Wie wird die Herzfrequenz berechnet?

Hallo, ich habe einen Forerunner 220 und frage mich, wie dort die Pulswerte ermittelt werden. Misst der Brustgurt jeden einzelnen Schlag? Oder nur ein paar Sekunden und rechnet dann hoch? Weiß da jemand was genaues? Ich hatte mich gefragt, ob die Werte EKG-genau sind.
Danke für die Antworten! Gugu

Es wird jeder einzelne Schlag gemessen.

Was heißt für dich aber "EKG-genau"?

Mit nur 2 Kontaktflächen, die zudem verrutschen können, ist immer die Möglichkeit einer Fehlmessung gegeben. EKG ist ein Medizingerät und eine ganz andere Hausnummer.

ruca hat geschrieben:EKG ist ein Medizingerät und eine ganz andere Hausnummer.

Ebens. Wiki schreibt:

Das Elektrokardiogramm (EKG) (zu altgriechisch καρδία kardía, deutsch ‚Herz‘, und γράμμα grámma, deutsch ‚Geschriebenes‘) ist die Aufzeichnung der Summe der elektrischen Aktivitäten aller Herzmuskelfasern mittels eines Elektrokardiografen.

Ein Pulsmesser, egal ob Brustgurt oder am Handgelenk, zählt ganz einfach die Pulsschläge in einer Zeitspanne und rechnet auf die Minute hoch. Ob da jetzt die einzelnen Abstände zwischen zwei Pulsschlägen oder die Anzahl in, sagen wir mal 5 Sekunden genommen werden, ist halbwegs irrelevant.

Ich hab schon oft die Bezeichnung "EKG-genaue Herzfrequenzmessung" bei Pulsmessern gelesen. Meiner Ansicht nach werbetechnischer Schwachsinn.

Gruss Tommi

Der Puls ist halt (sofern es keine Fehlmessung gibt) nicht ungenauer als beim EKG. Wie soll er auch? Ein 148er Puls ist ein 148er Puls, egal auf welche Art er gemessen wurde.

dicke_Wade hat geschrieben:Ein Pulsmesser, egal ob Brustgurt oder am Handgelenk, zählt ganz einfach die Pulsschläge in einer Zeitspanne und rechnet auf die Minute hoch. Ob da jetzt die einzelnen Abstände zwischen zwei Pulsschlägen oder die Anzahl in, sagen wir mal 5 Sekunden genommen werden, ist halbwegs irrelevant.

So plump sollte die Software wohl nicht sein, daß sie einfach nur eine vorgegebene Zeit die Pulse zählt. Gäbe bei 5s bei 3 Schlägen einen Ruhepuls von 36 bpm, bei 4 Schlägen von 48 ... Bei so langsamen periodischen Vorgängen ist es wesentlich sinnvoller, die Periodendauer zu messen und das ggf. etwas zu mitteln, um die kurzzeitige biologische Variabilität auszugleichen.

Hi,

jenshb hat geschrieben:So plump sollte die Software wohl nicht sein, daß sie einfach nur eine vorgegebene Zeit die Pulse zählt. ...

ich denke schon, das genau das der Pulssensor macht. Viel mehr Gehirnschmalz wird bei den Preisen wohl nicht drin sein. Und so wirklich viel Energie ist für große Mathematik wohl auch nicht über. Den Kern wird wohl das Sendemodul an Energie verbrauchen. Immerhin sollen solche kleinen Knopfzellen bis zu zwei Jahre halten ... mit große Prozessorleistungen wirst Du da nix..

Gruß
Gerdi

Das

dicke_Wade hat geschrieben: Ein Pulsmesser, egal ob Brustgurt oder am Handgelenk, zählt ganz einfach die Pulsschläge in einer Zeitspanne und rechnet auf die Minute hoch. Ob da jetzt die einzelnen Abstände zwischen zwei Pulsschlägen oder die Anzahl in, sagen wir mal 5 Sekunden genommen werden, ist halbwegs irrelevant.

und das

ruca hat geschrieben:Es wird jeder einzelne Schlag gemessen.

sind aber schon unterschiedliche Dinge. Ich gehe doch mal davon aus, dass Letzteres für Uhren wie die Forerunner-Serie stimmt? Wie gut die Schläge erfasst werden, ist wahrscheinlich dann das Entscheidende, was den Unterschied zum EKG ausmacht.

Hallo Gugu,
es kann sein, dass die Anzahl der Herzschläge/min. EKG genau angezeigt wird.

Aber ein EKG misst ja nur nebenbei die HF, Aufgabe eines EKG ist es die elektrischen Signale der Herzmuskel kontraktionen zu erfassen und vereinfacht gesagt,
darzustellen mit welcher Regelmäßigkeit und Abfolge die unterschiedlichen Aktionen des Herzens ablaufen.

Das Herz schlägt ja nicht nur einmal, sondern aufgrund der rechten und linken Herzkammer und den Vorhöfen eigentlich ja in einer Abfolge mehrfacher Muskelkontraktionen.
Um so etwas zu erfassen, benötigt man mehrere Sensoren rund um das Herz verteilt.

