Thiết bị theo dõi giấc ngủ hoạt động như thế nào?

Một giấc ngủ ngon là điều cần thiết để có đủ năng lượng hoạt động vào ngày hôm sau. Và ngày nay, nhiều người hiểu rằng vấn đề không chỉ là “đủ 8 tiếng” mà còn là chất lượng giấc ngủ. Đây là một trong những lý do khiến thiết bị theo dõi giấc ngủ ngày càng trở nên phổ biến.

Thiết bị theo dõi giấc ngủ, cho dù là nhẫn, vòng đeo cổ tay, băng đeo đầu hay ứng dụng trên điện thoại thông minh, đều có thể là một cách tuyệt vời để đo lường chất lượng giấc ngủ. Nhưng bạn đã bao giờ tự hỏi chúng hoạt động như thế nào chưa? Dưới đây là bảng phân tích về cách thức hoạt động của những thiết bị công nghệ này.

Theo dõi chuyển động của bạn

Ngủ liên quan đến nhiều thứ hơn là chỉ nhắm mắt lại. Có nhiều giai đoạn khác nhau của giấc ngủ: Giai đoạn một, giai đoạn hai, giai đoạn ba (ngủ sâu) và REM (chuyển động mắt nhanh).

Cơ bắp của bạn trở nên thư giãn hơn khi bạn trải qua các giai đoạn khác nhau, nghĩa là càng ngủ sâu, bạn càng ít di chuyển. Và cả thiết bị theo dõi giấc ngủ không tiếp xúc và có thể đeo được đều có thể suy ra mức độ bạn ngủ sâu dựa trên mức độ bạn di chuyển trong khi ngủ. Một bộ phận trong thiết bị theo dõi giấc ngủ được gọi là gia tốc kế sẽ giám sát chuyển động này.

Theo dõi nhịp tim

Nhịp tim, thay đổi tùy thuộc vào các giai đoạn của giấc ngủ. Và các thiết bị theo dõi giấc ngủ, đặc biệt là thiết bị đeo, theo dõi mức độ giấc ngủ bằng chỉ số này.

Mặc dù các cơ và tứ chi của bạn không hoạt động trong giấc ngủ REM, nhưng nhiều hoạt động, chẳng hạn như mơ, vẫn diễn ra trong não. Kết quả là, cơ thể phải cân bằng các tác động của hệ thống thần kinh giao cảm và đối giao cảm. Hệ thống thần kinh giao cảm kiểm soát phản ứng của cơ thể để thư giãn, trong khi hệ thống thần kinh đối giao cảm kiểm soát phản ứng của cơ thể trước nguy hiểm (chiến đấu hoặc bỏ chạy).

Sự tồn tại đồng thời của các trạng thái trái ngược nhau này gây ra nhịp tim bất thường trong giấc ngủ REM. Điều này không giống như giấc ngủ sâu, khi nhịp tim đều đặn hơn vì không có nhiều điều xảy ra trong não. Vì vậy, bằng cách theo dõi HRV, thiết bị theo dõi giấc ngủ có thể cho biết bạn đang ở giai đoạn ngủ nào và bạn ngủ ngon ra sao.

Sử dụng Photoplethysmography (PPG) trong theo dõi HRV

Thiết bị theo dõi giấc ngủ ghi nhận sự thay đổi nhịp tim sử dụng Photoplethysmography (PPG), một phương pháp kiểm tra lượng máu và sự lưu thông thông qua phản xạ ánh sáng. Những thiết bị theo dõi này có cảm biến PPG xác định các thay đổi trong quá trình lưu thông máu và sự thay đổi nhịp tim.

Các cảm biến PPG chiếu ánh sáng hồng ngoại lên da và theo dõi cách máu dưới da phản chiếu ánh sáng. Và thứ kiểm soát sự phản xạ ánh sáng là lượng máu chảy vào mao mạch. Vì vậy, bằng việc xem cách ánh sáng hồng ngoại phản xạ, thiết bị theo dõi giấc ngủ có thể lưu ý thời gian giữa mỗi nhịp tim và tìm ra chất lượng giấc ngủ.

