近紅外光實(shí)時(shí)無線無肌氧監(jiān)測儀
NIRS MOXY MUSCLE OXYGEN MONITOR
Moxy肌氧監(jiān)測儀的近紅外光譜原理
Moxy肌氧監(jiān)測儀的作原理是這樣的，用近紅外光照射皮膚，然后會(huì)檢測到些入肌肉組織后返回表面皮膚的光線?？梢姽夤庾V范圍約從紫色末端的380nm到紅色末端的750nm。Moxy監(jiān)測儀利用四個(gè)波長范圍630到850nm的立光源。有兩個(gè)原因解釋為何波長區(qū)域?qū)y量肌肉氧化非常重要：，光線可以穿透組織至肌肉然后反射出來。二，含氧和缺氧血紅蛋白的吸收光譜是不樣的。有人說它們顏色不同，這樣 個(gè)術(shù)語通常適用于人類感知到的可見光。
含氧和缺氧血紅蛋白的吸收光譜
Moxy也是用比爾朗伯吸收定律測量。
我們從個(gè)位置將光發(fā)射至組織，然后會(huì)檢測到兩個(gè)位置，從發(fā)射器出來的12.5和25nm 位置。這個(gè)示意圖標(biāo)注的是發(fā)射器和個(gè)探 測器，然而它只顯示了到達(dá)探測器的光線。 光向各方向散射，大多數(shù)光線都消失了。 只有百分之的光線能夠?qū)嶋H到達(dá)探測器。
Moxy的光線發(fā)射器里面是四個(gè)發(fā)光二管(LEDs)。這四個(gè)LEDs連續(xù)發(fā)射，兩個(gè)探測器會(huì)同時(shí)記錄光強(qiáng)度。
為了達(dá)到監(jiān)測的準(zhǔn)確性，Moxy已經(jīng)研究出了新的術(shù)。Moxy的校準(zhǔn)設(shè)備基于光通過組織的個(gè)數(shù)學(xué)模型。這個(gè)模型能包括大范圍的組織變化。這是個(gè)非常復(fù)雜和乏味的過程， 但是我們的努力獲得了成。
Moxy肌氧監(jiān)測儀特點(diǎn)
1、 界上臺(tái)可直接顯示肌肉氧飽和度的肌氧監(jiān)測儀。
2、 界上臺(tái)可在何環(huán)境包括水下使用的肌氧監(jiān)測儀。
3、界上小的肌氧監(jiān)測儀，像二寸照片樣大小。
4、界上輕的肌氧監(jiān)測儀。
5、可行8塊肌肉X16個(gè)團(tuán)隊(duì)的同步訓(xùn)練。
Moxy肌氧監(jiān)測儀術(shù)參數(shù)
測 量： 實(shí)時(shí)顯示肌肉毛細(xì)血管中的SmO2 (肌肉氧飽和度)
可測量：血紅蛋白總數(shù)、氧血紅蛋白、脫氧血紅蛋白、肌氧飽和度、肌氧飽和度平均值、圈數(shù)
深 度：透過皮膚和脂肪0.5”(12mm)測量SmO2
術(shù)：采用連續(xù)近紅外光譜，利用郎伯-比爾定律以及開發(fā)的數(shù)學(xué)模型
光源：四個(gè)LEDs連續(xù)發(fā)射，
探測器：兩個(gè)探測器會(huì)同時(shí)記錄光強(qiáng)度
波長：380NM 630NM 750NM 850NM
數(shù)據(jù)更新： 每2秒更新測量
濾 波：無
物理尺寸：2.40 x 1.72 x 0.82英寸
61 x 44 x21 mm
重 量 48克
電 池 300mAH充電式鋰電池
記錄數(shù)據(jù)方式：無線實(shí)時(shí)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)兩種方式
同時(shí)可以在大多數(shù)腕表上顯示SmO2和血紅蛋白總數(shù)
無 線：藍(lán)牙，可以同時(shí)連接128個(gè)監(jiān)測儀，測試128塊肌肉以及團(tuán)體肌肉測量