Aber sicher wenn es nur um die HF geht, dann reicht natürlich ein Sensor aus und daher wird ein Brustgurt schon die richtige HF ermitteln.

jenshb hat geschrieben:So plump sollte die Software wohl nicht sein, daß sie einfach nur eine vorgegebene Zeit die Pulse zählt. Gäbe bei 5s bei 3 Schlägen einen Ruhepuls von 36 bpm, bei 4 Schlägen von 48 ... Bei so langsamen periodischen Vorgängen ist es wesentlich sinnvoller, die Periodendauer zu messen und das ggf. etwas zu mitteln, um die kurzzeitige biologische Variabilität auszugleichen.

Wenn die Pulsmessung alle paar Sekunden die HF hoch rechnet und mittelt, dann wird sie auch die kurzzeitige biologische Variabilität ausgleichen.
Ich weiss nicht in welchen Perioden die HF gemessen wird, hängt warscheinlich von jedem Hersteller und seiner benutzten Software ab.

Wenn ich aber Laufe und habe bei einer gleichmäßigen Pace, eine HF von 150/min und sprinte kurze 50 Meter, dann zeigt mir meine Pulsuhr umgehend - unter Beachtung der Reaktionszeit des Herzens - eine höhere Belastungsbedingte HF Erhöhung an,
ehe sie dann bei erreichen der alten Pace "langsam" auf das ursprüngliche Niveau von 150/min zurück geht.

Sprich offensichtlich sind die Messperioden so eng, dass schnelle aber kurzfristige Pulsanstiege aufgezeichnet werden.
In der Regel kann ich bei gleichmäßig gelaufenen DL auf meinen Stammstrecken in der Auswertung des Laufes, allein an der HF-Verlaufskurve erkennen, wann ich an Brücken, Anstiegen oder anderen schwierigeren Abschnitten gelaufen bin.

Von der Software wird das gar nicht anspruchsvoll sein.

"Irgendwie" so oder ähnlich - oder sogar ähnlich gleich

void anzeigen(int HRate) //Fkt. zur Nixieanzeige
{
int arrayNums[numDigits];

arrayNums[0] = 0;
arrayNums[1]= HRate %10;
arrayNums[2]= (HRate %100) / 10;
arrayNums[3]= HRate / 100;

nixie.writeArray( arrayNums, numDigits);
}


void loop()
{
int average = 0, count = 0;
Wire.beginTransmission(hrmi_Address);
Wire.send(0x47); //Get Heart Rate
Wire.send(heart_data);
Wire.endTransmission();
Wire.requestFrom(hrmi_Address, heart_data);
if (Wire.available()) { //Daten von HRMI empfangen
for (int i = 0; i < heart_data; i++){
HeartRate = Wire.receive();
}
}
for (int i = 2; i< heart_data; i++){ //nur zur serial Ausgabe
Serial.print(HeartRate , DEC);
if (HeartRate != 0) {
average = HeartRate + average;
count ++;
}
}
Serial.print(average, DEC);
if (count == 0) average = 0; //Wenn kein Puls 0 anzeigen
else average = average / count;
anzeigen(average);
Serial.print(count, DEC);
Serial.print(" Puls: ");
Serial.print(average, DEC);
Serial.println();
delay(1000);
}

(mit markieren und kopieren eingefügt, dieshalb "passt" der Zeilenumbruch nicht so recht)

Knippi

jenshb hat geschrieben:So plump sollte die Software wohl nicht sein, daß sie einfach nur eine vorgegebene Zeit die Pulse zählt. Gäbe bei 5s bei 3 Schlägen einen Ruhepuls von 36 bpm, bei 4 Schlägen von 48 ... Bei so langsamen periodischen Vorgängen ist es wesentlich sinnvoller, die Periodendauer zu messen und das ggf. etwas zu mitteln, um die kurzzeitige biologische Variabilität auszugleichen.

Mathematisch ist es zunächst irrelevant da es sich um einen Dreisatz handelt und du nur die Variablen umgestellt hast. Allerdings hast du sicher recht, dass die Hersteller zwar bpm ausgeben aber der Zeitraum der gemessen wird darunter liegt und gerade Periodenänderungen Einfluss auf den Algo haben. Welchen, das wird Geheimnis der Hersteller sein.

Davon ab, wie schnell reagiert wird kann man gut empirisch ermitteln in dem man unvermittelt hochintensive Kurzsprints einbaut. Je nach Reaktionsdauer und Nachschwankung kann man sich dem sicherlich annähern.

Auf der anderen Seite sind wir ja Langstreckenleute und da geht es ja eher um langfristig gleiche HF.

real_lucky hat geschrieben:Hi,



ich denke schon, das genau das der Pulssensor macht. Viel mehr Gehirnschmalz wird bei den Preisen wohl nicht drin sein. Und so wirklich viel Energie ist für große Mathematik wohl auch nicht über. Den Kern wird wohl das Sendemodul an Energie verbrauchen. Immerhin sollen solche kleinen Knopfzellen bis zu zwei Jahre halten ... mit große Prozessorleistungen wirst Du da nix..

