VO2 max smartwatch nên được hiểu như thế nào?

Vì vậy, giá trị lớn nhất của chỉ số này nằm ở khả năng theo dõi một biến thể lực lặp lại theo thời gian. Một kết quả riêng lẻ có thể chịu ảnh hưởng của thuật toán, chất lượng tín hiệu và điều kiện buổi tập. Khi nhiều kết quả được thu thập bằng cùng thiết bị và trong những điều kiện tương đối nhất quán, hướng thay đổi của chúng mới cung cấp bối cảnh hữu ích hơn để đánh giá thể lực tim phổi.

VO2 max thực sự là gì và smartwatch đang ước tính điều gì?

VO2 max là lượng oxy tối đa cơ thể có thể sử dụng trong vận động cường độ cao, thường được biểu diễn theo đơn vị mL oxy/kg/phút. Về sinh lý học, nó phản ánh khả năng phối hợp của hệ hô hấp, tuần hoàn và cơ trong việc đưa oxy tới mô rồi sử dụng oxy để tạo năng lượng.

Phương pháp tham chiếu trong phòng thí nghiệm sử dụng bài kiểm tra vận động tăng dần đến mức gắng sức cao, đồng thời phân tích khí hô hấp để xác định lượng oxy tiêu thụ. Các nghiên cứu đánh giá độ chính xác của wearable cũng sử dụng bài kiểm tra gắng sức kèm phân tích khí như tiêu chuẩn đối chiếu.

Smartwatch không thực hiện bước này. Nó không liên tục lấy mẫu khí thở để biết chính xác bao nhiêu oxy đang được hấp thu và bao nhiêu carbon dioxide đang được thải ra. Con số VO2 max trên cổ tay vì thế là kết quả của một mô hình ước tính một đại lượng sinh lý, không phải chính đại lượng đó được đo trực tiếp.

Sự phân biệt này rất quan trọng. “VO2 max = 45 mL/kg/phút” từ một bài kiểm tra trao đổi khí và “VO2 max = 45” trên đồng hồ có cùng đơn vị và cùng khái niệm đích, nhưng không có cùng phương pháp tạo ra kết quả.

Smartwatch suy ra VO2 max từ nhịp tim và vận động như thế nào?

Một nguyên tắc thường được sử dụng là quan hệ giữa mức đáp ứng của tim và khối lượng công việc bên ngoài. Trong chạy bộ, chẳng hạn, đồng hồ có thể biết bạn đang di chuyển nhanh đến đâu nhờ GPS hoặc cảm biến chuyển động và đồng thời ghi nhận nhịp tim. Với cùng một loại hoạt động, khả năng duy trì tốc độ cao hơn với đáp ứng tim tương đối thấp hơn có thể là tín hiệu phù hợp với thể lực aerobic tốt hơn.

Phương pháp của Firstbeat, được sử dụng trong nhiều thiết bị Garmin, phân tích những đoạn dữ liệu nhịp tim và tốc độ có độ tin cậy cao rồi dùng quan hệ giữa hai biến này để ước tính VO2 max. Apple sử dụng dữ liệu từ cảm biến tim và chuyển động trong các hoạt động như đi bộ, chạy ngoài trời và hiking, đồng thời đưa các thông tin như tuổi, giới tính, chiều cao và cân nặng vào quá trình ước tính.

Điều này giải thích vì sao đồng hồ không nhất thiết cần bạn thực hiện một bài test VO2 max tối đa. Thuật toán có thể suy luận từ vận động dưới mức tối đa nếu nó thu được đủ dữ liệu cho thấy cơ thể phản ứng như thế nào trước một mức công suất hoặc tốc độ nhất định.

Đổi lại, kết quả phụ thuộc vào chất lượng của các biến đầu vào. Khi nhịp tim, tốc độ, GPS hoặc hồ sơ cá nhân không phản ánh đúng thực tế, thuật toán vẫn có thể tạo ra một con số nhưng con số đó không còn đại diện tốt cho cùng trạng thái sinh lý.

Vì sao xu hướng thường đáng chú ý hơn một con số VO2 max đơn lẻ?