數(shù)據(jù)儲(chǔ)存 ：傳感器能儲(chǔ)存大約5個(gè)小時(shí)的數(shù)據(jù)
能用微型USB接口下載
環(huán) 境：40℉到95℉
15℃到35℃
防水防濕，適合所有運(yùn)動(dòng)包括水下運(yùn)動(dòng)
電腦程序：從傳感器下載數(shù)據(jù)
在傳感器上設(shè)置時(shí)間
設(shè)置數(shù)據(jù)傳輸模式
LED示燈：黃色和綠色示燈會(huì)顯示電池的充電狀態(tài)和傳感器能
附 件： 松緊帶能讓傳感器包住肌肉的活動(dòng)區(qū)并且遮擋環(huán)境光線
環(huán)境光線： 在陽光直射下使用傳感器的松緊帶能
移動(dòng)靈敏度： 所有劇烈運(yùn)動(dòng)期間都能使用傳感器
可與視頻、心率、加速度、GPS、陀螺儀、運(yùn)動(dòng)的各種行為如步數(shù)、頻率以及各種生理設(shè)備同步連接！提供各種數(shù)據(jù)采集軟件、體育強(qiáng)度訓(xùn)練軟件以及分析軟件。該系統(tǒng)分為健身型、專家型和科研型三種型號(hào)。
什么是SmO2？
SmO2代表肌肉氧飽和度。它是血紅蛋白在肌肉組織中的攜氧比例血紅蛋白是紅細(xì)胞中的分子，它能從肺將氧氣輸送到身體所需要的地方。血紅蛋白會(huì)響應(yīng)化學(xué)信號(hào)從而在所需位減少氧氣含量。血紅蛋白常見的狀態(tài)是含氧和缺氧。
測量肌肉毛細(xì)血管中的SmO2。這就是氧氣消耗的地方。SmO2可以看作是肌肉中氧氣供需平衡的測量方法。當(dāng)你次開始鍛煉，氧需求上升，但是心臟還沒加快跳動(dòng)速度，肌肉中的血 管也不夠擴(kuò)張。在這些情況下SmO2 會(huì)很快下降。
當(dāng)你熱身后，你的心率上升，肌肉中的血管擴(kuò)張能有更多血流量，SmO2 會(huì)輕微上升。當(dāng)你停止鍛煉時(shí)，氧需求量突然下降，但是心率仍然很，血管仍處于擴(kuò)張狀態(tài)。這個(gè)時(shí)候，我們能觀察到SmO2的快速升。
通常來說，肌肉運(yùn)動(dòng)越多，SmO2越低。當(dāng)在低SmO2條件下使用時(shí)，肌肉會(huì)通過厭氧代謝產(chǎn)生能量。由此產(chǎn)生的副產(chǎn)品須清除，如乳酸。SmO2越低，乳酸越多。SmO2是肌肉代謝狀態(tài)的 標(biāo)。
SmO2和脈搏血氧計(jì)有何不同？
人們廣泛認(rèn)為脈搏血氧計(jì)就是個(gè)小夾用來監(jiān)測院的病人。就像Moxy，它的作是測量血液顏色。然而，脈搏血氧計(jì)的關(guān)鍵是由于動(dòng)脈擴(kuò)張和心臟收縮引起的熱脈動(dòng)。它只能測量動(dòng)脈血。基本上旦血液離開肺在動(dòng)脈中不會(huì)消耗氧氣，直到到達(dá)毛細(xì)血管。這意味著當(dāng)你鍛煉時(shí)，脈搏血氧計(jì)對(duì)腳趾，手或耳垂的讀數(shù)都是樣的。健康的肺總是以合理的含量行充氧的血液流動(dòng)。脈搏血氧計(jì)真的是用來確保你仍然正常呼吸。它通常使用兩個(gè)波長的光發(fā)射器和個(gè)探測器。相比之下，Moxy采用數(shù)字濾波器來排除脈動(dòng)信號(hào)，使用四個(gè)波長的光發(fā)射器并且用兩個(gè)探測器來測量光線。這個(gè)新方法能讓Moxy測量毛細(xì)血管而不是動(dòng)脈中的血液。Moxy肌肉氧監(jiān)測儀系統(tǒng)用了個(gè)復(fù)雜的算法來測量鍛煉中肌肉組織深處的氧飽和度。Moxy能非侵入性和實(shí)時(shí)測量SmO2。Moxy非常便攜，運(yùn)動(dòng)員可以在何地方使用Moxy提供確的SmO 2數(shù)據(jù)，這對(duì)于怎樣導(dǎo)肌肉保持所需的代謝狀態(tài)有很大幫助。