Gruß
Gerdi

Wüßte nicht, wo da der große Unterschied sein soll ... Das aufwändigste ist die Detektion der Peaks (hab mit der Fragestellung allerdings mit deutlich höheren Datenraten und Ansprüchen an die Peaks beruflich zu tun ...) Ob man die dann in einem bestimmten Zeitintervall zählt oder die zeitlichen Abstände weitergibt, macht den Kohl nicht fett.

real_lucky hat geschrieben: ich denke schon, das genau das der Pulssensor macht.
Den Kern wird wohl das Sendemodul an Energie verbrauchen. Immerhin sollen solche kleinen Knopfzellen bis zu zwei Jahre halten ... mit große Prozessorleistungen wirst Du da nix..

Hallo Gerdi,
ich würde sogar noch weiter gehen und behaupten, nicht der Pulssensor berechnet irgendwas, sondern sendet lediglich jeden registrierten Herzschlag - oder was er dafür hält an den Empfänger.
Daher sind die unterschiedlichen Brustgurte meistens auch mit den unterschiedlichen Empfangsgeräte der verschiedenen Hersteller kompatibel soweit sie dieselbe Funkechnik nutzen.

Erst der Empfänger - sei es Die Pulsuhr von Garmin oder TomTom ect., wertet dann die übermittelten Schläge mit Ihrer Software aus und zeichnet die HF auf.

Die 5 Sekunden hab ich mal so aus der Lameng gewählt. Weiß ja nicht, wie genau das Aktualisierungsintervall ist.

Gruss Tommi

JoelH hat geschrieben:Mathematisch ist es zunächst irrelevant da es sich um einen Dreisatz handelt und du nur die Variablen umgestellt hast.

Nein, ist es nicht. Wenn Du ein fixe Zeit zählst, kannst Du im Mittel einen Fehler von 0.5 Counts. Mißt Du die Periodenlänge bist Du lediglich durch die Abtastrate, das Rauschen und die Reproduzierbarkeit der Pulsform beschränkt, was deutlich genauere Aussagen erlaubt.

jenshb hat geschrieben:Nein, ist es nicht. Wenn Du ein fixe Zeit zählst, kannst Du im Mittel einen Fehler von 0.5 Counts. Mißt Du die Periodenlänge bist Du lediglich durch die Abtastrate, das Rauschen und die Reproduzierbarkeit der Pulsform beschränkt, was deutlich genauere Aussagen erlaubt.

Ich bezog mich genau auf dein Beispiel und dabei ist es total irrelevant. Wenn du drei Schläge in 5 Sekunden hast dann hast du 3/5*60 = 36 bpm.

Oder man nimmt die Periode zwischen den Impulsen, die ist hier 5/3 = 1,667, das mach auf 60 Sekunden hochgerechnet 60/1,667 = 36 bpm.

In so fern ist das erst mal genau das gleich nur quasi anders rum berechnet.

Ich gebe dir aber, wie ja bereits weiter oben geschrieben, recht, dass "bessere" Algos vor allem aus der Änderung der Periodenzeit angepasst reagieren und dann den Messzeitraum zum hochrechnen auf bpm verkleinern um schneller auf die Sprints zu reagieren, aber letztlich ist das alles eh nicht ganz so relevant, da man als Ausdauersportler Peaks möglichst vermeiden sollte.

JoelH hat geschrieben:Ich bezog mich genau auf dein Beispiel und dabei ist es total irrelevant. Wenn du drei Schläge in 5 Sekunden hast dann hast du 3/5*60 = 36 bpm.

Oder man nimmt die Periode zwischen den Impulsen, die ist hier 5/3 = 1,667, das mach auf 60 Sekunden hochgerechnet 60/1,667 = 36 bpm.

In so fern ist das erst mal genau das gleich nur quasi anders rum berechnet.

Jetzt nehme aber mal einen Wert von 40 bpm an. Dann hast du innerhalb von 5 Sekunden mal 3, mal 4 Schläge. Also würde die Anzeige Zwischen 36bpm und 48bpm umher springen. Wenn du die Werte jetzt lange genug mittelst, würde zwar auch irgendwann 40bpm heraus kommen, aber das wäre ziemlich unelegant und durch die starke Glättung sehr träge.

Misst du hingegen die Periode zwischen zwei Schlägen, kommst du direkt auf 1500ms und somit auf 40bpm. Um einen zu zittrigen Wert und Ausreißer zu vermeiden, wird der Gurt die Werte vermutlich trotzdem ein wenig mitteln, aber so kommt er mit signifikant weniger Glättung (und somit weniger Trägheit) zurecht.

