Sporthorloges hebben de afgelopen jaren een enorme ontwikkeling doorgemaakt. Waar ze ooit vooral het domein waren van de fanatieke sporter, dragen inmiddels ontzettend veel mensen dagelijks een smartwatch of sporthorloge, en lang niet iedereen daarvan is een intensieve sporter. Deze wearables beloven inzicht te geven in onze gezondheid: van hartslag en slaapkwaliteit tot stress, herstel en energieverbruik. Maar hoe betrouwbaar zijn die metingen eigenlijk? En wat kun je ermee als fanatieke sporter, recreatieve beweger of iemand die simpelweg meer grip wil krijgen op zijn dagelijkse activiteiten?
Voor dit artikel spraken we met Mathijs Hofmijster, onderzoeker en Universitair docent bij de afdeling Human Movement Sciences aan de Vrije Universiteit Amsterdam. Vanuit zijn expertise in inspanningsfysiologie en bewegingswetenschappen weet hij veel over de relatie tussen belasting, prestaties en metingen tijdens inspanning. Hij vertelt over hoe sporthorloges werken en wat we van hun metingen mogen verwachten.
Hartfrequentie meten
Het meten van hartslag is allerminst nieuw. Al in de jaren zeventig bracht het Finse bedrijf Polar de eerste hartslagband op de markt, speciaal ontworpen voor sporters. Voor het eerst konden sporters toen trainen op hartslag, wat een hele goede indicatie is voor het inspanningsniveau. Er is namelijk een duidelijke relatie tussen je hartslag en de inspanning die je levert. Wanneer de spieren meer zuurstof nodig hebben, moet het hart sneller pompen om dat zuurstofrijke bloed aan te voeren. Hartfrequentie gestuurde training werd daarmee een logische en populaire methode om gericht te trainen.
Deze hartslagbanden werken op basis van het elektrische signaal van het hart: twee elektrodes op de borstkas registreren het elektrisch potentiaal, vergelijkbaar met een vereenvoudigde ECG-meting. De huidige sporthorloges gebruiken echter meestal photoplethysmografie, een optische techniek. LED’s aan de onderzijde van het horloge schijnen op de huid en de sensor meet hoe het licht wordt geabsorbeerd. Elke keer dat je hart pompt, verandert de hoeveelheid bloed in de kleine vaten van je pols. Die ritmische fluctuatie zorgt voor een verandering in het optische signaal, en dat is de basis voor de hartslagmeting. Het horloge berekent vervolgens de tijd tussen twee hartslagpieken, het RR-interval, en rekent dit om naar het aantal slagen per minuut. Moderne horloges kunnen hier echter nog veel meer mee dan alleen de hartfrequentie uitrekenen.
Hartslagvariabiliteit
Sporthorloges kijken tegenwoordig ook naar het verschil tussen opeenvolgende hartslagen: de hartslagvariabiliteit (HRV). Die variabiliteit blijkt waardevolle informatie te bevatten. HRV zegt deels iets over inspanningsniveau, maar in rust vooral iets over je staat van herstel. Het horloge berekent de variatie tussen beats, voert een analyse uit, en presenteert dit als één waarde voor HRV als een soort herstel score.
Een hogere variabiliteit duidt op een meer ontspannen en uitgeruste toestand, terwijl een lage variabiliteit juist een indicatie is voor stress of vermoeidheid. Als je in rust een hartslag van 60 hebt, maar elke slag komt exact na 1000 milliseconden, dan is dat eigenlijk geen goed teken. Ben je uitgerust, dan schommelt dat: de ene keer bijvoorbeeld 950 ms, de andere keer 1050 ms.
Deze variatie komt voort uit de werking van het autonome zenuwstelsel dat verantwoordelijk is voor de regulatie van onbewuste functies van het lichaam. Het sympathische zenuwstelsel is verantwoordelijk voor de ‘fight-or-flight’ reactie en wat ervoor zorgt dat het lichaam arbeid kan verrichten. Het parasympathische zenuwstelsel beïnvloedt processen waardoor het lichaam in een staat van rust en herstel kan komen. De HRV wordt beïnvloed door de wisselwerking tussen het sympathische en parasympathische zenuwstelsel. Als de sympathicus actief is, wordt de hartslag regelmatiger en sneller, bij een actieve parasympathicus zien we juist meer variatie.
