パンチの最中の腕時計の心拍数は正しいか｜手首の心拍計の精度の研究

平均30%という数字は、心拍数そのものの増加ではなく、運動中の測定誤差が安静時より大きくなった割合です。Bent（2020）が腕時計型の光学式心拍計を調べた研究で、この違いを報告しています。更衣室でグローブを外し、腕時計に残ったグラフを見ると、息が上がった感覚に比べて低い表示が気になることがあります。パンチを打っていた間の数字を、どこまで練習の目安にしてよいのでしょうか。その判断には、時計の数字が得られた条件が関わります。

手首の心拍数は運動の種類や強度の変化でずれるため、パンチ中の表示を正確な値と決めつけず、測定条件と合わせて読むのが妥当です。 安静時に数字が落ち着いていることと、腕を動かし続ける間も基準に合うことは別の性質です。心拍数が高いまま安定した時間と、練習から休息へ切り替わる時間も分けて見る必要があります。検討した研究には打撃系の精度を直接測ったものがなく、ここで扱うのは歩行・走行・自転車・筋力運動などとの比較です。グローブやバンテージの上から着ける疑問も、まず肌から信号を得る仕組みに立ち戻ると整理しやすくなります。

要点

• Zhangの分析では、安静や歩行・走行と、筋力運動では平均のずれが異なりました。
• Bentの研究では、活動の変化に対する反応に機器ごとの差がありました。
• Gillinovの比較では、腕のレバーを使う運動で光学式機器の一致が悪く、胸ベルトは心電図に近い結果でした。
• Mulhollandの研究は、表示された値の誤差に加え、記録の欠けや外れ値を見る必要性を示しています。

スマートウォッチの心拍数は正確か、まず測り方を分ける

腕時計型の光学式心拍計は、肌に光を当て、血液量の変化に伴う光の変化から拍動を読み取る仕組みです。心臓の電気的な活動を記録する心電図とは、信号を得る場所と方法が違います。Zhang（2020）は、手首で光を使って測る機器の値を、心電図または胸ベルトの値と比べた研究をまとめています。「正しいか」という問いは、画面に数字が出るかではなく、こうした基準の値にどれほど近いかという問いです。

光を使う測定では、肌からの信号を得ることが前提になります。バンテージやグローブの上に時計を重ね、センサーと肌の間に布や素材を挟む着け方は、その前提を変えます。時計の画面が見える位置と、センサーが肌に接する位置は分けて考える必要があります。肌への接触を確かめることは測定の準備であり、パンチ中の精度を保証する方法とは別です。

Gillinov（2017）が健康な成人で比べたのは、トレッドミルという歩行・走行用の装置、自転車、腕のレバーを使う場合と使わない場合のエリプティカルです。エリプティカルは足を動かしながら運動する器具で、レバーを使う条件では腕も前後に動かします。この条件では、調べた手首・前腕の光学式機器のどれも心電図との十分な一致に届きませんでした。パンチとは別の動作ですが、腕を動かす運動を選んで精度を検討する理由になる結果です。

時計を装着した状態と、数字を使って負荷を調整する状態も区別したいところです。Gillinovの結果を踏まえると、歩くときにうまく測れた時計でも、腕の運動では別に確かめる必要があります。ボクササイズの初心者が更衣室で見たグラフを読む際も、時計の性能だけでなく、どの動作の間に得た値かが判断の入口になります。

安静と筋力運動では平均のずれが違う

Zhang（2020）の系統的レビューとメタ分析は、条件に合う研究を集め、結果をまとめて計算し直したものです。心電図または胸ベルトを基準にした平均の差は、安静時で-0.01拍/分、歩行から走行を含むトレッドミルで-0.51拍/分でした。一方、筋力運動では-7.26拍/分、自転車では-4.55拍/分と、低めに出る差が大きくなっていました。同じ手首の測定でも、運動をまとめて扱うと、この違いが見えにくくなります。

ここでいう平均の差は、腕時計の値と基準の値の差をまとめたものです。Zhang（2020）が示した筋力運動の-7.26拍/分は、個人の表示に足し戻すための補正値ではありません。高く出た測定と低く出た測定が混ざれば、平均では互いに打ち消すこともあります。そのため、平均が基準に近いという結果と、練習中の各瞬間でずれが小さいという結果を区別します。

Zhang（2020）は筋力運動について、心拍数が10拍/分上がるごとに差が3拍/分大きくなる関係も報告しています。Boudreaux（2018）でも、段階的な自転車運動と筋力運動で、強度が上がるほど心拍数を低く見積もる傾向が強まりました。低い表示を見て負荷を足すという使い方には、この方向の誤差が関わります。運動を強めるほど表示が実際の上昇を捉えにくい場合、数字だけを追うと負荷をさらに上乗せする判断につながります。

代表的な研究を、何と比べ、どの条件で違いが出たかに沿って並べると、読み取るべき点が明確になります。下の表は商品の順位ではなく、測定条件の比較です。平均値の近さ、活動への反応、記録のつながりという観点を分けて読むために使います。