用Moxy肌氧監(jiān)測儀來導(dǎo)訓(xùn)練
肌肉充氧動(dòng)力幫助我們理解改變肌肉的新陳代謝，因此，可用于導(dǎo)不同的鍛煉。 MOXY對(duì)耐力訓(xùn)練的目的是幫助用戶實(shí)現(xiàn)和保持訓(xùn)練強(qiáng)度。
SmO2可以識(shí)別變化的氧利用率和運(yùn)輸制定不同的訓(xùn)練區(qū)，從積的恢復(fù)的強(qiáng)度到強(qiáng)度。在力量訓(xùn)練，間歇訓(xùn)練，或其他形式的強(qiáng)度訓(xùn)練，重點(diǎn)將轉(zhuǎn)移從強(qiáng)度控制，以恢復(fù)控制。換言之，我們使用SmO2作為恢復(fù)的標(biāo)，以確定何時(shí)復(fù)原所需要的水平已經(jīng)達(dá)到和下組運(yùn)動(dòng)可以開始。
雖然有許多可用于性能診斷和培訓(xùn)導(dǎo)的設(shè)備，MOXY提供了其他設(shè)備沒有的好處。，MOXY緊湊，無線、實(shí)時(shí)和非侵入性的，具備了在這域的運(yùn)動(dòng)和生理應(yīng)用程序的所有重要屬性。這不同于許多設(shè)備，要么是不動(dòng)的，有線或侵入性的。
MOXY提供的SmO2實(shí)時(shí)監(jiān)測特定肌肉的肌肉氧利用率和輸送，這不同于測試血液中的乳酸，測試血乳酸往往是滯后時(shí)間測試，而且是身性的，不是特定的肌肉。
Moxy肌氧監(jiān)測儀儀的優(yōu)點(diǎn)
雖然有許多可用于性能診斷和培訓(xùn)導(dǎo)的設(shè)備，MOXY提供了其他設(shè)備沒有的好處。，MOXY緊湊，無線、實(shí)時(shí)和非侵入性的，具備了在這域的運(yùn)動(dòng)和生理應(yīng)用程序的所有重要屬性。這不同于許多設(shè)備，要么是不動(dòng)的，有線或侵入性的。
MOXY提供的SmO2實(shí)時(shí)監(jiān)測特定肌肉的肌肉氧利用率和輸送，這不同于測試血液中的乳酸，測試血乳酸往往是滯后時(shí)間測試，而且是身性的，不是特定的肌肉。
五分鐘增量步驟測試
分區(qū) 該測試將允許您建3個(gè)或4個(gè)區(qū)這取決于多種因素， 4個(gè)可能的區(qū)域都在這里列出，并在下面的圖表所示。要識(shí)別這些區(qū)域，看你5分鐘的增量步測試期間SmO2發(fā)生的趨勢。
開始有增加的趨勢識(shí)別主動(dòng)恢復(fù)（ AR ）區(qū)，作為標(biāo)志的顏色為綠色（如果你沒有增加你的測試開始時(shí)，你應(yīng)該重新行測試，但在較低的啟動(dòng)強(qiáng)度） 。在點(diǎn)SmO2
原識(shí)別結(jié)構(gòu)耐久強(qiáng)度（ STEI ）區(qū)，作為標(biāo)志的顏色為黃色。二SmO2原有可能在個(gè)較低的SmO2值，但未可以看出，這將是能性耐久強(qiáng)度（ FEI）區(qū)，確定由顏色橙色。在SmO2明確和持續(xù)的下降識(shí)別強(qiáng)度（ HI）區(qū)，是由紅色表示。請(qǐng)看圖，了解如何分區(qū)可以建立個(gè)例子.
