Как считает калории пульсометр

Сегодня мы обсудим одну очень актуальную тему, связанную со здоровьем. И чтобы разговор был еще интереснее, построим его вокруг наших любимых гаджетов!

Мне часто попадаются на разных форумах и сайтах вопросы касательно учета калорий различными фитнес-браслетами и часами. Кто-то считает это полной ерундой, другие слепо доверяют информации на экранчике браслета, даже не задумываясь о том, откуда она берется.

Но прежде, чем мы перейдем к ответу на вопрос, поставленный в названии статьи, давайте вкратце углубимся в суть проблемы.

Ожирение!? Меня это не касается!

Если вас не касается проблема лишнего веса или ожирения, можно сказать, вам крупно повезло! Ведь еще в 2016 году, согласно данным ВОЗ, эта проблема касалась 2 млрд человек во всем мире!

Ситуация до того абсурдна, что подавляющая часть населения земли живет в странах, где смертельную угрозу представляет не голод, а переедание.

Если посмотреть статистику по США, картина становится совсем ужасающей. Еще в 90-е годы все мы, вдохновленные Голливудом, представляли себе этих стройных и красивых американцев в то время, как в реальности каждый второй из них имел избыточный вес! А сегодня у 8 из 10 жителей США старше 20 лет есть проблемы с лишним весом:

На этом графике показано ожирение среди женщин, но у мужской части населения проблемы и того серьезнее.

Но да ладно, это они! А как обстоят дела у каждого из нас? Кто вообще имеет право судить о лишнем весе? С чего это вдруг девушка, весом 72 кг и ростом 170 см, считается «толстой»?

Конечно же, дело не в моде на какие-то «идеальные пропорции». Для оценки степени соответствия массы человека и его роста, в медицине используется понятие индекс массы тела (ИМТ или на англ. BMI). Высчитывается он очень легко и вы можете прямо сейчас узнать, как обстоят дела с лишним весом у вас лично. Для этого воспользуйтесь простой формулой:

• ИМТ = вес/(рост*рост)

Если, к примеру, вес составляет 70 кг, а рост — 1.75 м, тогда ИМТ=70/(1.75*1.75) или 23. Теперь смотрим в табличку:

Если ваш ИМТ находится в диапазоне 20-25, дальнейшую информацию можно почитать, разве что, ради праздного интереса. В противном случае, постараемся разобраться, как исправить ситуацию и может ли в этом помочь фитнес-браслет.

Считать калории сегодня уже не модно!

Действительно, если посмотреть самые популярные ролики на YouTube или почитать свежие заметки различных фитнес-тренеров, получается, что подсчет калорий — это глупости! И тут хотелось бы возразить, но… эти изящные кубики пресса очередной фитоняшки говорят красноречивее любой занудной теории.

Еще вчера все считали калории и материала на эту тему собралось слишком много. Сегодня, чтобы как-то выделяться из толпы, все решили разоблачать эту пагубную практику, навязанную злыми маркетологами и считать БЖУ (белки/жиры/углеводы). А завтра придумают новую методологию или вернутся снова к калориям. Так и работает интернет.

Тем не менее, фундаментальный закон природы (он же — закон сохранения энергии) еще не удалось опровергнуть ни одному фитнес-тренеру. Можно до бесконечности обвинять в своей полноте медленный метаболизм (обмен веществ), наследственность или тайное мировое правительство, но если количество потребляемых калорий будет превышать количество сжигаемых, в организме создастся дисбаланс. Он то и приведет к набору лишнего веса.

Именно несоответствие между полученной и потраченной энергией приводит к набору или потере веса. В одном случае, лишняя энергия будет откладываться в организме в виде жира (не только), а в другом — жир будет использован для получения энергии.