高い値が続く時間と、急に変わる時間を分ける

Bent（2020）は、消費者向けと研究用の腕時計型機器について、安静や運動など複数の場面を調べています。安静時と、心拍数が高いまま続く状態では、おおむね正確に測れていました。その一方で、活動が変化したときの反応には機器ごとの違いがありました。高い心拍数を測る能力と、上昇や下降を追う能力は、同じ評価ではないということです。

ボクササイズでは、腕を動かす時間と休む時間が切り替わります。Bentの結果から考えると、こうした切り替えの前後を、一定の動きを続ける時間と分けて眺めることに意味があります。練習中の上昇を示すはずの部分が休息に入ってから現れるように見えた場合も、まず測定時刻と活動の対応を確かめるのが筋道です。グラフの山があるというだけで、その時刻の運動負荷と直結させない読み方です。

Bent（2020）が報告した運動中の誤差の大きさは、安静時より平均30%大きい値でした。この研究では、高めか低めかの向きを取り除き、基準からどれだけ離れたかを評価しています。この割合は、画面の心拍数が実際より30%高いという意味でも、低いという意味でもありません。安静と運動の誤差を比べた割合なので、表示された心拍数からその割合を引く使い方は適切ではありません。

Boudreaux（2018）の研究では、各段階や筋力運動の各セットの後の測定点を評価していました。これは、動き続けている間の値を途切れず照合する検証とは異なります。研究を読むときにも、自分の時計を見るときにも、測ったタイミングをそろえることが大切です。更衣室で確認する練習全体の平均と、連打の最中に表示された値には、それぞれ違う問いを向ける必要があります。

よく一致した研究も、機種の順位には置き換えない

Lee（2026）は、健康な成人男性が複数のスマートウォッチを同時に着け、持久運動と筋力運動を行った際の心拍数を心電図と比べています。全体としてはよく一致し、一致の幅はおよそ±10拍/分でした。一致の幅は、平均の差だけでは捉えにくい個々の測定のばらつきを見る手掛かりです。この結果は、スマートウォッチが運動中の測定に役立つという肯定的な材料になります。

ただし、Leeの研究では筋力運動での結果に機種ごとの差もありました。Zhangの分析が活動による差を示したことと合わせると、「腕時計だから正確」「腕時計だから使えない」という区分は粗すぎます。使う機器と運動の組み合わせに注目するほうが、結果を実際の利用に結びつけやすくなります。特定の機種がある比較でよかったことを、別の動作での順位に広げる読み方は避けます。

Gillinov（2017）では、電極を備えた胸ベルトが心電図と最もよく一致し、一致を表す係数は0.996でした。一方、腕のレバーを使う運動で光学式機器の一致を表す係数は、いずれも0.80未満でした。この係数は測定値どうしの一致を評価するもので、誤差の割合そのものではありません。比較対象を心電図に置くことで、手首で測る方法と胸で測る方法の違いが見えています。

Boudreauxの比較でも、胸ベルトは自転車と筋力運動の両方で研究の精度基準を満たしました。心拍数を細かく管理する目的なら、こうした基準との一致を踏まえ、電極式の胸ベルトを比較の候補にする理由があります。日々の大まかな変化を眺めたい場合と、負荷の調整に数字を使いたい場合では、求める精度が違います。購入するかどうかより先に、測った値で何を判断するのかを定めると、選択の理由が明確になります。

平均の誤差だけでなく、空白と飛びも見る

Mulholland（2026）は、健康な成人の肌の色を機器で客観的に測り、安静・自転車運動・回復中の光学式機器の値を胸ベルトと比較しました。肌の色による平均誤差の増加は小さい一方で、肌の色が濃い参加者では記録の欠けと外れ値が多く見られました。外れ値とは、周囲の値から大きく離れた測定値です。平均の数字だけを見ていると、そもそも値が得られなかった時間や、突然飛んだ値を見落とします。

Bent（2020）では、肌の色による精度の差は統計的に認められませんでした。Mulhollandの結果と読み合わせる際は、測れた値の誤差と、記録全体の質を別々に見る必要があります。数値が出たところの平均が近くても、必要な時間に表示が欠ける問題は残ります。両研究を肌の色だけで精度の良し悪しを決める根拠にするより、評価の対象が何だったかを読み分けるほうが適切です。

練習後のグラフでも、滑らかに続く部分だけを見て終わりにせず、空白や急な飛び方に目を向ける意味があります。Mulhollandの研究が示したのは、平均誤差以外にも測定の質を左右する要素があることです。表示が欠けた区間を、心拍数が低かった区間として扱うと、運動の評価まで変わってしまいます。時計が数字を出せた時間と、練習していた時間を区別して読むことが大切です。

この観点は、動作を変えたときにグラフの形も変わる場面で役立ちます。Bentが示した活動への反応の違いと、Mulhollandが示した欠測や外れ値を合わせて見れば、急な変化を体の変化だけで説明せずに済みます。見たいのは、整ったグラフかどうかではなく、判断に使いたい区間の測定がつながっているかどうかです。

