Uma pulseira sabe o seu pulso usando apenas luz: acende uma pequena luz verde contra a pele, um sensor mede quanta luz volta refletida e, como o sangue absorve luz, cada batimento altera um pouquinho essa quantidade. Contando essas subidas e descidas por minuto, o dispositivo calcula a sua frequência cardíaca. A técnica chama-se fotopletismografia, embora quase toda a gente a conheça pela sigla em inglês: PPG.

Vire uma pulseira de atividade e verá umas luzinhas (LED) e um ou dois pontos escuros: são fotodíodos, uma espécie de olho eletrónico que transforma a luz num sinal elétrico. Sem agulhas nem elétrodos: apenas luz que entra na pele e luz que sai.

Porque é que a luz «vê» o sangue?

No pulso, a luz encontra pele, gordura, osso e vasos sanguíneos. Quase tudo isso é constante: o seu osso não muda de tamanho de um segundo para o outro. O sangue, pelo contrário, mexe-se. Com cada batimento chega uma pequena onda que dilata ligeiramente artérias e capilares. Como a hemoglobina (a proteína que dá ao sangue a cor vermelha) absorve muito bem a luz verde, mais sangue significa menos luz de volta no sensor.

O resultado é um sinal enorme e quase fixo, com uma ondulação minúscula por cima que sobe e desce ao ritmo do coração. O difícil não é acender a luz, mas resgatar essa ondulação.

De uma onda a um número

O sensor mede a luz muitas vezes por segundo e desenha uma curva de pequenas colinas, uma por batimento. O software faz três coisas: limpa o sinal (como tirar o zumbido de uma gravação), encontra o ritmo (se a onda se repete 1,2 vezes por segundo, são 72 batimentos por minuto) e verifica se o resultado é razoável.

Medindo o tempo exato entre batimentos obtém-se ainda a variabilidade da frequência cardíaca (HRV): esses intervalos variam alguns milissegundos, e essa variação reflete o equilíbrio do sistema nervoso. Precisa de um sinal muito limpo, por isso costuma medir-se à noite ou em repouso.

Porque é que às vezes falha

A ondulação do sangue é tão pequena que quase tudo a pode esconder:

• O movimento. Ao correr, a pulseira desloca-se e cria ondas falsas. Por isso tem um acelerómetro: sabendo como o braço se move, pode subtrair esse padrão.
• A luz exterior. Usá-la ajustada (sem apertar) e dois dedos acima do osso do pulso ajuda muito.
• O frio, que estreita os vasos da pele, e as tatuagens, porque a tinta também absorve luz.

Regra prática: os dados são mais fiáveis em repouso e a dormir do que a meio de um sprint.

Vermelho e infravermelho: o oxigénio

Com mais duas cores estima-se a SpO2, o oxigénio do sangue. A hemoglobina com e sem oxigénio absorve a luz de forma diferente, por isso os oxímetros de pulso comparam luz vermelha (cerca de 660 nanómetros) e infravermelha (cerca de 940 nanómetros) e traduzem o resultado numa percentagem. No pulso é mais difícil do que no dedo, por isso as pulseiras de bem-estar mostram-na como tendência noturna, não como exame clínico.

A IA: de números a frases

Com pulso, HRV e movimento, modelos treinados com milhares de noites estimam as fases do sono (no sono profundo o coração é mais lento e regular; no REM, mais variável) ou o seu nível de stress. São estimativas, sempre comparadas com a sua própria linha de base. A inteligência artificial ajuda sobretudo a interpretar: transforma centenas de pontos em frases claras como «hoje dormiu menos profundamente do que a sua média».

Em algumas pulseiras, os sinais em bruto ficam no telemóvel e só se sincronizam valores resumidos em servidores da UE; explicamo-lo na nossa página sobre dados e RGPD. Para aprofundar, o artigo da Wikipédia sobre fotopletismografia é um bom começo e, para dúvidas com a sua pulseira, há o centro de suporte.