(Zumindest per ANT+ wird übrigens einerseits ein anzeigefertiger Puls-Wert übertragen, aber zusätzlich auch einfach die absolute Anzahl Pulsschläge und der Zeitpunkt des letzten Schlags. Daraus kann sich eine Uhr dann theoretisch auch selbst einen mit eigenen Algorithmen geglätteten Wert berechnen. Und außerdem kann daraus die "Herzfrequenzvariabilität" abgelesen werden, die wiederum die Grundlage vieler fortschrittlicher Belastungs-Indikatoren darstellt.)

Um den Thread-Titel zu beantworten:

Wie wird die Herzfrequenz berechnet?

"Das Gerät emittiert Licht, meist im grünen Wellenlängenbereich, in das Gewebe am Handgelenk und misst das reflektierte Licht. Da Blut Licht in diesem Wellenlängenbereich stark absorbiert, schwankt mit dem Pulsieren der Blutgefäße auch die gemessene Lichtintensität. Aus diesem Signal wird die Herzfrequenz bestimmt." https://de.wikipedia.org/wiki/Herzfrequ ... _per_Licht

D.h. die Messung ergibt ein periodische Intensitätsprofil - aus dem man dann (z.B. mittels Maxima/Minima-Abstandbestimmung) die Periodenlänge=1/Herzfrequenz bestimmen kann.
Mathematisch ist dies je nach dem Grad der Verrauschung durchaus nicht trivial - weshalb es z.B. bei sehr behaarten Armen häufiger zu Messfehlern kommen kann! Für "gute Arme" sind die Ergebnisse dann aber (meiner Erfahrung nach) sehr gut.

Tartan hat geschrieben:"Das Gerät emittiert Licht, [...]"

Für die meisten modernen Uhren mit integrierten optischen Pulsmesser hast du recht. Die Forerunner 220 ist aber noch ohne integrierten Sensor und benutzt zur HF-Messung somit zwangsweise eine Pulsgurt.

Dartan hat geschrieben:Für die meisten modernen Uhren mit integrierten optischen Pulsmesser hast du recht. Die Forerunner 220 ist aber noch ohne integrierten Sensor und benutzt zur HF-Messung somit zwangsweise eine Pulsgurt.

Ups, hätte ich vllt. vorher googeln sollen - aber auch bei einer Brustgurtmessung erhält man eine Art periodisches Intensitätsprofil, welches vermutlich ähnlich ausgewertet wird.

Dartan hat geschrieben:Misst du hingegen die Periode zwischen zwei Schlägen, kommst du direkt auf 1500ms und somit auf 40bpm.

Die Krux daran, wenn ich 1 Sekunde später von einem Auto überrollt werde und tot bin, dann bringt mir das gar nix mehr.

Nichts für ungut, aber man kann es immer so konstruieren, dass es ein Problem gibt. Vor allem "bescheißt" jede Methode die nicht wirklich die Beats der letzten 60 Sekunden ausgibt und das eben sekündlich. Darum heisst ja auch die Einheit bpm Beats per Minute. Egal wie die zustande gekommen sind! Wenn du 30 Sekunden mit 10 und 30 Sekunden mit 50 Schlägen hattest dann hast du genauso 60bpm als wenn du jede Sekunden eine Schlag gehabt hättest. So ist das wenn man Durchschnittswerte ausgibt, da muss man irgendeinen Tod sterben.

JoelH hat geschrieben:Die Krux daran, wenn ich 1 Sekunde später von einem Auto überrollt werde und tot bin, dann bringt mir das gar nix mehr.

Dann laß die Uhr am besten daheim, dann haben die Erben noch was von ;-)

JoelH hat geschrieben: Nichts für ungut, aber man kann es immer so konstruieren, dass es ein Problem gibt. Vor allem "bescheißt" jede Methode die nicht wirklich die Beats der letzten 60 Sekunden ausgibt und das eben sekündlich. Darum heisst ja auch die Einheit bpm Beats per Minute.

Will man robuste Algorithmen, dann darf man sich auch mit der Realität und ihren Gemeinheiten beschäftigen, um z.B. den mittleren oder maximalen Fehler zu minimieren ... Nur weil die Einheit bpm ist, heißt das nicht, daß ich eine Minute zählen muß. Die Einheit macht mir keine Vorgabe bzgl. der Dauer, über die gemessen wird.

jenshb hat geschrieben:Nur weil die Einheit bpm ist, heißt das nicht, daß ich eine Minute zählen muß.

Jepp.

"Herr Wachtmeister, ich kann gar nicht mit 100km/h durch die 30er-Zone gefahren sein, die Zone ist doch gar keine 100km lang!!!1"

JoelH hat geschrieben:Nichts für ungut, aber man kann es immer so konstruieren, dass es ein Problem gibt.

Naja, wenn sich das Konstruieren eines Problemfalls darauf beschränkt, einen Puls zu wählen, der nicht zufällig ein ganzzahliges Vielfaches von 12 ist, halte ich das zu testende Verfahren für doch eher unbrauchbar...

JoelH hat geschrieben:Vor allem "bescheißt" jede Methode die nicht wirklich die Beats der letzten 60 Sekunden ausgibt und das eben sekündlich.