Dit systeem interacteert met baroreceptoren die veranderingen in bloeddruk detecteren en continu corrigeren door de bloedvaten te laten vernauwen of verwijden. Die regulatie beïnvloedt niet alleen de bloeddruk, maar ook het precieze moment waarop het hart de volgende slag inzet, en dát is precies wat je terugziet in de HRV. Meten aan de pols is dus een indirecte manier om de balans in je autonome zenuwstelsel in te schatten.
Sporthorloges combineren deze informatie met gegevens over de training, zoals gemiddelde hartslag en duur, en kijken hoe snel de HRV en rusthartslag na inspanning weer normaliseren. Op basis daarvan kunnen horloges al kort na een training aangeven hoe zwaar die inspanning voor jou was.
’s Nachts meten ze opnieuw, vaak de hele nacht door, om te beoordelen hoe goed je herstelt. Het horloge gebruikt vervolgens al die gegevens, in combinatie met persoonskenmerken zoals leeftijd en geslacht, om te berekenen hoe uitgerust je bent en wanneer je weer klaar bent voor een nieuwe training. Afhankelijk van het merk krijgt deze uitkomst namen als strain, body battery of energieniveau als indicatie voor je herstel.
Meer sensoren en slimmere algoritmes
Sporthorloges worden nog alsmaar beter. Dat komt niet alleen doordat er steeds meer sensoren in worden ingebouwd, zoals accelerometers die herkennen wat voor activiteit je doet, of sensoren die de zuurstofsaturatie in je bloed meten, maar vooral door de snelle vooruitgang in algoritmes. Met betere patroonherkenning kunnen horloges uit dezelfde ruwe signalen steeds nauwkeuriger inschattingen maken.
Sommige horloges geven een indicatie van je VO₂max, een belangrijke maat voor fitheid. Dat is echter geen directe meting, een echte VO₂max-bepaling doe je alleen met een ademgasanalyse, waarbij je tot uitputting inspant. De waarde die horloges tonen is dus een afgeleide: een berekening gebaseerd op je hartslag patronen, eerdere metingen en grote database modellen met gegevens van duizenden gebruikers.
Op populatieniveau werken die afgeleide waarden verrassend goed. Hoe meer data de bedrijven verzamelen en hoe geavanceerder de algoritmes worden, hoe kleiner het gat wordt tussen de schatting uit het horloge en de daadwerkelijke fysiologische waarde.
Vrijwel elk merk koppelt het horloge inmiddels aan een uitgebreide online omgeving of applicatie. Daar wordt alle verzamelde informatie geanalyseerd en teruggegeven als grafieken, trends en scores. De data van individuele gebruikers vormt bovendien vaak weer nieuwe input voor de grote databases waarmee de algoritmes worden verbeterd.
Toch blijven onderzoekers nog voorzichtig. Als de hartfrequentie nauwkeurig moet worden gemeten in sportonderzoek, worden vaak een borstband of ECG-elektrodes gebruikt. Die elektrische meting is nauwkeuriger, zeker bij hoge hartfrequenties tijdens intensieve inspanning. Optische sensoren willen nog weleens een slag missen. Daarnaast spelen factoren zoals huidskleur en de hoeveelheid onderhuids vetweefsel een rol in de nauwkeurigheid van de metingen aan de pols, iets wat in de praktijk lang niet altijd wordt benoemd.
Sporthorloges voor de amateursporter
Voor consumenten zijn sporthorloges vaak een fijne manier om structuur in hun trainingen te krijgen. Toch moet je oppassen met de interpretatie, een verminderde HRV door een stressvolle werkdag betekent bijvoorbeeld niet dat je genoeg hebt bewogen. Ook kan een horloge adviseren dat je klaar bent voor een nieuwe training, terwijl je je nog moe voelt of andersom.
Het verschil tussen consumenten en wetenschappers, is dat wetenschappers altijd de foutmarge meenemen. We zeggen: dit resultaat geldt voor deze specifieke populatie, onder deze omstandigheden, met een bepaalde onzekerheidsmarge. Sporthorloges geven die nuance niet, maar presenteren één duidelijke conclusie. De gebruiker gaat daar vervolgens mee aan de slag, terwijl hij niet altijd ziet dat er onzekerheid achter zit.
