اندازه گیری کالری سوزی با ساعت هوشمند

به گزارش مجله خبری نگار،ساعت‌های هوشمند به ابزار‌های رایجی برای ثبت فعالیت‌های ورزشی تبدیل شده‌اند. بسیاری از افراد پس از پایان تمرین، به عدد کالری نمایش‌داده‌شده نگاه می‌کنند تا میزان انرژی مصرف‌شده خود را ارزیابی کنند.

با این حال، تحلیل جدید نشان می‌دهد ساعت‌های هوشمند ممکن است در برآورد کالری سوزانده‌شده هنگام ورزش خطا‌های قابل‌توجهی داشته باشند و با افزایش درصد چربی بدن، میزان این خطا نیز بیشتر شود.

ساعت هوشمند و کالری‌سوزی چگونه محاسبه می‌شود؟

یک ساعت هوشمند کالری سوزانده‌شده را مستقیماً اندازه‌گیری نمی‌کند. این دستگاه با استفاده از ضربان قلب، حرکت، اطلاعات شخصی و روش محاسباتی اختصاصی شرکت سازنده، میزان مصرف انرژی را تخمین می‌زند.

بیشتر دستگاه‌های مچی ضربان قلب را با حسگر نوری اندازه‌گیری می‌کنند. این حسگر نور را به پوست می‌تاباند و تغییرات مرتبط با جریان خون را تشخیص می‌دهد.

حسگر‌های حرکتی نیز به ساعت کمک می‌کنند تا میزان حرکت کاربر را ارزیابی کند.

هر شرکت از فرمول اختصاصی و غیرعمومی خود استفاده می‌کند. به همین دلیل، ممکن است ساعت‌های مختلف برای یک فعالیت یکسان، میزان کالری متفاوتی نمایش دهند.

آزمایش چهار ساعت هوشمند

پژوهشگران دانشگاه Florida International University یا FIU، ۵۸ بزرگسال اسپانیایی‌تبار بین ۱۸ تا ۵۰ سال را بررسی کردند. میانگین سنی شرکت‌کنندگان ۲۳ سال بود و افراد حاضر در پژوهش، درصد‌های متفاوتی از چربی بدن داشتند.

هر شرکت‌کننده یک جلسه تمرینی را روی دوچرخه ثابت پشتی‌دار انجام داد؛ نوعی دوچرخه که هنگام رکاب زدن از کمر حمایت می‌کند.

شرکت‌کنندگان ابتدا پنج دقیقه استراحت کردند. سپس به مدت ۱۰ دقیقه رکاب زدند و شدت فعالیت را میان سطح متوسط و شدید تغییر دادند. پس از آن نیز پنج دقیقه زمان بازیابی در نظر گرفته شد.

شرکت‌کنندگان هم‌زمان از چهار دستگاه زیر استفاده کردند:

Apple Watch Series ۸

Fitbit Sense ۲

Samsung Galaxy Watch ۵

Garmin Forerunner ۹۵۵

تیم پژوهشی اطلاعات این ساعت‌ها را با سیستم متابولیک COSMED K۵ مقایسه کرد. این سیستم گاز‌های موجود در هر تنفس را اندازه‌گیری می‌کند تا میزان مصرف انرژی را تخمین بزند.

برآورد کالری ساعت‌ها اغلب با اندازه‌گیری آزمایشگاهی متفاوت بود

نتایج نشان داد ساعت‌ها در بسیاری از موارد با اندازه‌گیری آزمایشگاهی اختلاف داشتند.

خطای درصدی میانه حدود ۱۵ تا ۲۵ درصد بود. میانگین خطا بیشتر بود، زیرا برخی از اندازه‌گیری‌ها فاصله بسیار بیشتری با مقدار ثبت‌شده در آزمایشگاه داشتند.