Das halte ich für eine Definitionsfrage. Für mich ist "bpm" erstmal nichts anderes als eine Einheit für die (Herz-)Frequenz, die man auch durchaus für einen wesentlich kleineren Zeitraum als eine Minute bestimmen kann. Und die Definition deckt sich auch mit meiner intuitiven Erwartung an die HF-Anzeige der Uhr. Wenn da "150 bpm" steht, interpretiere ich das nicht als "mein Herz hat innerhalb der letzten 60s 150 mal geschlagen", sondern als "mein Herz schlägt aktuell so schnell, dass es in einer Minute 150 mal schlagen würde".

Aber mit der Ausgangsfrage hat das wirklich nicht mehr viel zu tun, und darauf mich über letztlich irrelevante Kleinigkeiten zu streiten habe ich auch nicht, daher verabschiede ich mich erstmal wieder aus der Diskussion.

jenshb hat geschrieben:Das aufwändigste ist die Detektion der Peaks (hab mit der Fragestellung allerdings mit deutlich höheren Datenraten und Ansprüchen an die Peaks beruflich zu tun ...) Ob man die dann in einem bestimmten Zeitintervall zählt oder die zeitlichen Abstände weitergibt, macht den Kohl nicht fett.

Genau - die zuverlässige Entscheidung, was ist ein gültiger Herzschlag und was ist Störgeräusch, ist das eigentliche Problem. Der Rest (Mittelung/Filterung der Pulsabstände) ist Pillepalle.

Da betreibt jemand eine Webseite "Laufuhrkauf.de" und stellt dann so eine Frage.....

RunningPotatoe hat geschrieben:Genau - die zuverlässige Entscheidung, was ist ein gültiger Herzschlag und was ist Störgeräusch, ist das eigentliche Problem.

Jepp. Und das ist genau das Problem der optischen Pulssensoren, die müssen deutlich häufiger raten "ist die veränderte Helligkeit jetzt tatsächlich eine winzig kleine Änderung der Durchblutung oder eine Störung z.B. durch Erschütterung oder Fremdlicht" und wenn die Störungen zu stark sind einige Zeit ohne Daten auskommen (daher "rastet" der optische Wert manchmal einfach ein).

Die Pulsgurte merken hingegen einfach einen minimalen Stromfluss und der kommt mit extrem großer Wahrscheinlichkeit vom Herzen, da muss nicht viel geraten werden. Nach meiner Erfahrung ist es da auch sehr egal, welchen Sender man verwendet, entscheidend ist der Gurt selbst (bzw. dessen Kontaktflächen).

Dartan hat geschrieben:...und darauf mich über letztlich irrelevante Kleinigkeiten zu streiten habe ich auch nicht, daher verabschiede ich mich erstmal wieder aus der Diskussion.

Hab isch doch schon in Post #3 geschreibt:

dicke_Wade hat geschrieben:Ob da jetzt die einzelnen Abstände zwischen zwei Pulsschlägen oder die Anzahl in, sagen wir mal 5 Sekunden genommen werden, ist halbwegs irrelevant.

bones hat geschrieben:Da betreibt jemand eine Webseite "Laufuhrkauf.de" und stellt dann so eine Frage.....

Wahrscheinlich läuft das Geschäft derzeit nicht so gut und man braucht wieder Aufmerksamkeit..

ruca hat geschrieben:Jepp. Und das ist genau das Problem der optischen Pulssensoren, die müssen deutlich häufiger raten..

Die Pulsgurte merken hingegen einfach einen minimalen Stromfluss und der kommt mit extrem großer Wahrscheinlichkeit vom Herzen, da muss nicht viel geraten werden. Nach meiner Erfahrung ist es da auch sehr egal, welchen Sender man verwendet, entscheidend ist der Gurt selbst (bzw. dessen Kontaktflächen).

Also technisch gesehen ist ein Pulsgurt mit Sicherheit universeller einsetzbar, den das elektrische Signal, welches der Sensor im Gurt erhält, ist bei allen Menschen vorhanden auch relativ gleich gut von allen Menschen vom Sensor zu registrieren.

Bei der optischen HF-Messung, behaupte ich hängt es in erster Linie von der Person ab, welche den optischen Sensor benutzt.
So gibt es bei mir zwischen der Messung mit Brustgurt und der Messung mit optischen Sensor keine Unterschiede im HF-Verlauf.
Bei meiner Frau hingegen klappt eine HF-Messung mit opt. Sensor überhaupt nicht.

In der Hinsicht kann ich jeden nur Raten, im Zweifel lieber den Brustgurt erdulden
oder wirklich bei Kauf einer Uhr mit opt. HF-Messung mit dem Händler absprechen, dass man die Uhr zurück bringen kann falls es mit der HF-Messung nicht klappt.

Ich möchte nicht mehr zurück zur Brustgurtmessung, bei mir gab es in 16 Monaten noch keine Probleme mit der opt. HF-Messung.