Độ chính xác trung bình của wearable và độ chính xác đối với từng cá nhân là hai vấn đề khác nhau.

Một phân tích gộp gồm 14 nghiên cứu cho thấy các thuật toán wearable dựa trên vận động có độ chệch trung bình chỉ khoảng −0,09 mL/kg/phút so với phương pháp tham chiếu. Tuy nhiên, giới hạn đồng thuận vào khoảng −9,92 đến 9,74 mL/kg/phút. Nói cách khác, trung bình của cả nhóm có thể rất gần tiêu chuẩn phòng thí nghiệm trong khi sai số của một cá nhân cụ thể vẫn đáng kể. Các tác giả vì thế lưu ý rằng sai số ở cấp cá nhân vẫn là hạn chế quan trọng.

Một nghiên cứu độc lập trên Apple Watch Series 7 cũng minh họa vấn đề này. Với 19 người tham gia, VO2 max đo trong phòng thí nghiệm trung bình là 45,88 mL/kg/phút, còn giá trị đồng hồ dự đoán trung bình là 41,37 mL/kg/phút; sai số phần trăm tuyệt đối trung bình là 15,79%. Kết quả của một model và một mẫu nhỏ không thể đại diện cho mọi smartwatch, nhưng nó cho thấy vì sao không nên mặc định rằng giá trị trên cổ tay chính xác đến từng đơn vị đối với từng người.

Một tổng quan hệ thống mới hơn cũng cho thấy hiệu lực của ước tính VO2 max phụ thuộc vào thiết bị, thuật toán, nhóm người dùng và quy trình kiểm tra; không phải mọi wearable đều cho kết quả tương đương nhau.

Từ góc độ theo dõi thể chất, hệ quả thực tế là: đừng đặt quá nhiều ý nghĩa vào việc hôm nay là 44 và ngày mai là 45. Quan trọng hơn là liệu nhiều phép ước tính đủ điều kiện trên cùng một thiết bị có cùng dịch chuyển theo một hướng hay không. Xu hướng đó vẫn là một phép ước tính, nhưng ít phụ thuộc vào một quan sát duy nhất hơn.

Những yếu tố nào có thể làm VO2 max trên đồng hồ thay đổi dù thể lực chưa thực sự đổi?

Nguồn sai số đầu tiên là nhịp tim. Nếu thiết bị đánh giá sai đáp ứng tim đối với một tốc độ nhất định, mô hình VO2 max cũng nhận đầu vào sai. Điều này có thể đến từ chất lượng tín hiệu cảm biến hoặc từ một tham số sinh lý được thuật toán giả định.

Ảnh hưởng của nhịp tim tối đa là một ví dụ rõ. Trong dữ liệu công bố của Firstbeat, nếu HRmax được ước tính thấp hơn thực tế 15 nhịp/phút, sai số VO2 max tăng khoảng 9%; nếu HRmax cao hơn thực tế 15 nhịp/phút, sai số khoảng 7%. Đây là đặc tính của phương pháp Firstbeat trong tập dữ liệu được báo cáo, không phải mức sai số mặc định cho tất cả smartwatch, nhưng nó cho thấy một đầu vào tưởng nhỏ có thể làm thay đổi kết quả.

Điều kiện vận động cũng quan trọng. Apple yêu cầu tín hiệu GPS và nhịp tim đủ tốt, mức gắng sức phù hợp và địa hình tương đối bằng phẳng đối với những hoạt động dùng để tạo ước tính. Firstbeat cũng mô tả việc loại bỏ hoặc giảm trọng số những đoạn dữ liệu bị ảnh hưởng bởi dừng đèn đỏ, dốc lớn, bề mặt mềm hoặc hiện tượng nhịp tim tăng dần trong bài tập kéo dài.

Thông tin hồ sơ là một nguồn biến thiên khác. Tuổi, giới tính, cân nặng, chiều cao và trong một số hệ thống cả thuốc ảnh hưởng đến nhịp tim đều có thể tham gia mô hình. Riêng việc VO2 max tương đối được biểu diễn trên mỗi kilogram khối lượng cơ thể cũng có nghĩa rằng thay đổi về cân nặng có liên quan trực tiếp đến cách diễn giải con số.

