Фитнес-браслет и расход калорий: почему пульс он меряет, а калории считает
На экране браслета три числа выглядят одинаково достоверно: пульс, шаги и «сожжено калорий». Получены они принципиально разными способами. Первое измерено, второе посчитано, третье выведено из первых двух по формуле, в которую подставлены предположения о вашем теле. И точность у них тоже разная — на порядок.
Что браслет действительно измеряет
Датчик на нижней стороне корпуса светит в кожу зелёным светодиодом и смотрит, сколько света вернулось. Крови в сосудах под кожей то больше, то меньше в такт сердечным сокращениям, и поглощение света меняется с той же частотой. Из этого колебания извлекается пульс. Метод называется фотоплетизмографией, и он действительно измеряет — физическую величину, а не оценивает её.
Второй датчик — акселерометр, который фиксирует ускорения корпуса по трём осям. Из характерного рисунка ускорений выделяются шаги. Это уже не измерение, а распознавание образа: помешивание ложкой в кастрюле или езда по грунтовой дороге тоже дают ритмичные колебания, и часть из них засчитывается шагами. Сколько шагов вообще имеет смысл проходить — тема материала про норму шагов в день.
Ничего похожего на расход энергии ни один из этих датчиков не видит. Расход считается.
Как считаются «сожжённые калории»
Схема примерно такая. Из роста, веса, возраста и пола по формуле оценивается основной обмен. К нему добавляется надбавка за активность, выведенная из пульса и движения по моделям, построенным на выборке людей в лаборатории. Итог показывается на экране как факт.
В этой цепочке два слабых места, и оба не в датчике.
Основной обмен оценивается формулой. Уравнения предсказывают его для группы неплохо, для отдельного человека — с разбросом. Подробнее это разобрано в материале про норму калорий в день.
Связь пульса с расходом индивидуальна. При одном и том же пульсе тренированный и нетренированный человек тратят разное количество энергии; на пульс влияют кофеин, недосып, температура, волнение, обезвоживание. Модель этого не знает.
Что показали проверки
Разница между двумя видами показателей измерена прямо. В работе, где три браслета сравнивали с лабораторными эталонами на 22 участниках, средняя абсолютная ошибка по пульсу составила от 1 до 8 % в зависимости от устройства и режима нагрузки. По расходу энергии у тех же устройств и на тех же людях ошибка доходила до 62 %. Вывод авторов сформулирован прямо: показаниями пульса пользоваться можно, к калориям следует относиться с осторожностью, потому что они могут быть существенно завышены или занижены.
Более крупная работа с семью устройствами и шестью десятками участников пришла к тому же разделению: пульс измеряется приемлемо, оценка расхода энергии расходится с эталоном намного сильнее и не следует за точностью пульса.
Обратите внимание на структуру результата. Дело не в том, что «браслеты плохие»: та часть, которую они измеряют, измеряется хорошо. Плохо работает пересчёт измеренного в энергию, и это свойство задачи, а не конкретной модели.
Где ошибка больше всего
| Ситуация | Что происходит с оценкой |
|---|---|
| Ходьба и бег | Самый благополучный случай: движение ритмичное, модели построены в основном на нём |
| Силовая тренировка | Пульс высокий, движения мало — расход обычно завышается |
| Велосипед, гребля | Запястье почти неподвижно, шаги не считаются — расход занижается |
| Работа за столом | Ерзание и жестикуляция засчитываются движением — небольшое завышение |
| Волнение, кофе, жара | Пульс растёт без роста расхода — завышение |
Отдельно стоит сказать про татуировки и тёмную кожу: поглощение зелёного света меняется, и качество сигнала падает. Слабо затянутый ремешок ухудшает сигнал у всех.
Почему это опаснее, чем кажется
Сама по себе неточная цифра безобидна. Вред начинается, когда она попадает в дневник питания: приложение прибавляет «сожжённое» к дневной норме, человек это доедает, и дефицит исчезает. Складываются две ошибки в одну сторону — завышенный расход и заниженное поступление, про которое речь в материале про приложения для подсчёта калорий.
Дальше следует знакомый сюжет: расчёты сходятся, вес стоит, вывод делается про плато или про испорченный обмен веществ. Хотя причина арифметическая.
Как пользоваться браслетом с пользой
- Смотреть на динамику, а не на абсолютное значение. Систематическая ошибка одинакова изо дня в день, поэтому «сегодня больше вчерашнего» — осмысленное утверждение, а «потрачено 2740 ккал» — нет.
- Не добавлять «сожжённое» к дневной норме. Или добавлять половину, если добавлять всё-таки хочется.
- Считать пульс и шаги основными показателями. Это то, что устройство делает хорошо: пульс покоя, его тренд, объём движения за неделю.
- Проверять по весам, а не по экрану. Динамика веса за две-три недели — единственная обратная связь, которая учитывает всё сразу, включая то, чего браслет не видит.
Отдельно стоит помнить, что регулярное движение полезно само по себе, а не через число на экране: что известно про сидячий образ жизни и его последствия, разобрано в отдельном материале про сидячий образ жизни.
Частые вопросы
- Насколько точно фитнес-браслет считает калории?
- Заметно хуже, чем пульс. В проверках средняя ошибка по пульсу составляла единицы процентов, а по расходу энергии у тех же устройств доходила до шестидесяти с лишним. Причина в том, что расход не измеряется, а вычисляется по формуле с предположениями о вашем теле.
- Почему пульс браслет меряет хорошо, а калории нет?
- Пульс — физическая величина, которую датчик снимает напрямую по изменению поглощения света в сосудах. Расход энергии ни одним датчиком не наблюдается: он выводится из пульса, движения, роста, веса и возраста по модели, построенной на других людях.
- Стоит ли доедать калории, начисленные за тренировку?
- Осторожнее этого не делать. Завышенный расход складывается с заниженным подсчётом съеденного, и расчётный дефицит оказывается больше настоящего. Если добавлять, то часть, а проверять результат по динамике веса.
- В каких занятиях браслет ошибается сильнее всего?
- На силовой тренировке обычно завышает: пульс высокий при небольшом движении. На велосипеде и гребле занижает: запястье почти неподвижно. Ходьба и бег — самый благополучный случай, на них модели и построены.
- Что делать, если пульс скачет или не читается?
- Подтянуть ремешок и надеть браслет чуть выше косточки запястья: слабое прилегание — главная причина шума. Татуировка под датчиком и очень тёмная кожа снижают качество сигнала, потому что метод основан на поглощении зелёного света.
Читайте также
- Приложения для подсчёта калорий: как они устроены и где ошибаются — Счётчик калорий выглядит как калькулятор, и от него ждут точности калькулятора.
- Умные весы: что на самом деле измеряет биоимпеданс — Умные весы показывают процент жира, процент воды, мышечную массу, костную массу и «метаболический возраст».
- Сколько шагов нужно проходить в день — Число 10 000 знают все, а происхождение его — почти никто.
Материал носит справочный и информационный характер. Он не является медицинской рекомендацией, диагностикой, назначением лечения или диеты и не заменяет консультацию врача. При заболеваниях, беременности, приёме лекарств и любых состояниях, требующих контроля рациона, решения о питании принимаются с врачом.
Сведения о нормах, регламентах и исследованиях приведены по состоянию на момент подготовки материала и могут измениться; их актуальность следует проверять по первоисточникам. Материал не является рекламой, публичной офертой или индивидуальной консультацией. Автор и владелец сайта не несут ответственности за решения, принятые на основании этого текста.