JoelH hat geschrieben:Nichts für ungut, aber man kann es immer so konstruieren, dass es ein Problem gibt. Vor allem "bescheißt" jede Methode die nicht wirklich die Beats der letzten 60 Sekunden ausgibt und das eben sekündlich. Darum heisst ja auch die Einheit bpm Beats per Minute. Egal wie die zustande gekommen sind! Wenn du 30 Sekunden mit 10 und 30 Sekunden mit 50 Schlägen hattest dann hast du genauso 60bpm als wenn du jede Sekunden eine Schlag gehabt hättest. So ist das wenn man Durchschnittswerte ausgibt, da muss man irgendeinen Tod sterben.

Das ist der systematische Fehler der dadurch passiert, das "Herzschläge pro Minute" eine Integration von Werten darstellt. Damit ist per Prinzip das Ergebnis immer eine Betrachtung der Vergangenheit: "Wie häufig hat das Herz in der letzten Minute geschlagen?" Wenn man in der Zeit den Herzschlag steigert, wird das quasi gleich weggemittelt, es gibt kein Ergebnis für das jetzt.

Wie immer in der Integrationsrechnung kann ich mir eine beinnahe beliebige Periodendauer aussuchen, messen und dann das Ergebnis normieren. Wir bewegen uns hier nicht in Grenzbereichen der Meßtechnik, also wird das Verfahren hinreichend genau sein. Zumindest zeigt es keinen Unterschied zu den Messungen beim Arzt, wo ich einmal EKG machen musste und meine Pulsuhr mitgebracht hatte. Der Arzt und ich hatten unseren Spaß und meiner Uhr wurde eine tadellose Pulsmessung attestiert, ärztlicherseits sozusagen zertifiziert.

Bei meiner Uhr kann ich mir die Herzschlagvarianz anzeigen lassen. Da erkennt man sehr deutlich, wie "holperich" unregelmässig ein Herz wirklich schlägt. Da muss man schon ziehmlich viele Messwerte für einen Durchschnittspuls aufnehmen, sonst eiert die Anzeige herum, dass es einen auch nicht wirklich weiterhilft. Oder man nimmt einen pfiffigen mathematischen Algorithmus, auch kein Hexenwerk.

Übrigens ist diese Herzvariablitätsmessung die Basis für eine Prognose der maximalen Herzfrequenz. Es gibt nämlich im Bereich irgentwo um 60-70%maxHf, wo das Herz recht gleichmässig schlägt und der als Referenzpunkt für die Hochrechnung maxHf hergenommen werden kann. Muss jetzt jeder für sich selbst entscheiden, was er damit anfängt.

Ich wollt auch mal was sagen....

elva hat geschrieben:Ich wollt auch mal was sagen....

Für eine Entschuldigung ist das aber reichlich dünne.

Knippi

Vielen Dank für die Diskussion. Meine Frage hat folgenden Ausgangspunkt: in meiner Laufgruppe gibt es jemanden mit Herzrhythmusstörungen (zusätzliche Einzelschläge). Wenn jetzt das Messintervall 5 Sek ist und da ist ein zusätzlicher Schlag drin, hat das eine andere Auswirkung auf die Herzfrequenzzahl, als wenn das Messintervall 10 Sekunden ist. Und natürlich sind hier viele gute Ideen, wie das Procedere sein könnte genannt worden. Aber wie es genau berechnet wird, wissen wir jetzt leider noch nicht. Und sorry für die Werbung.

Hat derjenige denn komische Spitzen in der HF-Kurve, wenn man sich diese am Rechner ansieht (ich meine mehr, als man halt so schon mal hat)? Verspricht er sich von der Uhr irgendwelche hilfreichen Informationen bzgl. der Rythmusstörung? Was sagt der Medizinmann?

Gugu hat geschrieben:Aber wie es genau berechnet wird, wissen wir jetzt leider noch nicht.

Wie es hier ein wenig durchschimmert: das wird auch so bleiben. Die eine Klitsche macht es so, die andere Klitsche anders.
Und wenn der Kollege Stefan T. (dem hat man gesagt, dass er wohl besser wieder zurück in den Vertrieb ginge) das Programm geschrieben hätte: ach Du lieber Himmel.

Unterm Strich: was wir da kaufen und verwenden ist für Leute wie mich gedacht. Der Puls mit den Fingerspitzen am Handgelek oder der Halsschlagader gezählt stimmt in etwa mit der Anzeige das Gerätes überein - Danke, das war's.

Knippi

Ich habe auch solche gelegentlichen (ärztlicherseits als für mich harmlos eingestuften) Extrasystolen. Obwohl der auslösende Nervenreiz tatsächlich ein etwas zu früh einsetzender Puls ist, spricht das Herz nicht drauf an und reagiert mit dem Ausfall eines wirksamen Herzschlages. Und meine Pulsuhr (Polar V800 mit Sensor H7) zeigt tatsächlich einen Einbruch der HF, dazu unten mehr. Das wäre also schon mal die erste Frage, ob die Pulsuhr deines Kollegen seine Extrasystolen als gültigen Herzschlag zusätzlich zählt oder ob sie sie nicht als solchen erkennt und statt dessen den ausgefallenen Pumpvorgang als Ausfall wertet, vgl. das oben diskutierte Thema "Erkennung einzelner Pulse".