穩(wěn)態(tài)中斷的生理評(píng)估
分區(qū)該測試將允許您建3個(gè)或4個(gè)區(qū)域取決于多種因素， 4個(gè)可能的區(qū)域都在這里列出，并在下面的圖表所示。增加此項(xiàng)評(píng)估的復(fù)雜性使得結(jié)果多點(diǎn)點(diǎn)困難的解釋，需要更大程度的經(jīng)驗(yàn)，但是，分析結(jié)果可以產(chǎn)生更多的信息和更大的確度。
基本分區(qū)以類似于5分鐘的增量步測試，在識(shí)別每個(gè)不同的區(qū)域，您須看SmO2發(fā)生趨勢中的二制文件的步驟。開始有增加的趨勢識(shí)別主動(dòng)恢復(fù)（ AR ）區(qū)，作為標(biāo)志的顏色為綠色（如果你沒有增加你的測試開始時(shí)，你應(yīng)該重新行測試，但開始以較低的強(qiáng)度） 。在點(diǎn)SmO2原識(shí)別結(jié)構(gòu)耐久強(qiáng)度（ STEI ）區(qū)，作為標(biāo)志的顏色為黃色。二SmO2原有可能在個(gè)較低的SmO2值，但不定可以看出，這將是能性耐力強(qiáng)度（ FEI ）區(qū)，確定了橙色。在明確和持續(xù)下降SmO2確定了強(qiáng)度（ HI）的區(qū)域，作為標(biāo)志的colourred 。這是其中的穩(wěn)態(tài)不再可以達(dá)到。請(qǐng)看看下面的圖，了解如何分區(qū)可以建立個(gè)例子*下頁的圖形表示解釋的難度時(shí)，在個(gè)二制的步驟，不同的SmO2動(dòng)力學(xué)目睹可見。例如，如果SmO2的原是建立在二制步驟的分，但在連續(xù)下降SmO2被看見的二分，這表示失敗，返回到穩(wěn)態(tài)，即使該二制步驟的分能夠原。對(duì)于這個(gè)具體的例子，你可以通過再次重復(fù)二制步看個(gè)究竟自檢查結(jié)果。般的經(jīng)驗(yàn)法則是，如果將二制步驟的二分不匹配的，二優(yōu)。
訓(xùn)練類型
在確定您的不同運(yùn)動(dòng)區(qū)，我們現(xiàn)在來看看些常見的訓(xùn)練類型和如何將它們應(yīng)用到你的區(qū)域。
康復(fù)訓(xùn)練
康復(fù)訓(xùn)練是用于許多原因，這就是為什么確定積的恢復(fù)區(qū)是非常重要的。在積的恢復(fù)（ AR ）區(qū)， SmO2總是增加至大值，因此確保氧氣的供給大于需求，因此，大限度地減少對(duì)主動(dòng)肌緊張。然而，在鍛煉心臟和呼吸能增加，使血液到肌肉的作以加快速度。如果對(duì)肌肉的作量低，這種訓(xùn)練可以加快恢復(fù)。這也是訓(xùn)練的個(gè)降溫將競爭或劇烈訓(xùn)練后行的類型和強(qiáng)度別。
競賽準(zhǔn)備訓(xùn)練
度過休賽期與許多慢長的距離訓(xùn)練增加你的耐力結(jié)構(gòu)強(qiáng)度（ STEI ） ，現(xiàn)在是時(shí)候通過大限度地提你的耐力能的競爭做準(zhǔn)備。這也意味著，通過快速適應(yīng)于神經(jīng)系統(tǒng)和酶的能，大限度地提你的結(jié)構(gòu)的潛力。要做到這點(diǎn)，通過識(shí)別你的競爭對(duì)手的大致時(shí)間（作為個(gè)例子，對(duì)于個(gè)60分鐘的時(shí)間試驗(yàn)?zāi)苓m應(yīng)性訓(xùn)練應(yīng)該是60分鐘）開始。然后，嘗試此持續(xù)時(shí)間或距離處的能耐力強(qiáng)度（ FEI） ，在此區(qū)域中的大端，如果可能的話，為了保持整個(gè)距離或持續(xù)時(shí)間。
長距離慢跑
