Насколько надёжен фитнес-браслет в подсчёте калорий? Способы улучшить точность данных трекера
Пользователи фитнес-браслетов отслеживают спортивный прогресс и расход энергии, полагаясь на вычисления своего гаджета, но насколько точны «умные» устройства? Ведь при подсчёте килокалорий необходимо учитывать множество факторов, начиная с основного метаболизма человека, заканчивая его физической активностью. Medialeaks выяснил, как работают смарт-браслеты, и разобрался, почему не стоит безоговорочно верить данным трекера, особенно, если речь идёт о количестве сожжённых калорий.
Насколько надёжен счётчик калорий в фитнес-браслетах
Когда мы говорим о подсчёте расходованной энергии, перед фитнес-браслетом встаёт сложная и практически невыполнимая задача, ведь процесс сжигания калорий происходит постоянно и за счёт многих факторов — пищеварения, физической активности, умственной деятельности и даже сна.
Чтобы верно определить, сколько человек потратил килокалорий за сутки, нужно учитывать его базальный (основной) метаболизм — количество энергии, необходимое организму ежедневно в условиях покоя. Существует несколько методов, которые позволяют вычислить уровень основного обмена веществ.
- Метод прямой или непрямой калориметрии — анализ вдыхаемого и выдыхаемого воздуха и измерение количества расходуемого человеком тепла. Процедура проводится натощак в комфортных условиях. На испытуемого надевают кислородную маску, в которую он дышит, а специальное оборудование фиксирует показатели. Данный метод считается наиболее точным и зачастую используется в научных ислледованиях.
- Биоимпедансный метод — анализ состава человеческого тела, который позволяет рассчитать количество жировой, клеточной и мышечной массы, а также определить объём воды в организме. На основе полученных данных вычисляется обмен веществ.
- Математический расчёт по общей формуле, где переменными являются параметры человека — пол, возраст, рост и вес. Способ считается не очень надёжным, так как у всех людей разные показатели здоровья, а они могут повлиять на полученный результат.
Для вычисления базального метаболизма фитнес-трекеры чащё всего прибегают именно к математическому методу. Устройство учитывает данные акселерометра (датчик, позволяющий определить количество пройденных шагов) и основные сведения о человеке — пол, возраст, вес и рост. Используя собственный алгоритм, «умный» гаджет, производит подсчёт количества расходуемой энергии.
Вот поэтому некоторые владельцы смарт-браслетов сомневаются в их точности. Трекеры не всегда берут во внимание индивидуальные особенности здоровья и организма человека и не могут правильно рассчитать основной обмен.
pigeonmachine
У меня есть Apple Watch, и я не думаю, что их данные о расходе калорий вообще точны. Считает шаги? Да, и точно. Считает количество минут, которое я тренируюсь? Тоже довольно точно. Но сожжённые калории? Неа. Что касается точности: я отслеживаю, что ем, и использую знаменитую адаптивную электронную таблицу TDEE (Общий ежедневный расход энергии — Прим. Medialeaks). Я почти уверен, что трачу около 1900-2000 ккал в день. Однако судя по моим часам, я трачу около 2400-2500. Это определённо завышает показатели затраченной энергии на поднятие тяжестей.
Что говорят исследования на тему смарт-трекеров
Исследование Университета Аберистуита (Великобритания) в 2019 году показало, что некоторые фитнес-трекеры (Fitbit) завышают количество сожжённых во время ходьбы калорий на 53,5 процента. Доктор Рис Тэтчер проводил эксперимент при помощи метода непрямой калориметрии, и в качестве добровольца выступила женщина среднего возраста и нормального телосложения. В течение десяти минут испытуемая ходила и бегала с надетыми на запястье смарт-браслетами разных марок. Затем девушка повторила действия без гаджетов на руке.
По количеству расходуемого кислорода учёные определили число сожжённых во время физической нагрузки калорий. Таким образом они смогли сравнить свои показатели с данными фитнес-трекеров. Выяснилось, что при ходьбе гаджет Fitbit Charge 2 завышает количество расходуемой энергии более чем на 50 процентов, но при увеличении скорости движения неточность в вычислениях составила всего на четыре процента ниже нормы.