Do đó, một biến động trên biểu đồ có thể chứa hai thành phần: thay đổi sinh lý thật và thay đổi do phép ước tính. Smartwatch không tự tách hoàn toàn hai thành phần này cho người dùng.

Cách đọc VO2 max smartwatch để theo dõi thể lực thực tế

Cách sử dụng hợp lý nhất là tạo một chuỗi phép đo có tính so sánh. Nên ưu tiên cùng một thiết bị, hồ sơ cá nhân được cập nhật đúng và các hoạt động mà thiết bị thực sự sử dụng để tính VO2 max. Apple cho biết cần thời gian đeo và nhiều hoạt động phù hợp trước khi tạo hoặc cải thiện ước tính ban đầu; Garmin cũng lưu ý thiết bị có thể cần một số hoạt động để học về hiệu suất của người dùng.

Cũng nên đọc VO2 max cùng ngữ cảnh thay vì biến nó thành một “điểm số thể lực” duy nhất. Nếu biểu đồ đang tăng nhưng dữ liệu được tạo bởi rất ít buổi đủ điều kiện, mức tin cậy sẽ khác với một xu hướng được lặp lại qua nhiều hoạt động. Ngược lại, một lần giảm không đủ để kết luận thể lực tim phổi đã suy giảm.

Một nguyên tắc hữu ích là so sánh bạn với chính bạn bằng cùng hệ thống trước khi so sánh con số với người khác. Tuổi, giới tính và khối lượng cơ thể ảnh hưởng đến cách biểu diễn hoặc phân loại VO2 max, còn thuật toán của từng hệ sinh thái có thể tạo thêm khác biệt giữa các thiết bị.

Khi nào VO2 max trên smartwatch không đủ thay cho phép đo phòng thí nghiệm?

Smartwatch phù hợp với việc theo dõi thể chất thường xuyên vì nó tạo được dữ liệu lặp lại mà người dùng không phải thực hiện bài kiểm tra gắng sức có phân tích khí mỗi lần. Lợi thế chính là tính liên tục và khả năng quan sát xu hướng.

Điều đó khác với yêu cầu xác định chính xác VO2 max của một cá nhân tại một thời điểm. Khi con số tuyệt đối cần được sử dụng cho đánh giá chuyên môn, nghiên cứu, quyết định lâm sàng hoặc những mục tiêu hiệu suất đòi hỏi độ chính xác cao, bài kiểm tra gắng sức có đo trao đổi khí vẫn là phương pháp tham chiếu thích hợp. Phân tích gộp về consumer wearables cũng kết luận rằng sai số cá thể hiện vẫn là lý do cần thận trọng khi dùng các ước tính này cho mục đích thể thao hoặc lâm sàng.

Hai loại dữ liệu vì thế không cạnh tranh cùng một vai trò. Phòng thí nghiệm tối ưu cho độ chính xác của phép đo tại một thời điểm; smartwatch tối ưu cho khả năng quan sát thường xuyên trong đời sống thực. Hiểu đúng sự khác biệt này giúp tránh cả hai cực đoan: xem con số trên đồng hồ như kết quả xét nghiệm chính xác tuyệt đối, hoặc bỏ qua hoàn toàn một tín hiệu theo dõi có thể hữu ích.

VO2 max smartwatch nên được xem là chỉ báo ước tính về thể lực tim phổi và đặc biệt hữu ích khi theo dõi xu hướng, không phải phép đo trực tiếp VO2 max. Một giá trị riêng lẻ có thể sai lệch đáng kể ở cấp cá nhân, trong khi chuỗi kết quả được thu thập nhất quán có thể cho biết thể lực aerobic đang có xu hướng cải thiện, ổn định hay suy giảm. Vì vậy, ý nghĩa của chỉ số không nằm ở việc một con số có “đúng tuyệt đối” hay không, mà ở việc nó được tạo ra trong điều kiện nào và thay đổi ra sao qua thời gian.