Was meinen Fall (mit meiner Uhr) betrifft, hat mich das anfangs schon irritiert, da ich in meinen Aufzeichnungen im Schnitt einmal pro Kilometer einen tiefen Einbruch der Herzfrequenz sehe, der auch ziemlich lange andauert. Dabei spüre ich die meisten von ihnen unterwegs überhaupt nicht. Und wenn doch mal, dann nur für ein, zwei Sekunden eine kleine Irritation. Es ist ziemlich mühsam bis unmöglich, sich so ein Event im Web Interface Polar Flow sekundengenau anzuschauen. Deshalb habe ich mal direkt in die TQX-Datei der V800 geschaut, wo alle Daten - so auch die HF - im Sekundentakt erscheinen. Da habe ich mir für einen einzelnen Stolperer mal die HF-Werte rausgelutscht:
Ich bin mir sehr sicher, dass die eigentliche Störung im Herzschlag nur einen, allenfalls zwei Schläge betrifft und dass dann physiologisch alles wieder im Lot ist (andernfalls würde ich unterwegs mehr mitbekommen). Aber was die Auswertung in der Polar V800 daraus macht, ist ja wirklich "Drama pur" und mit den hier diskutierten Filteralgorithmen vom Typ "Wie Klein-Fritzchen die HF mitteln würde, wenn man ihn nur fragte" keinesfalls in Einklang zu bringen. Eine rein lineare Filterung (z.B. Mittelung über X Sekunden) würde entweder eine lange Impulsantwort nach sich ziehen, dann aber nur um einen winzigen Bruchteil einbrechen. Oder der Einbruch würde tatsächlich so tief gehen (ich beobachte öfter Minima, die sogar unter 50% der aktuellen HF liegen), dürfte dann aber nur wenige Schläge anhalten. Dass im obigen Beispiel meine HF tatsächlich für etliche Sekunden sehr deutlich unter dem der momentanen Anstrengung geschuldeten Wert bleibt, ohne dass ich das geringste bemerke, halte ich für völlig ausgeschlossen. Ich kann aus all dem nur den Schluss ziehen, dass die Mittelung der HF zumindest bei Polar kein schlichtes lineares Filter ist, sondern irgendein obskurer, stark nichtlinearer Algorithmus.

Für weitere Spekulationen fehlt mir der Antrieb, da mir die Ärzte versichern, dass das bei mir harmlos sei. Und da das im Schnitt nur alle paar Minuten vorkommt, interessiert mich auch nicht die Frage, ob das zu einem Messfehler von wieviel Promille der angezeigten HF führt. (Und sollte auch hier nur diejenigen Leser interessieren, die nicht dem Zeitgeist nachhecheln und die Genauigkeit eines Brustgurts der schieren Bequemlichkeit einer ansonsten ungenaueren HF-Messung am Handgelenk opfern).

P.S.: Wie gesagt, gilt alles nur für meine gebrauchte Pumpe und meine Polar V800. Was Garmin da bei welchem Modell mit den Pumpen anderer Delinquenten treibt ...

Spannend. Und danke für die Antwort. Wir haben die Erfahrung gemacht, dass die Pulswerte dann deutlich höher sind, 170 statt 140 oder so. So eine detailierte Auswertung habe ich nicht. Geht das bei Garmin auch?

RunningPotatoe hat geschrieben:Deshalb habe ich mal direkt in die TQX-Datei der V800 geschaut

Sorry, kleiner Irrtum vom Amt. Ich glaube der Dateityp heißt TCX.

Gugu hat geschrieben:Wir haben die Erfahrung gemacht, dass die Pulswerte dann deutlich höher sind, 170 statt 140 oder so.

Viel interessanter ist doch die bisher unbeantwortete Frage von jenshb: Was sagt der Doc dazu ?

Gugu hat geschrieben:So eine detailierte Auswertung habe ich nicht. Geht das bei Garmin auch?

Da man solche TCX Dateien von allen möglichen Uhren (bzw. deren Web Portal) in herstellerunabhängige Plattformen (Strava, Runtastic ...) exportieren kann, vermute ich, dass das auch bei Garmin geht. Müssten aber Garmin-Besitzer bestätigen. Ich habe mir aus Polar Flow die TCX-Datei exportieren lassen und sie mir in einem simplen Texteditor angeschaut. Die XML-Struktur der Datei ist (fast) selbsterklärend. Die Werte dann händisch in eine EXCEL-Tabelle gekloppt und Diagramm drüber gelegt. Das kann man sicher hübsch automatisieren, aber mich hat nur dieses eine einzige Beispiel gereizt - dann war das Thema für mich durch.