Естественно, это слишком упрощенная схема и вначале в «топку» пойдет гликоген (углеводы). Он очень быстро и легко превращается в энергию, из-за чего и используется первым делом. Но, количество запасов гликогена в любом организме очень невелико и когда он истощается, в расход идет тот самый жир, хранящийся внутри жировых клеток — адипоцитов:

Адипоциты на фото

Именно эти аппетитные шарики — главный враг человека, мечтающего о стройном теле! Их количество в организме растет в детстве и подростковом возрасте, а затем сохраняется примерно на одном уровне всю оставшуюся жизнь. И не важно, страдает человек ожирением или нет, количество жировых клеток не изменяется. Но эти мешочки могут «наполняться» и растягиваться, увеличиваясь в размере и весе.

А теперь самое интересное (и страшное)! Так как пища — это источник энергии, у каждого продукта есть своя энергетическая ценность, то есть, количество энергии, которое из нее может извлечь наш организм. Измеряется она в калориях. Так вот, энергетическая ценность 1 грамма белков или 1 грамма углеводов составляет 4 ккал (4000 калорий), а 1 грамма жиров — 9 ккал.

Получается, если в нашем организме 30 килограмм жира (лишнего веса) — это запас энергии, равной 270 000 ккал!

Вы можете представить себе, сколько нужно проделать физической работы, чтобы сжечь столько энергии? Забегая наперед, скажу, что за изнурительную получасовую пробежку со скоростью 8 км/час, мне не удалось сжечь и 300 килокалорий!

Выходит, теоретически, похудеть не сложно. Нужно всего-то сжигать больше калорий, чем потребляешь. Но на практике это очень тяжелый труд. И дальше вы узнаете, почему.

Начинаем подсчет калорий с использованием смартфона и фитнес-браслета

Главное, понять одну простую вещь — не важно, съели вы 300 грамм куриной грудки или 100 грамм орешков кешью, ваш организм получит одинаковое количество энергии (~600 ккал). И если вы ее не израсходуете, она отложится в организме на потом.

Представляете, как обидно! Человек отказывается от мяса, старается не есть после шести, а тут какие-то 100 грамм безобидных «диетических» орешков добавляют калорий столько же, сколько и сытная 200-граммовая порция стейка рибай!

Поэтому, для человека, решившего похудеть, крайне важно начать подсчет потребляемых калорий. Первое время это оказывает отрезвляющий эффект, когда узнаешь, сколько калорий содержится в том или ином продукте. Но как все это делать?

На страницах Deep-Review мы уже много раз рассказывали о популярном приложении Samsung Health. Это целый «программный комбайн» для тех, кто хочет следить за своим здоровьем. Помимо всего прочего, здесь есть и отличная функция учета питания под названием Контроль веса:

Заходим в этот раздел и сразу же видим баланс потребленных и потраченных калорий:

Нажав на маленькую иконку со знаком плюс возле Потреблен. калор., открывается окошко, в котором можно учитывать свою еду (завтрак, обед, ужин, различные перекусы). Например, выбираем «Завтрак» и вводим название блюда. Приложение сразу же показывает огромный выбор продуктов и блюд. Выбираем подходящее, указываем порцию и все посчитано!

Любимые блюда и наиболее часто используемые продукты можно сохранять в избранном списке. Также можно смотреть подробные отчеты по дням, неделям или даже месяцам:

Конечно же, все это позволит лишь приблизительно узнать количество потребляемых калорий, но точная информация здесь и не нужна. Достаточно даже примерной оценки. Это будет в любом случае гораздо лучше, чем продолжать наивно полагать, будто орешки «не считаются».

Помимо Samsung Health существуют тысячи других приложений. Но принцип работы у них один и тот же. Поэтому можно смело выбрать для себя наиболее подходящий вариант.

Но как посчитать расход калорий? На что они вообще тратятся? И здесь мы подходим к еще одной важной теме!

Прежде всего, организм расходует энергию постоянно и непрерывно, вне зависимости от вашей активности (на работу сердечно-сосудистой, дыхательной и других систем). Называется это базальный метаболизм.

