Toimintaperiaate

Sykemittaukseen käytettävän vyön toiminta perustuu sydämessä sijaitsevan sinussolmukkeen lähettämissä supistumiskäskyissä syntyvien jännitteiden mittaamiseen. Solmukkeen solujen sisä- ja ulkopinnoilla on jännite-ero, eli polaarisaatio. Eron laskiessa tiettyyn arvoon, polarisaatio kääntyy ja syntyy sähköinen impulssi sydämessä. Tätä millivolttien suuruista impulssia mitattiin ensin sairaaloiden EKG-laitteilla ja nykyään kyetään mittaamaan myös kevyellä, puettavalla sykevyöllä. [1]

Perinteisessä EKG-mittauksessa käytetään jopa 10 elektrodia kiinnitettyinä eri puolelle kehoa. Pelkästään rintakytkentöjä on yleensä kuusi. Sykevöissä elektrodeja on kaksi. Toinen oikealla puolella rintaa ja toinen vasemmalla puolella. Elektrodit katsovat sydämen väliseinää kohti rintalastan molemmilta puolilta. Sykevyön elektrodit edustavat EKG-mittauksessa käytetyn nimeämiskäytännön mukaisesti elektrodeja V1 ja V2. Toinen elektrodi on sykemittarin signaalimaassa ja toinen on jännitemittarin sisääntulona. Sykekäytössä riittää, että piiristä saadaan sykekäyrän huippukohdat mitattua. Yleensä suodatetaan sykekaistan (1-4hz) ulkopuoliset taajuudet pois ja vahvistetaan signaalia 1000-kertaiseksi. Näin saadaan volttiluokan jännite mitattavaksi. Kehossa on sydämen ja mittarin välissä satunnainen määrä resistanssia ja kapasitanssia, mutta mittarin sisä-impedanssista on tehty niin suuri, ettei kehon määrillä ole sykemittauksessa merkitystä.[2]

Sykkeen ilmaisu saadaan toteutettua esimerkiksi komparaattorilla. Aina kun jännite ylittää tietyn liipaisutason, lähetinyksikkö aktivoidaan ja se lähettää joko yksittäisen purskeen tai mallista riippuen koodatun viestin sykemittarille. Lähetinyksikössä sijaitsee erikseen paristo, josta lähetinyksikön käyttöjännite saadaan signaalien lähetystä varten.
Valmistajista esimerkiksi Suunto ja Garmin käyttävät lähetinvöissään ANT-tekniikkaa , jotta lähellä olevien muiden sykevöiden signaalit eivät häiritse toisiaan. [3]

Sykevyön ongelmana eivät niinkään ole impedanssit eikä alhaiset jännitteet, vaan käytännön ongelmia sykemittauksessa ovat kehon lihasten liikkuessa tuottama jännite, vaatteista johtuva hankaussähkö sekä elektrodien kontaktien vaihtelut liikkeessä. Yleensä suositellaan, että elektrodit kastellaan jokaisen käyttökerran alussa, jotta kontaktipinta saadaan paremmaksi ennen kuin iho alkaa hikoilla.

Yhdessä ihmiskehon kanssa, sykevyö muodostaa virtapiirin,jota kuvataan alla olevassa kuvassa.

sykevyo-periaate.pngsykevyo1.png





Käyttö

sykevyo2.pngSykevyötä käytetään yhdessä mittainlaitteen kanssa, joka voi olla rannekello tai vaikkapa matkapuhelimeen integroitu toiminto. Sykevyö puetaan kuvassa näkyvällä tavalla rinnan ympärille. Kun sykemittari saa muodostettua yhteyden sykevyöhön, se kykenee analysoimaan sydämen hetkellisen sykenopeuden ja sen perusteella kertomaan
monipuolisia tietoja reaaliajassa, sekä koostamaan erilaisia raportteja harjoittelusta harjoituskerran jälkeistä analysointia varten.

Huippu-urheilussa syketasojen ja sykealueiden analysointia on käytetty pitkän aikaa valmennuksen apuna, mutta
myös normaalille kuntoliikkujalle nykyiset rannetietokoneet kuitenkin tarjoavat todella paljon apua heti vasta-alkajasta
eteenpäin.


sykevyo3.pngwiki2.png

Historiaa

Vuonna 1975 Oulun yliopiston silloinen elektroniikan professori Seppo Säynäjäkangas keksi ettei sydämestä lähtevien sähköisten pulssien mittaamiseen välttämättä tarvita tilaa vieviä EKG-laitteita, joita sairaalat käyttävät. Sykemittareita kehittävän, nykyään maailman huippua mittareissa edustavan, Polar Electro OY:n Säynäjäkangas perusti 1977. [4]

Yleisesti sykemittarin keksijänä pidetään fyysikko Robert Treffeneä, joka kehitti sitä erityisesti uintia varten.


Tulevaisuus

Sykevyötä kehitetään kokoajan mukavammaksi käyttää, olipa keho minkä muotoinen hyvänsä. Valmistusmateriaaleina pyritään käyttämään venyviä kankaita ja elektrodeista tehdään joustavia ja entistä luotettavampia. Itse sykemittarin kehitys on huimaa. Ennen alkeelliset rannekellon ja sykenäytön yhdistelmät ovat nykyään huipputekniikkaa sisältäviä rannetietokoneita. Kehitys kulkee tällä hetkellä siihen suuntaan, että sykevyön ominaisuudet integroidaan mukaan ns. älyvaatteisiin. [5]

Lähteet
  1. ^ http://www.tohtori.fi/?page=4069997&search=sinussolmuke
  2. ^ http://en.wikipedia.org/wiki/Electrocardiography
  3. ^ http://en.wikipedia.org/wiki/ANT_%28network%29
  4. ^ http://fi.wikipedia.org/wiki/Seppo_S%C3%A4yn%C3%A4j%C3%A4kangas
  5. ^ http://yle.fi/uutiset/kotimaa/2009/08/sykemittari_vetelee_viimeisiaan_892964.html