Погрешность других гаджетов (Letscom HR и Letsfit) во время бега достигла 33 и 40 процентов ниже реальных показателей. При этом когда доброволец перешла на ходьбу, Letscom ошибся, превысив количество сожжённых калорий на 15,7 процентов, тогда как Letsfit обсчитался всего на два процента.
Если вы хотите знать точное количество калорий, которые вы сжигаете во время тренировки, не имеет значения, какое устройство вы используете, вы должны интерпретировать данные с некоторой осторожностью, — прокомментировал результаты эксперимента доктор Тэтчер.
В 2020 году учёные из Университета Лидс в Англии провёли исследование с участием взрослых испытуемых с хорошими показателями здоровья. Используя также метод косвенной калориметрии, учёные обнаружили, что достоверность данных фитнес-браслетов зависят от типа физической активности, выполняемой человеком: чем быстрее двигался объект, тем более точными были сведения гаджета о количестве потраченных калорий. Меньше всего ошибались трекеры с функцией измерения сердечного ритма.
Можно ли улучшить точность смарт-браслетов
Судя по результатам проведённых исследований с фитнес-трекерами, точность подсчёта калорий зависит от достоверности данных о базальном метаболизме пользователя, а также вида нагрузки, которую тот выполняет. Вероятно, если устройство основывается только на измерении физической активности и пройденных шагов или расстояния, то оно может «обмануть» своего владельца на несколько сотен или даже тысяч калорий.
Для максимально верных расчётов следует вбить в устройство как можно больше параметров и данных о себе. Иногда смарт-браслеты учитывают и другие детали, такие как количество съеденного за день и дополнительная активность вроде уборки и чтения книги. Поэтому чтобы повысить свои шансы на точный результат о потраченных калориях, попробуйте выполнить несколько действий.
Вбейте пол, возраст, рост и вес
В настройках приложения для фитнес-трекера разместите основную информацию о себе — пол, возраст, рост и вес. Тогда при подсчёте калорий гаджет будет учитывать вашу примерную скорость базального метаболизма — энергию, которую вы расходуете в течение дня без физической активности.
Распишите свой день
Некоторые устройства предлагают пользователю расписать своё меню и рассказать, какие действия он выполнял на протяжении суток. Основываясь на полученных сведениях, гаджет точнее вычислит расходуемую энергию во время занятий спортом. Вбейте в приложение все основные приёмы пищи, перекусы и количество потребляемой воды, и не забудьте о нетренировочной активности, таких как мытьё посуды и уборка постели.
Выберите фитнес-браслет с измерением сердечного ритма
По данным британских исследователей, «умные» трекеры с измерением давления и сердечного ритма более надёжны и меньше ошибаются при подсчёте калорий.
Впрочем, даже при соблюдении всех условий есть вероятность, что гаджет ошибётся и вадаст вам некорректную информацию о потраченной энергии, поэтому с осторожностью отнеситесь к полученным данным. Не забывайте, что для определения уровня основного обмена требуется более тщательный анализ, нежели вычисления на основе математической формулы или данных пульсометра.
Но выбрасывать полезное устройство в мусорку тоже не стоит. Несмотря на некоторую неточность, фитнес-браслеты помогают сравнить ваши вчерашние показатели с сегодняшними, и таким образом пользователь устройства легко может отследить свой личный прогресс.
Ранее Medialeaks рассказал, как фитнес-часы раскрыли измену мужа британской телеведущей. Женщина узнала об обмане супруга, увидев на трекере подозрительную активность в ночное время.
Фитнес-эксперт рассказал, насколько врут смарт-часы в подсчете сброшенных калорий
В фитнес-индустрии я считаю себя консерватором, и это вполне обоснованно: сколько бы ни появлялось новых методик тренировок и якобы уникального оборудования, любой новый тренд достаточно скоро сходит на нет. Почему? Ответ прост: все то, что позиционируют как нечто инновационное, – не что иное, как новая упаковка уже созданного.