Другими словами, чтобы просто существовать (даже в состоянии сна), каждому из нас ежедневно требуется определенное количество энергии. А вот сколько именно калорий — зависит от конкретного человека и его физиологических особенностей. Для расчета базального метаболизма используется длинная и в то же время очень простая формула Харриса-Бенедикта, предложенная более 100 лет назад и доказавшая за это время свою точность:

• BMR = 655.0955 + (9.5634 * вес в кг) + (1.8496 * рост в см) – (4.6756 * возраст в годах)

Это формула для женщин, а вот для мужчин:

• BMR = 66.4730 + (13.7516 * вес в кг) + (5.0033 * рост в см) – (6.7550 * возраст в годах

Для примера посчитаем базальный метаболизм 40-летней женщины, весом 55 кг и ростом 170 см. Просто подставляем эти значения в первую формулу:

BMR = 655.0955 + (9.5634 * 55) + (1.8496 * 170) — (4.6756 * 40) = ~ 1308 ккал

Получается, даже если такой человек проведет весь день в постели без единого движения, он потратит 1308 килокалорий, которые предварительно нужно получить с едой! Но мало кто из нас проводит дни напролет в постели. Как же быть с физической активностью?

Именно активный метаболизм (расход энергии на физическую активность) и является слабым звеном во всех этих расчетах. Если базальный метаболизм можно более-менее точно определить по формуле, то с расчетом активного метаболизма все гораздо сложнее.

Возьмем, к примеру, пробежку. Количество потраченных калорий будет зависеть от массы факторов, включая:

• Вес, пол (на этот счет есть разные мнения) и возраст человека
• Наличие, сила и направление ветра
• Поверхность, по которой бежит человек (песок, асфальт, беговая дорожка)
• Угол наклона
• Скорость движения

И как же высчитать этот активный метаболизм? Если все делать грамотно, нужно надеть на лицо специальную маску, подключенную к аппарату и анализировать, например, количество потребляемого кислорода (он участвует в биохимической реакции, благодаря которой и происходит получение энергии).

Также можно поместить человека в специальную респирационную камеру и следить за кислородом, углекислым газом и другими показателями. Все эти методы называются непрямой калориметрией.

Но нам они не подходят! Поэтому мы будем использовать самый обыкновенный фитнес-браслет, подсчитывающий количество потраченных за день калорий. И я уже слышу ваш скепсис — а не лучше ли тогда сразу брать данные с потолка? Разве фитнес-браслет делает это иначе?

Как фитнес-браслет считает калории и насколько точны эти данные?

Я уже рассказывал подробно о том, как и насколько точно современные фитнес-браслеты измеряют наш пульс и даже уровень кислорода в крови. В частности, там я приводил данные одного медицинского исследования, которое утверждает, что даже во время пробежек, погрешность работы пульсометра на браслетах и смарт-часах не превышает 5% (а иногда и 1%):

Конечно, у каждого пользователя может быть разная точность работы одного и того же пульсометра. О том, почему так происходит и как это исправить, мы подробно рассказывали в этой статье.

Но с калориями дела обстоят не так однозначно. Прежде всего, любой фитнес-браслет или умные часы подключаются к фирменному приложению на смартфоне. И в этом приложении вам необходимо указать свои данные (пол, вес, рост и возраст).

Эта информация обязательно учитывается каждым приложением для автоматического расчета базального (в состоянии покоя) и активного (при нагрузках) метаболизма.

Приведу простой пример. В упомянутом приложении Samsung Health я не вводил информацию о своем метаболизме и, тем не менее, программа ежедневно показывает мне количество сожженных калорий, разбивая их на активные и общие (базальный метаболизм):

То есть, приложение самостоятельно определило эти параметры, основываясь только на тех физиологических данных, что были введены ранее. К слову, вес я не ввожу вручную, многие Bluetooth-весы, включая недорогие модели от Xiaomi, автоматически передают информацию в это приложение.

