“今天早上醒来，感觉不太好，有点累。
” “好吧，但我还是决定坚持我的跑步计划。
” “我不是一个轻易放弃的人。
” “我相信我的精神毅力可以战胜我的身体。
”如果你是一名跑步者或“跑步者”，你可能一直对自己这么说。
美国《运动医学》杂志数据显示：据统计，有37%-56%的跑者经历过伤病，其中30%-90%的受伤跑者暂停训练，20%-70%的受伤跑者不得不重新开始训练。
接受培训。
药物治疗。
按照这个速度，每年仅在美国就有数千万跑步者因受伤而不得不暂时中断练习或前往医院接受治疗。
不正确的跑步姿势和过度运动是跑步损伤的主要原因。
其中，30%-90%是因为运动过度而受伤。
此外，根据世界著名跑步杂志《跑者世界》的一项调查显示，每完成一场马拉松比赛的5万名跑者中，就有1人死亡（包括赛后24小时内猝死），平均每两场大型马拉松就有1人死亡。
人突然死了。
图1 运动损伤 跑步引起的运动损伤主要有三个原因：运动量过大、跑步姿势不正确、核心肌力不足； 90%的运动猝死是由心脏问题引起的。
本文主要结合当前智能穿戴领域流行的新技术，通过分析运动损伤预防和运动猝死的原因和现状，探讨运动手表的心电图功能如何解决运动安全问题。
1.心电测量，预防运动损伤。
一些研究试图通过测量下肢的不对称跑步步态来量化休息和疲劳状态之间跑步形态的变化。
结果表明，膝关节的内旋和膝关节的刚度随着疲劳的增加而增加。
变得不对称，分别增长了14%和5.3%。
疲劳状态下的异常跑步姿势，每次接触地面都会对脚、膝盖等人体关节造成不同程度的磨损，数以万计的冲击力最终会导致运动损伤。
疲劳状态下的过度运动是跑步损伤的主要原因之一。
人们普遍认识到过度运动或疲劳运动会导致运动损伤，但如何判断过度运动和疲劳是一个无法准确测量和定义的难题。
由于不同使用者个体差异较大，对绝对运动量的判断存在较大误差。
马拉松冠军每天训练20公里，状态依然良好；但普通人每天跑步5公里也可能造成运动损伤；同时，个人对疲劳的主观判断也受到情绪等影响而产生偏差。
具有心电图功能的运动手表主要依靠精确测量运动心率和疲劳测试来预防跑步损伤：运动心率监测用于在运动过程中实时监测运动强度，预防运动损伤，提高运动效率；疲劳测试是运动过程中进行初步的身体状况评估，防止运动过度造成的运动损伤。
1、心率变异性心率变异性（HRV，心率变异性）可以反映自主神经系统的活动情况，定量评估心脏交感神经和迷走神经的张力和平衡，从而判断心血管疾病的病情和预防。
它是心脏病的良好预测指标。
猝死和心律失常事件的重要指标。
自主神经系统活动的量化可以通过心率变化的程度来表达。
HRV可以反映训练引起的自主神经系统功能变化，制定个体化的运动处方。
图2 HRV数据统计 2、疲劳测试利用运动手表中配置的ECG芯片采集人体心电图（ECG，心电图）的原始数据。
心电图数据只能由专业医生进行经验分析，普通用户无法查看。
即使你明白，你也无法理解。
通过对原始心电数据配置医学算法要求计算出HRV值，然后根据一定的数学和医学基础对HRV值中的时域指标Ln rMMSD数据进行转换，同时方便用户解读参数和直观的理解，然后得到的数据被定义为疲劳度，疲劳度值对应于百分比系统。
疲劳值区间定义如下。
一般来说，疲劳测试值越高，状况越好。
(1)80~：状况良好； (2) 65~80：一般状况； (3) 50~65：疲劳状态； (4) 0~50：状况很差；图3 Angstrom能量手表P1的疲劳测试 用户佩戴心电手表后可以测试自己的疲劳程度，并可以根据测量值直观地判断自己的身体状况。
运动或过度疲劳后HRV会降低。
HRV的降低或增加会直观地改变疲劳值。
HRV也会随着年龄的增长而逐渐降低。
用户应根据当天的运动量来比较个人疲劳数据的相对变化。
心率带利用心电信号准确计算疲劳数据，但使用起来不太方便，运动时不能长时间使用。
对于跑者来说，要获得自己的HRV数据，去医院测量HRV数据会更准确，但他们无法获得连续的HRV值，也无法独立获得实验室的支持进行专门的HRV检测。
佩戴配备心电图功能的运动手表，可以直接采集心电图数据，并转换测量的HRV值，从而得到疲劳程度，在保证准确性的同时达到方便测试和使用的目的，这对大多数用户来说都很容易。
这是心电手表和普通心率手表的一个重要区别。
3、疲劳测试的意义 运动损伤大多是由于过度训练造成的。
疲劳测试是监测训练和恢复平衡的有效工具。
疲劳测试值可以帮助您防止过度训练，提高训练效率并确保运动安全。
疲劳测试中测量的 HRV 是自主神经系统紊乱的良好指标，因为疲劳或过度训练会导致身体交感神经系统兴奋。
HRV代表一种定量映射，通过测量连续正常间隔变化的变异性来反映心率变化的程度和模式，从而确定其对心血管活动的影响。
HRV下降是交感神经张力增加，这是一个负面因素； HRV 的增加意味着副交感神经张力的增加，这是一种保护因素。