長期緩慢的遠(yuǎn)程培訓(xùn)是標(biāo)準(zhǔn)的耐力為主的運(yùn)動(dòng)，如騎自行車。這涉及到長時(shí)間的訓(xùn)練保持所需的強(qiáng)度。長緩慢的距離的目的是為了增強(qiáng)抵抗力，正確地做到這點(diǎn)，能源途徑須經(jīng)過培訓(xùn)。這是我們區(qū)來打。結(jié)構(gòu)強(qiáng)度耐力（ STEI ）是確保大的氧氣供應(yīng)的強(qiáng)度能源生產(chǎn) - 這正是我們正在尋找在慢長的遠(yuǎn)程培訓(xùn)。
因此長期緩慢遠(yuǎn)程培訓(xùn)類似于下面的，因?yàn)樗奶卣魇窃谟?xùn)練不得過50分鐘的長度，并保持在STEI區(qū)的強(qiáng)度的曲線圖。為了控制這種力度，密切關(guān)注你的SmO2水平，它應(yīng)該類似于您在STEI評(píng)估過程中出現(xiàn)的大值，并應(yīng)保持相對(duì)穩(wěn)定的存在。
間歇訓(xùn)練
間隔訓(xùn)練是已經(jīng)使用了許多年，以提耐用性和率的類型的訓(xùn)練。重要的是要記住，有間隔訓(xùn)練的許多變化和下面的圖是個(gè)只是個(gè)例子是很重要的。間歇訓(xùn)練的想法是有強(qiáng)度的作間歇發(fā)作后時(shí)間或休息或低強(qiáng)度的作。這點(diǎn)，例如，是在您的強(qiáng)度（ HI ）區(qū)可能開始發(fā)揮作用，在與Active恢復(fù)（ AR）區(qū)結(jié)合。如下面的圖中， 90秒的主動(dòng)恢復(fù)（ AR ）區(qū)低強(qiáng)度的后面是強(qiáng)度的30秒，你的強(qiáng)度（ HI）區(qū)以上。這種模式應(yīng)該被重復(fù)，密切關(guān)注你的SmO2 ，尤其是它在低強(qiáng)度的恢復(fù)階段如何恢復(fù)。如標(biāo)注出的紅色復(fù)蘇，你可以看到，在恢復(fù)階段SmO2返回到其基線值在復(fù)蘇。旦這不再的情況下，間隔訓(xùn)練已經(jīng)結(jié)束。
使用Moxy肌氧監(jiān)測儀來導(dǎo)間歇性訓(xùn)練
我們盡力建肌肉氧作為個(gè)確和普遍適用的方法來衡量 運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練強(qiáng)度水平。我們認(rèn)為肌肉氧能準(zhǔn)確且連續(xù)的測量和監(jiān)測特定肌 肉的強(qiáng)度水平和持續(xù)時(shí)間，讓運(yùn)動(dòng)員和教練能實(shí)時(shí)調(diào)整訓(xùn)練來更好的誘導(dǎo)生 理適應(yīng)性。我們相信肌肉氧監(jiān)測能以兩種方式幫助運(yùn)動(dòng)員：1)通過確認(rèn)有用的生理適應(yīng)性，2)通過提供確，個(gè)性化的培訓(xùn)導(dǎo)來有效地引起這 些適應(yīng)性。我們會(huì)檢查這位選手如何使用肌肉氧監(jiān)測來優(yōu)化他的強(qiáng)度間歇訓(xùn)練 方案的有效性和通過這么做是否能實(shí)現(xiàn)他誘導(dǎo)肌肉-骨骼適應(yīng)性來提耐力 的主要目標(biāo)。
適應(yīng)性的是身體的生理或能對(duì)體能訓(xùn)練的反應(yīng)。體能訓(xùn)練的目的是給身體足夠的系統(tǒng)壓力來增強(qiáng)它的鍛煉能力和誘導(dǎo)期望的生理 適應(yīng)性。如果壓力不足，就不會(huì)出現(xiàn)適應(yīng)性；如果壓力過大，身體會(huì)出現(xiàn)過 度訓(xùn)練和傷害的風(fēng)險(xiǎn)。運(yùn)動(dòng)員遵循訓(xùn)練參數(shù)或方案能顯著改善運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)，這能有效地誘導(dǎo)所需的生理適應(yīng)性；我們可以識(shí)別這些參數(shù)和包括肌肉氧監(jiān)測在內(nèi)的有效測量術(shù)。