Поэтому абсолютно в любом фитнес-клубе, даже в самом дорогом, при наличии суперсовременных и дорогостоящих тренажеров всегда есть старые добрые гантели и штанги. Работа с таким оборудованием дает максимальный эффект от тренировок, без лишних наворотов.
Именно по этой причине я даже не пытаюсь вникнуть в новый тренажер, который устанавливают в клубе, прекрасно понимая, что некий ажиотаж вокруг него схлынет так же быстро, как сходит волна с берега.
Когда посетители тренажерных залов стали активно использовать во время упражнений и в повседневной жизни разного рода фитнес-трекеры или смарт-часы, я отнесся к этому с присущим мне скептицизмом и, как показало время, оказался прав. Первый момент – это корректность работы устройств в целом. Те, кто их регулярно используют, наверняка замечали, что многие показатели, которые фиксируются, браслет часто завышает. Больше всего это видно в шагомере, когда итоговый результат выдается выше на 15–20%. Так как люди изначально начинали массово покупать трекеры, чтобы именно считать шаги, данная погрешность является существенной.
Второй фактор, который для меня до сих пор остается загадкой, – это каким образом фитнес-браслеты подсчитывают расход калорий при том или ином виде физических нагрузок. Ведь в большинстве случаев единственным способом контроля работы организма является измерение частоты сердечных сокращений, то есть пульса. Если у вас есть возможность выбрать вид нагрузки во время тренировки (такая функция есть у большинства смарт-часов), вы выставляете соответствующее значение, и датчик, исходя из полученных показателей пульса, рассчитывает, сколько калорий вы сожгли.
Для кардионагрузок этот метод можно считать вполне корректным, а вот для силовых тренировок он будет абсолютно субъективным, ведь на расход калорий влияет не столько частота сердечных сокращений, сколько вес снаряда и количество повторений. Например, вы можете работать с максимальным весом и делать небольшое количество повторов, при этом сжигая сотни калорий за тренировку, так как на это уходит много энергии. При этом во время выполнения упражнения сам пульс будет подниматься незначительно. Другими словами, вам уже нужен не просто фитнес-трекер, а соответствующее мобильное приложение в вашем смартфоне, где вы будете скрупулезно заносить каждый килограмм поднятого вами веса для более корректного отображения затраченных калорий.
Фитнес-браслеты и даже самые дорогие смарт-часы – это не медицинские приборы. Поэтому любые показатели деятельности организма, опираясь на которые вы можете делать ваши тренировки эффективнее и безопаснее, будут выдаваться с погрешностью. Кроме того, в браслете будет и задержка в считывании, так как датчик никогда не прилегает плотно к руке и постоянно двигается, что и сказывается на корректности его работы.
Дешевые браслеты имеют минимум функций, и чаще их используют только для подсчета шагов или для контроля сна, в то время как дорогие модели смарт-часов могут вам помочь даже рассчитать ритм бега, расскажут о внешней температуре и давлении. Есть даже устройства, которые контролируют уровень кислорода в баллоне при погружении под воду.
Но все эти навороты актуальны для людей, которые серьезно занимаются спортом и им необходимы данные показатели, так как от них зависит человеческая жизнь. Но нужно понимать, что стоимость таких часов в разы больше простых китайских вариантов. Более того, людям, которым все эти опции не нужны, но они случайно сами купили себе такие навороченные часы либо им их подарили, устройства начинают даже мешать в повседневной жизни.
Совсем недавно работал с одной клиенткой, которая пользуется как раз дорогой моделью смарт-часов. В момент, когда была значительная нагрузка, часы считывали пульс и выдавали сообщение, что у нее повышенный уровень стресса и нужно передохнуть, хотя любая нагрузка – это и есть стресс для организма. Получается, перед использованием нужно упорно сидеть и разбираться, как настроить часы, чтобы они вас ошибочно не беспокоили. Более того, если устройство синхронизировано с вашим смартфоном, то постоянно приходящие сообщения и звонки будут отвлекать вас от тренировки, что очень неудобно.
