلب (ECG/EKG)

يُعد تخطيط كهربية القلب المعيار الذهبي لقياس معدل ضربات القلب. فهو يسجل النشاط الكهربائي للقلب ويمكن أن يوفر معلومات مفصلة. وغالبًا ما يُستخدم في بيئة طبية أو سريرية. يتم توصيل أقطاب كهربائية بنقاط محددة من جسمك (عادةً الصدر والذراعين والساقين) لتسجيل نشاط القلب. ويوفر تخطيط كهربية القلب رسمًا بيانيًا مفصلاً للنشاط الكهربائي لقلبك، ويمكن استنتاج معدل ضربات القلب من هذه البيانات.

أجهزة أخرى

تقيس معظم أجهزة مراقبة ضغط الدم وأجهزة قياس نسبة تشبع الأكسجين الحديثة معدل ضربات القلب بالإضافة إلى وظيفتها الأساسية. ويمكن حتى لمستشعرات Train.Red قياس معدل ضربات القلب عند وضع المستشعر فوق شريان سطحي.

ماذا عن العضلات؟

تُعد مستشعرات Train.Red الأنسب على الإطلاق لقياس الأكسجين العضلي. ومع ذلك، هناك طرق أخرى قليلة لقياس مستويات الأكسجين في أنسجة العضلات، لكنها باضعة أو غير مناسبة للرياضة أو تتطلب تقنيات أكثر تقدمًا وتكلفة.

التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI)

تُستخدم تقنيتان متقدمتان للتصوير لقياس نسبة الأكسجين بشكل غير مباشر. يقيس التصوير بالرنين المغناطيسي المعتمد على مستوى أكسجين الدم (BOLD) التغير في الخصائص المغناطيسية للهيموغلوبين، وتتغير هذه الخصائص حسب مستوى الأكسجين. ومع التصوير بالرنين المغناطيسي الديناميكي المعزز بالتباين (DCE)، يمكن تقدير إمداد الأكسجين إلى العضلات باستخدام مادة تباين لقياس تدفق الدم.

الطرق الباضعة

التقنيات الأخرى التي تتطلب حقن علامة هي صبغة الإندوسيانين الأخضر (ICG) ومسوحات الانبعاث البوزيتروني (PET). في حالة ICG، تُحقن صبغة في مجرى الدم، وترتبط هذه الصبغة بالبروتينات وتعكس مستويات الأكسجين. ويمكن لمسوحات PET قياس التمثيل الغذائي للأنسجة واستخدام الأكسجين باستخدام متتبعات موسومة إشعاعيًا.

الطريقة الوحيدة لقياس الأكسجين والمستقلبات الأخرى في الأنسجة مباشرة هي الدياليز الدقيق. يتم إدخال مسبار صغير في نسيج العضلات، والذي يأخذ عينات من السائل خارج الخلوي. ويمكن قياس ضغط الأكسجين مباشرة باستخدام قطب كلارك. يُوضع القطب في العضلة ويقيس الأكسجين المحيط باستخدام سطح بلاتين محفز.

الأكسجين العضلي

لا تقتصر الطرق الأخرى لقياس الأكسجين العضلي على كونها باضعة ومكلفة وغير مستمرة ولا تتم في الوقت الفعلي أو ببساطة غير ممكنة أثناء ممارسة الرياضة... بل إن أيًا من هذه الطرق لا يمكنه قياس نسبة تشبع الأكسجين في أنسجة العضلات. وهذا أحد أكبر التحديات في مجال الأكسجين العضلي. يتعاون البحث العلمي والصناعة بشكل وثيق لضمان أن المستشعرات البصرية المستخدمة لقياس نسبة الأكسجين في الأنسجة تتوافق مع الحقائق الفسيولوجية.
ونحن في Train.Red متحمسون للمساهمة وأن نكون جزءًا من هذه القاعدة المعرفية المتطورة.

معدل ضربات القلب مقابل الأكسجين العضلي

يخبرك معدل ضربات القلب بمدى الجهد الذي يبذله جهازك الدوري التنفسي، بينما تعطي نسبة تشبع الأكسجين العضلي فكرة عن مدى كفاءة إمداد عضلاتك بالأكسجين. ويعكس ارتفاع معدل ضربات القلب حاجة الجسم إلى الأكسجين مع زيادة شدة التمرين، بينما توضح نسبة تشبع الأكسجين العضلي مدى كفاءة إمداد العضلات بالأكسجين واستخدامه.

• معدل ضربات القلب يُستخدم غالبًا لتتبع الشدة الهوائية والحمل الدوري التنفسي.
• الأكسجين العضلي يساعدك على فهم مدى قدرة عضلاتك على استخدام الأكسجين أثناء المجهود وما إذا كانت تعاني من نقص في الأكسجين.

يكمل القياسان بعضهما البعض. فبينما يرتفع معدل ضربات القلب مع التمرين، يمكن أن تتقلب نسبة تشبع الأكسجين العضلي بناءً على مدى قدرة عضلاتك على الحفاظ على إمداد الأكسجين. قد يشير ارتفاع معدل ضربات القلب وانخفاض مستويات الأكسجين العضلي إلى أنك تضغط على نفسك في المناطق اللاهوائية، حيث لا تعد عضلاتك تتلقى ما يكفي من الأكسجين للحفاظ على النشاط.

 

التدوينة التالية

لا تتردد في إثراء النقاش أدناه بأي أسئلة أو تعليقات قد تكون لديك. في تدوينتنا التالية، سنركز على مقارنة البيانات النموذجية لقلبك مع بيانات عضلاتك.