[2011.11.03] 生命统计学

科技

 运动技术

 生命统计学

Nov 3rd 2011, 12:28 by P.M.

在一级方程式赛车比赛中，一个驾驶员会经历4.5倍于重力的推动力。他的心跳频率可能超过每分钟180次，他的血压可能增加50%。他的身体也随着驾驶座舱内温度的急剧升高而脱水，一般情况下在比赛中会失水2-3升。但驾驶员的精力却必须足够集中，这才能成功达到他们想要达到的每圈速度，这种速度的差别时常只有0.1秒。这在精神与体力上都是很大的考验。因此这就不仅取决于赛车本身的性能，尽管有许多传感器紧盯着车辆，通过无线电将发动机、悬架等的数据输送给车队维修人员。驾驶员本人的生命信息也受到持续监测。现在这样的赛车技术也正被用于监测其他项目如自行车、橄榄球和足球运动员的身体状况。

赛车遥测控术在几年前开始进入其他运动项目，但大多还只是监控设备并测度其使用情况。例如在帆船项目中，赛车装置已经广泛安装在小到单人艇、大至远洋游艇的船艇上。这些航海装置密切注视诸如舵的运动、偏航角度、风速和帆上承受的张力等数据。仪器可以记录这些数据，与录像一起或通过无线电传递给教练员。然后人们就可以在训练当中或以后利用这些数据检查表现。但如果规则允许，这些数据也可以同步在船艇上显示，帮助船艇运动员在比赛中调整策略。

当前人们也越来越多地使用精巧的技术来监测参赛者的体能表现。一段时间以来，已经有许多不同的手段可用于记录特别的生命信号和表现，其范围从可以挂在运动员胳膊上测量心跳频率的简单脉搏监测器，到由放置在运动场地四周的一系列传感器组成的精密仪器系统，它们利用运动员携带的小巧标牌来确定其位置，误差不超过几厘米，从而可确定他们的奔跑速度等指标。

“麦克劳伦应用技术公司” （McLaren Applied Technologies）是英国的一家赛车队与超级跑车制造商的下属部门；他们提出了一个想法，要把许多这些不同传感器放入一件可以穿在身上的“精巧衬衫”里，让它收集与组合分析穿衬衫者的许多读数。这一信息将作为无线电密码数据（人们当然不愿让竞赛对手的教练员窥视这些情报）传送到一台显示器，比如一台平板电脑上。据麦克劳伦公司的常务董事杰夫•麦克格拉斯（Geoff McGrath）说，这种显示器看上去类似于一辆汽车的仪表板，但它显示的不是表示速度、发动机转数和刹车力一类数据的彩色图表，而是运动员的生命信号，如心跳频率、血氧水平、呼吸和体温。该公司已经与英国奥林匹克自行车队、英格兰橄榄球队（因此他们的衬衫必须结实）和一支未提名的英超足球俱乐部合作试用这一系统。

麦克格拉斯补充说，“衬衫”成功的关键是要迅速解读原始数据并以人们容易理解的方式显示。它提供的信息能让教练员密切监督运动员的精力，更准确地确定其疲劳程度，并发现他可能浪费能量的地方。这样的信息也有助于避免受伤。

这项技术不是通过缠上或贴上传感器来与各台不同仪器连接，而是把传感器与衣服的材料编织在一起。例如要测量心跳频率，衬衫中就含有一对非粘贴式传感器，它们能扫描简化的心电图。通过检查胸部的相对运动可以检测呼吸频率，当然也可以监测呼吸声。

用衬衫中包含的一支温度计来测量皮肤的温度相对说来简单易行，但麦克劳伦公司也正在尝试测量更不容易的核心体温。核心体温是可以致命的心脏衰竭开始的重要指标。测量某人核心体温的传统方法是在直肠内插入一支温度计，这在运动场上是不现实的。另外一种可能的测量方法是吞下一粒“测温药片”，那是一种小胶囊，其中含有温度传感器，以及当小胶囊通过消化道时能向外部接收器传输读数的发射器。但这种技术并非任何情况都可使用。以赛车为例，如果一名驾驶员在撞车后被送往医院，胶囊中带有的金属就会使核磁共振扫描失效，因为核磁共振仪最核心的装置是一块强磁铁。对此麦克劳伦公司有了些其他方法，但他们没有提供细节，只说要从其他读数来推断核心体温。这能提供一个相当好的参考，但该公司已在发展一种更为精确的技术，它可以通过衬衫来读取核心体温。该公司对具体的实现方法三缄其口，就像他们不肯透露他们为下赛季的大奖赛赛车所做的工程设计一样。