Таким образом, если
вам нужен какой-то гаджет, необходимо понять, что конкретно он должен делать. Например, если вы регулярно выполняете кардиотренировки, где действительно требуется контролировать пульс, то лучше купить не дешевый китайский браслет, а прибор, который создан именно для этих целей, – индивидуальный кардиомонитор. В его комплект, помимо браслета, входит датчик-лента, который надевается на грудную клетку для более корректного считывания нагрузки.
Для всего остального важно соблюдать как продолжительность тренировки, так и отдых между подходами и упражнениями, а для этого вам пригодится обычный секундомер. Стоит он копейки, и в отличие от смартфона или браслетов его не нужно часто заряжать.
- Читмил: можно ли похудеть, нарушая диету
- Небезопасные методы: почему нельзя садиться на «эффективные» диеты из интернета
Как фитнес браслет считает калории
Многие, если не все, фитнес-браслеты показывают количество потраченных носителем калорий. В общем всё выглядит достаточно банально: браслет собирает различные данные и на их основе производит расчёт. Точность расчёта определяется математической моделью, применяемой в устройстве. О ней мы и поговорим.
Исходные данные
Основной показатель точности матмодели — количество входных данных. В общем случае, чем их больше, тем модель точнее.
Показатели активности
Основные исходные данные: показатели физической активности. Браслет замеряет как минимум количество пройденных шагов. Многие девайсы позволяют отслеживать тип фитнеса — пользователь выбирает тип тренировки, а трекер отслеживает количество повторений.
Считать количество повторений помогает датчик перемещения или акселерометр, который есть в каждом браслете. В зависимости от выбранного типа активности, данные акселерометра считываются с той или иной степенью точности. Например, езда на велосипеде не сопровождается интенсивным перемещением браслета, поэтому отслеживаются его малейшие регулярные вибрации, значение усредняется.
Читайте также
Как фитнес браслет измеряет давление
При плавании же наоборот, учитываются только размашистые движения рук.
Показатели физического состояния
Если браслет имеет функцию ЭКГ — это целый массив исходных данных для определения метаболизма. Частота пульса, давление, оксигенация крови — все эти показатели позволяют точнее определить энергетические затраты носителя браслета.
Пульс и ЭКГ замеряются датчиками браслета. Для пульса достаточно прямого контакта, который регистрирует разность потенциалов. Для более точного измерения используются лазерные датчики, которые и пульс посчитают и ЭКГ снимут и передадут в смартфон для анализа.
Читайте также
Одна из самых долгожданных новинок осени — смарт-часы Watch Series 5 от Apple.
Показатели носителя
Ещё один массив данных сообщает программе расчёта сам пользователь с помощью приложения. Это вес, возраст и пол. Если приложение не даёт возможности ввести эти показатели, то, скорее всего, расчёт будет неточным.
Представьте себе девушку 18 лет весом в 50 кг и мужчину 50 лет весом 110 кг. Оба они идут в быстром темпе. Мужчина при этом будет сжигать втрое-вчетверо больше калорий, чем девушка, так как основной потребитель энергии в организме — мышцы, а их у этого мужчины гораздо больше. И для перемещения вдвое большего веса требуется вдвое больше энергии.
Кроме того, мышцы — это самые часто обновляемые ткани в организме. Чем больше мы их тренируем, тем интенсивнее распадаются мышечные волокна и нарастают новые. Поэтому даже в покое мышечная масса — основа для расчёта интенсивности метаболизма.
Читайте также
Измерение давления часами
Для определения состава тела — мышечной и жировой массы, процента внутреннего (висцерального) жира, процента воды, оценки среднего суточного метаболизма существуют отдельные девайсы — умные весы. А фитнес-трекер позволяет подтвердить их данные.
Математическая модель
Как мы уже отметили выше, математическая модель может быть очень разной — от простой до сложной, со множеством параметров.