練習で使う前に確かめる順序

研究から導く確認の順序は、測る仕組み、運動の条件、値の使い道です。Zhangの分析は活動の種類、Bentは活動の切り替え、Gillinovは腕を使う条件によって評価が変わることを示しています。次の項目は、数字を補正する手順ではなく、どの結果を参考にしてよいかを選ぶための確認です。

• 肌から信号を得る条件を確かめます。Zhangが扱ったのは手首の光学式測定であり、布越しに画面を見られることとは分けて考えます。
• 歩行中の評価と腕を動かす練習中の評価を分けます。Gillinovでは、腕のレバーを使う運動で光学式機器が十分に一致しませんでした。
• 練習と休息の切り替えに注目します。Bentでは、活動の変化に対する反応が機器によって異なりました。
• 空白や飛んだ値も確認します。Mulhollandでは、平均誤差とは別に記録の欠けや外れ値に差が出ました。
• 正確な管理が目的なら測定方法を比較します。Gillinovでは、電極を備えた胸ベルトが心電図に最も近い結果でした。

低い数字を運動不足の証拠にして、さらに打つ量を増やす判断は慎重に扱います。Boudreauxの研究では強度が上がるほど低めに出る傾向があり、表示に近づけようと負荷を足す判断と相性がよくありません。時計の目標値に届くことと、その日の練習を適切に終えることを同じ目標にしない考え方が役立ちます。数字を読む目的を決めておくことが、誤差を含む道具を使う際の基本になります。

反対に、表示が普段より高いという理由だけで、機器の故障と片づけるのも早計です。Leeが示した全体としてのよい一致は、運動中の値にも情報があることを支えています。気になる値があれば、活動の種類、切り替えのタイミング、記録の欠けを順に見直すと、画面だけから結論を急がずに済みます。パンチ中の数字は、練習の様子と測定方法を添えて読む情報として扱うのが現実的です。

よくある質問

安静時に合っていれば、パンチ中も信用してよいですか

安静時の一致だけでは、腕を動かす間の一致まで保証されません。Zhangは運動の種類による平均の差、Gillinovは腕のレバーを使う条件での一致の悪さを示しています。普段の歩行で安定した表示が出る機器でも、連打や休息への切り替えは別の測定条件として見る必要があります。安静時の確認は出発点であり、練習中の評価を置き換えるものではありません。

バンテージの上から時計を着けても測れますか

光学式の心拍計は肌から信号を得るため、センサーと肌の間に布を挟む着け方は測定の前提と合いません。Zhangがまとめた精度の結果も、布越しの測定を支持する材料ではありません。グローブとの位置関係を考える際は、画面が見えることと肌に接していることを分けて確認します。時計を重ねるために手を守る装備を変えるのではなく、測定方法の側を検討するのが一案です。

胸ベルトに替えると、表示の問題はなくなりますか

Gillinovの比較では、電極式の胸ベルトが心電図と最もよく一致しました。Boudreauxでも、自転車と筋力運動の両方で精度の基準を満たしており、正確な管理を重視するときの候補になります。ただし、胸ベルトをパンチ中に使う条件の精度や装備との干渉まで、この比較で確かめたわけではありません。使いたい運動での適合性と、基準との一致を合わせて選ぶ必要があります。

この記事の限界

測定の根拠は歩行・走行・自転車・筋力運動などで、打撃系の最中に手首の値を心電図と直接照合した研究は、検討した文献に含まれていません。健康な成人を対象とする比較や男性だけの比較があり、測定点も連続した運動中か各セット後かで異なるため、パンチや装備との組み合わせに固有の誤差は残る課題です。また、これらは測定の精度を調べた研究であり、時計を使うことで心臓に関わる有害事象を減らせるかを検証したものではありません。心疾患などで運動の制限を受けている人や、動悸・胸の痛みがある人は、表示の低さを運動継続の根拠にせず、医師と運動条件を確認する必要があります。症状の診断や治療には、腕時計や胸ベルトの測定値に加えて医師による評価が必要です。

参考文献

1. Zhang ほか. Validity of Wrist-Worn photoplethysmography devices to measure heart rate: A systematic review and meta-analysis. Journal of sports sciences. 2020;38(17):2021-2034.
2. Bent ほか. Investigating sources of inaccuracy in wearable optical heart rate sensors. NPJ digital medicine. 2020;3:18.
3. Lee ほか. Comparative Validity of Smartwatch-Derived Heart Rate and Energy Expenditure During Endurance and Resistance Exercise. Sensors (Basel, Switzerland). 2026;26(8):2526.
4. Gillinov ほか. Variable Accuracy of Wearable Heart Rate Monitors during Aerobic Exercise. Medicine and science in sports and exercise. 2017;49(8):1697-1703.
5. Boudreaux ほか. Validity of Wearable Activity Monitors during Cycling and Resistance Exercise. Medicine and science in sports and exercise. 2018;50(3):624-633.
6. Mulholland ほか. Influence of skin pigmentation on the accuracy and data quality of photoplethysmographic heart rate measurement during exercise. European journal of applied physiology. 2026;126(2):1057-1066.

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