Aaaaaaaber: Wenn sich hier noch jemand findet, der dir wider Erwarten alle deine Fragen zu dem Thema bis ins letzte Detail beantworten kann - was machst du dann eigentlich damit? Die Garmin-Firmware hacken/umschreiben, damit das ausgebügelt wird? Den Schluss ziehen, dass Pulsmessung für deinen Kumpel nutzlos ist ? [Das glauben 90% der hiesigen Foristen sowieso, auch ohne Beschränkung auf deinen Kumpel.] Genau daher kommt mein mangelnder Antrieb, mich in diese Interna tiefer reinzuwühlen. Denn was soll das bringen, außer einem ratlosen "Aha, so ist das also - hätt' ich nicht gedacht ..." ?

RunningPotatoe hat geschrieben: Viel interessanter ist doch die bisher unbeantwortete Frage von jenshb: Was sagt der Doc dazu ?
:

Medizinisch unrelavente Extraschläge. Das blöde ist nur, dass dann die Pulsmessung für das Training nicht mehr so schön hilfreich ist, weil die Extraschläge da irgendwie die eigentlichen Werte verzerren.

RunningPotatoe hat geschrieben:Sorry, kleiner Irrtum vom Amt. Ich glaube der Dateityp heißt TCX.


Viel interessanter ist doch die bisher unbeantwortete Frage von jenshb: Was sagt der Doc dazu ?

Da man solche TCX Dateien von allen möglichen Uhren (bzw. deren Web Portal) in herstellerunabhängige Plattformen (Strava, Runtastic ...) exportieren kann, vermute ich, dass das auch bei Garmin geht. Müssten aber Garmin-Besitzer bestätigen. Ich habe mir aus Polar Flow die TCX-Datei exportieren lassen und sie mir in einem simplen Texteditor angeschaut. Die XML-Struktur der Datei ist (fast) selbsterklärend. Die Werte dann händisch in eine EXCEL-Tabelle gekloppt und Diagramm drüber gelegt. Das kann man sicher hübsch automatisieren, aber mich hat nur dieses eine einzige Beispiel gereizt - dann war das Thema für mich durch.

Aaaaaaaber: Wenn sich hier noch jemand findet, der dir wider Erwarten alle deine Fragen zu dem Thema bis ins letzte Detail beantworten kann - was machst du dann eigentlich damit? Die Garmin-Firmware hacken/umschreiben, damit das ausgebügelt wird? Den Schluss ziehen, dass Pulsmessung für deinen Kumpel nutzlos ist ? [Das glauben 90% der hiesigen Foristen sowieso, auch ohne Beschränkung auf deinen Kumpel.] Genau daher kommt mein mangelnder Antrieb, mich in diese Interna tiefer reinzuwühlen. Denn was soll das bringen, außer einem ratlosen "Aha, so ist das also - hätt' ich nicht gedacht ..." ?

Da hast du echt irgendwie recht :-)

Gugu hat geschrieben:Medizinisch unrelavente Extraschläge. Das blöde ist nur, dass dann die Pulsmessung für das Training nicht mehr so schön hilfreich ist, weil die Extraschläge da irgendwie die eigentlichen Werte verzerren.

Na ja, kommt halt drauf an, wie oft die auftreten. Bei mir sind die wie gesagt so selten, dass dazwischen einige Minuten liegen. Ich schaue mir die HF während des Trainings fast niemals an. Und wenn aber doch mal, dann weiß ich ziemlich genau, in welchem HF-Bereich ich gerade unterwegs bin. Wenn der, sagen wir, gerade um 80% liegen sollte und die Uhr zeigt beim ersten Hinsehen 55%, dann weiß ich, dass das nicht sein kann, und warte halt ein paar Sekunden, bis die Anzeige wieder oben ist. Aber meist schaue ich mir den Puls sowieso nur hinterher zu Hause an und sehe dann sofort, wo die Einbrüche liegen.

Das sieht dann z.B. mal so aus (HF = rote Kurve):
Wenn ich irgendwelche Aussagen über meinen Puls treffen möchte, ignoriere ich einfach die Einbrüche. Nun hat dein Kumpel statt meiner Einbrüche halt seine überschießenden Werte, aber das sollte für die Auswertung egal sein. Es sei denn, bei ihm ballert's alle 3 Sekunden wild dazwischen - da stellt sich aber eh' die Frage, welches sein "richtiger" Puls ist und welches der "falsche".

Wenn er das natürlich so handhabt, dass er an seiner Uhr irgendwelche Alarme setzt, die ihm in Echtzeit bei Über- oder Unterschreitung von HF-Schwellwerten die Pulspolizei auf den Hals hetzen, dann hat er Pech. Dann muss er es so machen, wie viele andere hier das sowieso (aus schierer Überzeugung) tun: Training nach Pace gestalten und die Pulsauswertung nur offline, um von Zeit zu Zeit mal seine Trainingspaces an seine sich bessernde Kondition (sprich: sinkendes HF-Niveau) anzupassen.