Читайте также
Как позвонить с умных детских часов
Если приложение не даёт возможности внести данные о весе и поле носителя трекера, то расчёт потраченных калорий будет неточен. Вернее, он будет точен для «сферического коня в вакууме» — антропоморфного существа неопределённого пола с каким-то средним весом. Вряд ли такой расчёт устроит пользователя, если только он сам не является таким существом.
Если же трекер даёт возможность задать вес и пол в приложении, стоит присмотреться к дополнительному функционалу. Если трекер даёт выбирать тип физической активности — ставим плюс. Естественно, все расчёты будут достаточно приближёнными, примерно на уровне несложных тренажёров без контроля пульса.
Если трекер может измерять пульс и строить ЭКГ — это дополнительный жирный плюс. В этом случае расчёты будут гораздо более точными. Люди, которые занимаются спортом, фитнесом, знают, что интенсивнее всего расход калорий идёт при пульсе выше 120 ударов в минуту.
Проверить, учитывает ли матмодель показатели пульса можно несколькими способами.
Первый — внимательно ознакомиться с приложением браслета, там это может быть отмечено напрямую или найти своё отражение в собираемой статистике и расчётах.
Второй — замерить расход калорий при интенсивной тренировке с пульсом выше 120 и ненапряжной, с пульсом в районе 90. Если результат будет одинаков — следует ознакомиться со специальной литературой, рассчитать расход калорий вручную и применять корректирующий коэффициент к показателям фитнес-трекера.
Фитнес-браслеты плохо считают расход калорий
Физиологи из Швеции и США выяснили, что фитнес-браслеты хорошо измеряют частоту сердцебиений, но довольно плохо — расход калорий при физической активности.
Читайте ТАСС в
Фитнес-браслеты, или фитнес-трекеры, — портативные устройства, которые регистрируют данные по уровню пульса, подсчитывают число потраченных калорий, время в покое и движении. Их используют и в медицинских целях, поэтому специалистам важно знать, насколько точно эти устройства измеряют показатели.
Ученые протестировали точность измерений сердечного ритма и расходов энергии у самых распространенных девайсов моделей Apple Watch, Basis Peak, Fitbit Surge, Microsoft Band, Mio Alpha 2, PulseOn, и Samsung Gear S2.
В эксперименте участвовали волонтеры в возрасте от 20 до 40 лет, из них 29 мужчин и 31 женщина, все разного возраста, роста, веса, цвета кожи и физической подготовки. Участники с надетыми гаджетами сидели, бегали, ходили и ездили на велосипеде. При этом у них постоянно замерялся пульс и рассчитывался расход энергии. Для каждого набора признаков (сердечный ритм, энергозатраты) была рассчитана ошибка — отношением между истинным значением и значением, которое замерил фитнес-трекер.
Меньше всего ошибка при измерении фитнес-браслетом сердечного ритма была при езде на велосипеде (1%), а больше всего — при ходьбе (5,5%). Это ученые сочли нормальной погрешностью. Чем больше у человека был индекс массы тела и темнее кожа, тем больше была ошибка. Также было отмечено, что для мужчин ошибка была выше, чем для женщин. Лучше всего себя показал трекер Apple Watch, наибольшая погрешность оказалась у Samsung Gear S2.
Однако при измерении расхода калорий ни один гаджет не смог показать результат с погрешностью менее 20 процентов. Точнее всего во всех видах активности оказались Apple Watch, а меньше всего точность в измерении расхода калорий была у PulseOn. Последний показал расход калорий с ошибкой в 92,6%.
Ученые пришли к выводу, что наручные устройства довольно точно измеряют сердечный ритм для изученных нагрузок, но весьма неточно определяют расход калорий. Вероятно, это сильно связано с индивидуальными особенностями человека. Так, предыдущие исследования показали, что одна и та же активность в течение одного времени может расходовать от 400 до 800 килокалорий в зависимости от роста и веса человека.
Ученые предложили варианты перерасчета формул, используемых трекерами для расчета физических показателей, на основе собственных алгоритмов.
Работа была опубликована в журнале Journal of Personalized Medicine.
Ранее ученые выяснили, что и для похудения фитнес-трекеры не лучший вариант.
Евгения Щербина