Pulse Ox trong thiết bị theo dõi giấc ngủ có thể đeo

Pulse Ox là một phương pháp không xâm lấn để xác định mức độ bão hòa oxy của một người. Mức độ bão hòa oxy thấp trong khi ngủ (thiếu oxy máu) có thể chỉ ra các triệu chứng ngưng thở khi ngủ, chẳng hạn như đổ mồ hôi ban đêm, đi tiểu đêm và nghẹt thở. Những điều này làm chất lượng giấc ngủ thấp hơn và ảnh hưởng đến sức khỏe.

Thiết bị theo dõi giấc ngủ sử dụng Pulse Ox để xác định mức độ bão hòa oxy sử dụng cảm biến để chiếu ánh sáng lên da. Sau đó, chúng đo lượng ánh sáng mà máu bên dưới da hấp thụ. Máy đo Pulse Ox Bluetooth sử dụng một cơ chế tương tự.

Cảm biến phóng ra hai bước sóng ánh sáng. Máu được oxy hóa hấp thụ một bước sóng, trong khi máu khử oxy hấp thụ bước sóng kia. Vì vậy, thiết bị theo dõi giấc ngủ có thể đeo của bạn sẽ đo độ bão hòa oxy trong máu bằng cách tính toán sự khác biệt về mức độ hấp thụ của cả hai bước sóng. Nếu mức độ bão hòa oxy thấp, chất lượng giấc ngủ của bạn có thể cũng sẽ như vậy.

Yếu tố tiếng ồn và nhiệt độ

Các ứng dụng theo dõi giấc ngủ có nhiều ưu và nhược điểm. Một ưu điểm là chúng có micro và nhiệt kế để thu thập mức độ tiếng ồn và nhiệt độ tương ứng. Thiết bị đeo cũng sử dụng cơ chế này để phân tích âm thanh mọi người tạo ra trong khi ngủ, chẳng hạn như tiếng ngáy và tiếng thở to. Những âm thanh này có thể khác nhau tùy thuộc vào giai đoạn giấc ngủ của một người.

Trong giấc ngủ REM, nhịp thở hơi thất thường do tất cả hoạt động của não bộ. Ngoài ra, hơi thở đều đặn hơn một chút trong giấc ngủ sâu. Trình theo dõi giấc ngủ có thể phát hiện chất lượng giấc ngủ bằng những âm thanh này.

Còn nhiệt độ thì sao? Cả cơ thể và nhiệt độ phòng đều đóng một vai trò quan trọng trong việc giúp bạn ngủ ngon như thế nào. Khi ngày của bạn kết thúc và bạn chuẩn bị đi ngủ, nhiệt độ cơ thể của bạn sẽ thấp hơn. Theo cách tương tự, nhiệt độ cơ thể cao hơn có liên quan đến giấc ngủ nông hoặc thời gian trước khi thức giấc. Mức nhiệt thấp hơn cũng liên quan đến melatonin, hormone kiểm soát giấc ngủ.

Bài học rút ra đơn giản là nếu phòng hoặc nhiệt độ cơ thể của bạn quá cao, rất có thể giấc ngủ sâu của bạn sẽ bị ảnh hưởng. Một lần nữa, đây là một trong những cơ chế kém chính xác mà thiết bị theo dõi giấc ngủ sử dụng, vì các yếu tố khác, chẳng hạn như giường ngủ, có thể ảnh hưởng đến nhiệt độ.

Thiết bị theo dõi giấc ngủ chính xác đến mức nào?

Thiết bị theo dõi giấc ngủ không hoàn toàn đáng tin cậy vì công nghệ của chúng có nhiều hạn chế. Ví dụ, thiết bị sử dụng chuyển động để theo dõi giấc ngủ có thể nhầm lẫn việc nằm yên hoàn toàn với việc ngủ. Ngoài ra, các yếu tố khác có thể ảnh hưởng đến sự thay đổi nhịp tim, tiếng ồn và nhiệt độ.

Vì vậy, trong khi bạn nên có một thiết bị theo dõi giấc ngủ hoặc tiếp tục sử dụng nếu bạn thấy nó hữu ích, thì đa ký giấc ngủ (polysomnography) là một phương tiện chính xác hơn để theo dõi chất lượng giấc ngủ. Đó là những gì các chuyên gia y tế sử dụng để chẩn đoán rối loạn giấc ngủ và kê đơn điều trị. Tuy nhiên, thiết bị theo dõi giấc ngủ vẫn là một cách tốt để ước tính bạn ngủ ngon như thế nào từ ngày này sang ngày khác.