HRV测量结果会受到一些外界因素的影响，如精神压力、睡眠、基础疾病、环境变化（温度、海拔）等，但长期监测HRV可以帮助您优化训练并防止过度训练。
对职业铁人三项运动员HRV数据的长期监测表明，可以有效防止非功能性过度训练，这说明HRV是检查过度运动的有效、客观手段。
图4 心电手表预防运动损伤的原理 HRV最直观的反馈是，对于跑步者或运动爱好者来说，HRV值越高，有氧耐力越强。
运动员可以使用心电手表定期测量疲劳值，以调整运动训练计划。
疲劳值继续增加后，就可以逐渐加大训练强度，从而防止运动过度造成的运动损伤。
4、疲劳程度的具体应用。
HRV对疲劳和过度训练的反应因人而异，这也导致一些新手用户对疲劳程度产生误解。
总体而言，HRV的变化可以用来判断运动前自主神经系统功能的状态，并制定个性化的运动处方，以便用户可以根据日常疲劳值调整运动强度。
建议先进行基线测试。
您可以在2周内连续测量4至6天的疲劳值，并将此数据的平均值作为您的个人基准值。
基线测试的两周应该是维持平常身体活动的时期，而不是剧烈运动或完全休息的时期。
测试得到疲劳基准值后，在后期开始运动前，可以将单次测量的疲劳值与疲劳基准值进行比较。
制定的原则是： (1)当测试疲劳值<个人疲劳基准值时，可适当降低训练强度。
(2)当测试疲劳值大于个人疲劳基准值时，可适当增加训练强度。
图5 疲劳值和运动强度如上图所示。
白色曲线代表疲劳程度，条形图代表运动量。
周二疲劳值高，说明个人状态良好，可以在规律运动的基础上增加运动量；周三疲劳值低，说明个人状态不佳，建议当天在规律运动的基础上减少运动量。
利用 HRV 或疲劳度来制定个性化训练计划已被一些职业运动员采用。
随着测量 ECG 和 HRV 数据的产品的便利性和准确性，越来越多的业余运动员和普通公众也可以使用疲劳数据来指导自己的健身习惯。
如果长期坚持使用，可以减少因服用过量而导致运动损伤的风险。
2、心电图测量，预防运动中猝死 如上所述，运动中猝死90%是由心脏问题引起的。
有人可能会质疑：对所有运动员进行心电图筛查能有效减少运动猝死吗？答案是肯定的。
意大利研究人员在一份年度报告中证实，包括心电图在内的筛查可以使运动员心脏病死亡率相对降低 89%。
图6 运动中突然死亡。
运动猝死前，猝死者的心电图会出现异常变化。
如果能够捕捉到心电活动的异常变化并及时治疗，将为预防运动中猝死做出巨大贡献。
无论医疗资源和费用的原因如何，大多数医生和科学家都认为心电图检查对于预防运动中猝死具有重要意义。
标准十二导联心电监护设备常用于医院，可快速监测准确的心电信号波形，并能自动分析和诊断各种心电信号异常症状。
十二导联心电图监测设备通常是体积庞大的固定设备，购置成本很高。
主要用于医院或其他集中医疗服务场所。
图7 医院采用十二导联心电测量智能手表，并添加心电芯片，随时监测人体单导联心电图。
单导联心电图对心律失常有很好的参考价值，如室性早搏、心房颤动等；同时单导联心电图对心肌缺血也有一定的诊断价值。
单导联心电监护使用一对心电电极来采集单通道心电信号。
适用于长期心电监护和短期单次心电测量。
单导联心电监护工具体积小，方便携带，准确度高。
适合居家、外出场景的预防和记录。
心电表用于测量和记录心电图值。
尤其是当运动员出现心悸、胸闷、头晕、胸痛等症状时，可以及时监测和记录心电异常数据，并以图文结合的方式显示在APP中。
出来给医生提供鉴别诊断的参考。
图8 APP显示了心电手表测试和记录的心电图。
心脏不适的状态往往是短暂且不可预测的。
如果能够第一时间记录心脏出现异常时的心电图数据，那么就可以判断和分析心脏的早期隐患。
，具有很大的预防意义。
医院的12导联心电监护仪虽然测量准确，但无法实时记录，在传输心脏异常时可能会导致数据丢失。
运动手表上的单导联心电图测试功能非常方便、经济。
虽然诊断疾病的准确性与12导联心电图相比还有一定差距，但可以在院外3A（Anywhere、Anytime、Anybody）条件下进行采集。
，因而也具有巨大的医疗预防价值。
用户可以使用心电手表作为日常监测和异常提醒。
当检测到心电图数据异常时，可以到医院进行详细的心电图监测和检测，从而预防和确诊治疗。
图9 心电手表预防运动中猝死的原理。
在运动手表中加入高质量的心电图芯片，成本将增加数十元，开发难度也会大幅增加。
因为它可以预防运动损伤，减少运动猝死等悲剧的发生，对于用户来说非常有价值，所以艾维不得不冒着市场、成本、开发难度增加等风险来推广这件事。
经过一年半的研发周期，爱维能量运动手表P1在手表中加入了高精度心电图芯片，不仅可以增加心率监测的准确性，提供疲劳测试、还能捕获并记录心血管事件的发生。
心电图具有很大的医学价值。
作为精准运动理念的倡导者和先行者，作为智能穿戴领域的首批参与者之一，艾维未来将在运动健康领域贡献更多创新实用的产品和解决方案。