Toch werkt het in de praktijk opvallend goed. Voor de gemiddelde sporter klopt de richting van de metingen vaak prima. Scores zoals body battery of strain zijn geen harde fysiologische parameters, maar ze geven wél houvast. Het inzicht in wat een bepaalde inspanning met je lichaam doet kan structuur geven aan het trainen. En een beetje structuur,’ zegt Hofmijster, ‘is voor de meeste mensen al veel beter dan niets.’Bovendien kunnen sporthorloges enorm motiveren. Gebruikers zien hun vooruitgang, stellen doelen, vergelijken trainingen met vrienden, allemaal factoren die de kans vergroten dat iemand actief blijft.
De verwachting is dat mensen in de toekomst nog veel meer over zichzelf gaan meten. Zeker recreatieve sporters kunnen daarmee hun trainingen beter structureren en soms zelfs optimaliseren op basis van data. In principe zijn de sporthorloges en vooral de bijbehorende applicatie zo ontworpen dat iedereen ermee uit de voeten kan en je dus geen medische kennis nodig hebt om je eigen gegevens te interpreteren. Voor de meeste gebruikers geldt: als het horloge richting geeft, helpt dat al enorm om gezond bezig te zijn.
Enige voorzichtigheid is echter wel op zijn plaats. Wie ineens van twee keer per week sporten naar een marathonvoorbereiding gaat, doet er verstandig aan om niet alleen op een algoritme te vertrouwen. Dan is het slim om een professional in te schakelen, of je aan te sluiten bij een vereniging waar trainers rondlopen met de juiste kennis en vooral niet alleen af te gaan op objectief gemeten data, maar ook hoe je je voelt tijdens en na een training.
Overtraining en de grenzen van horloges
Sporthorloges kunnen dus met behulp van de HRV een goede indicatie van je herstel weergeven. Toch is het niet helemaal duidelijk of dit voor iedereen de beste maat is, zeker voor topsporters die maximaal trainen en het risico lopen overtraind te raken. Sporters die overtraind raken hebben te vaak, te hard en te lang getraind, met te weinig ruimte voor herstel. Opmerkelijk genoeg ontstaat daarbij niet een overactieve sympathicus, het systeem dat gas geeft, maar juist een parasympathische overactiviteit.
Je ziet bij overtrainde sporters hetzelfde patroon als bij mensen met een burn-out. Ze hebben moeite om überhaupt in actie te komen. Dat zie je ook terug in hun fysiologie: hun parasympathische activiteit is zo sterk dat de stressrespons bijna is uitgeschakeld. Die sterke parasympathische invloed leidt tot een hoge HRV, wat door sporthorloges meestal wordt geïnterpreteerd als een teken van een uitgerust lichaam. Ironisch genoeg is precies het tegenovergestelde aan de hand.
De stressreceptoren zijn door de constante belasting zo overprikkeld geraakt dat ze ongevoelig zijn geworden. Er gebeurt fysiologisch ‘niets’ meer; het lichaam kan nauwelijks nog reageren op nieuwe prikkels. Dit zijn uitzonderlijke situaties, maar juist daarom herkennen algoritmes van commerciële sporthorloges ze niet. De modellen zijn ontworpen voor de gemiddelde gebruiker, niet voor extreme fysiologische ontregelingen.
Ondanks dat dit een mogelijke beperking van een sporthorloge is, is het misschien ook een onderwerp waar fysiologische metingen aan het lichaam in de toekomst aan bij kunnen dragen. De ‘heilige graal’ binnen de topsport is nog niet bereikt: men weet niet exact wat het ideale moment is waarop een sporter weer kan trainen, zonder overtraind te raken of juist te lang te wachten met een training en daarmee niet alle potentie uit de sporter te halen. Trainers en sporters leunen daarom nog altijd op een combinatie van meetgegevens en eigen ervaring. Die balans is delicaat: te voorzichtig trainen betekent potentieel laten liggen, terwijl te veel trainen het risico op overbelasting vergroot. Precies die dunne lijn kan geen enkel sporthorloge op dit moment betrouwbaar bewaken. Gelukkig beschikken we nog altijd over ons eigen lichaam: uiterst complex, maar vaak verrassend duidelijk in wat het ons probeert te vertellen.