Фитнес-браслет не может определить наличие ветра, угла наклона или тип поверхности, по которой вы бежите. Он отталкивается от показаний пульсометра для определения нагрузки на организм, а также учитывает все введенные в приложение данные о пользователе. Также фитнес-трекер также следит за любым движением с помощью акселерометра и гироскопа.

Далее каждая компания использует свои собственные алгоритмы для подсчета потраченных калорий. Но, зачастую, в основе всех этих алгоритмов лежит один и тот же принцип — сравнение ваших показателей с предварительно загруженным набором данных о людях разного веса/пола/возраста и количестве расходуемой ими энергии при различных нагрузках.

Естественно, браслет может ошибаться, неверно определив случайные движения рукой или внезапно подскочивший пульс в результате какого-то стресса. Все это будет вносить погрешность в общий учет потраченных калорий.

Кроме того, во время тренировок точность показаний может варьироваться в зависимости от устройства. К примеру, авторы упоминаемого чуть выше исследования пришли к выводу, что погрешность при подсчете калорий фитнес-трекерами может достигать 25% и выше. Причем, во время ходьбы ошибок возникает больше, чем во время бега или езды на велосипеде.

В другом исследовании приняло участие 28 мужчин и 24 женщины в возрасте от 18 до 65 лет. Его целью было определить точность подсчета расхода калорий различными трекерами от Fitbit, Jawbone, Misfit, Nike и Polar. Вот результаты этого исследования:

На этом графике показана погрешность различных трекеров при подсчете калорий в зависимости от активности, где:

• Total — весь 80-минутный протокол
• SB — любая сидячая работа (на выбор участника)
• AE — аэробные упражнения
• RE — упражнения с отягощением

Выводы этого исследования я цитирую дальше: «В целом, приборы исследовательского класса, а также Fitbit Flex, Jawbone Up24 и Nike+ Fuel Band показывали достаточно точную общую оценку расхода калорий. Тем не менее, для отдельных видов активности погрешность была слишком большой, особенно это касается упражнений с отягощением».

Еще в одном свежем исследовании от 2 марта 2020 года, делаются следующие выводы (на основе проверки 40 различных моделей):

• Точность определения количества сожженных калорий зависит от видов деятельности.
• Наибольшую погрешность показывают устройства, использующие только акселерометр; дополнительное измерение сердечного ритма улучшает оценку расхода энергии в большинстве видов деятельности.
• В некоторых видах активности фитнес-трекеры не уступают устройствам исследовательского класса.

Я также провел небольшое сравнение трекеров и вот какие данные получил в результате пробежки (3 километра со скоростью 8 км/час):

• Samsung Galaxy Watch Active 2: 276 ккал
• Xiaomi Mi Band 4: 295 ккал
• Honor Band 5: 332 ккал

Разница между самым низким и самым высоким значением составила всего 56 килокалорий. При этом, показания пульсометров практически совпадали все время. Вот как выглядели эти отчеты в приложениях:

Несмотря на небольшую разницу, использование фитнес-трекера помогает лучше понимать, сколько и куда уходит энергии. Если оценивать мой реальный расход энергии на эту пробежку согласно самым различным справочникам, он действительно составляет порядка 300 ккал. Так что, все браслеты показали достаточно точный результат. Поэтому, можно смело использовать эти устройства для примерного подсчета потраченных калорий. Равно как и смартфоны для примерного учета потребляемых калорий.

Более того, некоторые браслеты показывают достаточно подробный расход энергии. Например, все браслеты от Xiaomi и Amazfit буквально расписывают калории по часам:

И последнее. Если вы хотите использовать Samsung Health для учета калорий, но у вас браслет другой марки (Huawei/Honor/Xiaomi/Amazfit/Fitbit), вы можете легко синхронизировать все свои данные с этим приложением! На нашем сайте есть подробная инструкция, как это сделать.

Алексей, главный редактор Deep-Review (alexeysalo@gmail.com)