使用肌肉氧監(jiān)測運(yùn)動(dòng)員的生理適應(yīng)性
我們還應(yīng)該考慮哪種自適應(yīng)系統(tǒng)是有局限性的。加拿大FaCT的運(yùn)動(dòng)科學(xué)顧問 Juerg Feldmann提出了體內(nèi)數(shù)個(gè)自適應(yīng)系統(tǒng)起作的概念，但是對(duì)于個(gè) 既定的訓(xùn)練和運(yùn)動(dòng)員時(shí)，個(gè)系統(tǒng)已經(jīng)是限了。舉例來說，在心臟和呼吸 能過剩時(shí)，舉重員的肌肉系統(tǒng)是有限的，而運(yùn)動(dòng)員的心臟系統(tǒng)可能是有限的。在識(shí)別受限系統(tǒng)時(shí)，我們可以考慮適應(yīng)性來提系統(tǒng)容量或從個(gè)有限系統(tǒng)改裝至過剩設(shè)備中。如果心臟系統(tǒng)受限，能提取更多氧氣的改良的氧化能力 在沒有增加心臟容量的同時(shí)獲得更多氧氣。如果呼吸系統(tǒng)受限于海拔，那 么代謝能力可能就不是重要的因素了。旦我們決定想要提我們鐵人三項(xiàng)選手的氧化含量和線粒體能時(shí)，肌肉 氧監(jiān)測扮演的是什么角色呢？肌肉氧監(jiān)測有可能幫助此過程的輸入和輸出兩 方面。在輸入方面，它可用來實(shí)時(shí)監(jiān)測特定肌肉的訓(xùn)練強(qiáng)度。輸出方面也可 能幫助量化氧化能力在初框架內(nèi)，我們可以使用肌肉氧監(jiān)測來定量識(shí)別單個(gè)HIT參數(shù)，然后開發(fā)培訓(xùn)導(dǎo)以優(yōu)化結(jié)果。此時(shí)，重要的是認(rèn)識(shí)到，低強(qiáng)度和強(qiáng)度沒有通用 的定義；相反，每個(gè)運(yùn)動(dòng)員的標(biāo)都是不樣的。大多數(shù)運(yùn)動(dòng)員和教練導(dǎo) HIT在某種程度上有益，但沒有個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的測量方法能分辨?zhèn)€體運(yùn)動(dòng)員獲得 的確切好處，所以很難建真正有效的HIT訓(xùn)練導(dǎo)。比如，相對(duì)于氧化 能力的健康個(gè)體，低氧化能力的不健康個(gè)體需要大不同的HIT方案。肌肉氧 監(jiān)測不論他或她的健康程度都能幫助鑒定和量化低強(qiáng)度和強(qiáng)度的間隔程度，給個(gè)體運(yùn)動(dòng)員提供個(gè)性化且準(zhǔn)確的培訓(xùn)導(dǎo)。結(jié)論是我們主張假設(shè)HIT提氧化能力的有效性至少在定程度上依賴于個(gè)體運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練的低強(qiáng)度。
帶有Moxy監(jiān)測儀的肌肉氧監(jiān)測能幫助量化HIT和低水平，讓運(yùn)動(dòng)員，教練和訓(xùn)練員來建確和個(gè)性化的HIT訓(xùn)練方案。在我們的鐵人三項(xiàng)選手 案例中，肌肉氧監(jiān)測能幫助他通過增加肌肉氧化能力來更有效的提升耐力性。
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