Garmin و Samsung معمولاً میزان کالری بیشتری نسبت به مقدار اندازه‌گیری‌شده توسط سیستم آزمایشگاهی تخمین می‌زدند. Apple نیز تمایل به بیش‌برآورد داشت، اما میانگین اختلاف آن کمتر بود.

Apple به‌طور میانگین حدود ۲۲ کالری بیشتر از مقدار آزمایشگاهی ثبت کرد.

Garmin به‌طور میانگین حدود ۶۹ کالری بیشتر نشان داد.

Samsung به‌طور میانگین حدود ۵۷ کالری بیشتر ثبت کرد.

نتایج Fitbit نوسان زیادی داشت

Fitbit چندین نتیجه بسیار غیرعادی تولید کرد. هفت نتیجه بیش از ۴۵۰ درصد مقدار ثبت‌شده در آزمایشگاه بودند و در یکی از جلسات نیز هیچ تخمینی برای کالری ارائه نشد.

تیم پژوهشی این داده‌های آشکارا غیرواقعی را از تحلیل اصلی حذف کرد.

پس از حذف این موارد، میانگین اختلاف Fitbit کم بود. اما با وارد کردن نتایج بسیار شدید، میانگین اختلاف آن به حدود ۱۲۹ کالری رسید.

درصد چربی بدن بر دقت ساعت هوشمند و کالری‌سوزی اثر داشت

درصد چربی بدن نشان می‌دهد چه سهمی از وزن بدن را چربی تشکیل می‌دهد. در این پژوهش، درصد بالاتر چربی بدن با خطای بیشتر در تخمین کالری در هر چهار برند ارتباط داشت.

الگوی خطا در دستگاه‌های مختلف متفاوت بود. خطای درصدی در Fitbit و Garmin با شدت بیشتری نسبت به Apple افزایش پیدا کرد.

از سوی دیگر، تعداد کالری‌هایی که میزان آنها با خطا همراه بود، در Garmin و Samsung با شدت بیشتری نسبت به Apple افزایش یافت.

این نتایج وجود ارتباط میان درصد چربی بدن و خطای ساعت هوشمند را نشان می‌دهند. با این حال، ثابت نمی‌کنند که چربی بدن مستقیماً باعث کاهش دقت ساعت‌ها می‌شود.

پژوهشگران نتوانستند دلیل دقیق این مسئله را مشخص کنند، زیرا شرکت‌ها فرمول‌های محاسبه کالری خود را به‌صورت عمومی منتشر نمی‌کنند.

رنگ پوست تأثیر مشخصی نشان نداد

پژوهشگران بررسی کردند که آیا رنگ پوست بر دقت ساعت‌های هوشمند در تخمین کالری تأثیر می‌گذارد یا خیر.

در این آزمایش، تفاوت مشخصی میان انواع پوست مشاهده نشد.

با این حال، تنها چهار نفر از شرکت‌کنندگان دارای پوست نوع V، یعنی پوست قهوه‌ای تا قهوه‌ای تیره، بودند؛ بنابراین تعداد نمونه‌ها آن‌قدر کم بود که نمی‌توان با اطمینان گفت رنگ پوست هیچ تأثیری ندارد.

چرا خطای تخمین کالری اهمیت دارد؟

تخمین کالری می‌تواند بر نحوه نگاه افراد به ورزش و میزان مصرف غذا تأثیر بگذارد. بیش‌برآورد مکرر ممکن است باعث شود فرد تصور کند انرژی بیشتری نسبت به مقدار واقعی مصرف کرده است.

Jason Kostrna، نویسنده اصلی پژوهش، دانشیار رشته کینزیولوژی و علوم ورزشی در FIU است.

«نمی‌توانید عدد کالری سوزانده‌شده‌ای را که ساعت به شما نشان می‌دهد، یک عدد دقیق در نظر بگیرید، چون دقیق نیست.»

«ممکن است هر هفته صد‌ها کالری اشتباه داشته باشید و به‌راحتی در شرایط مازاد کالری قرار بگیرید، در حالی که تصور می‌کنید در کسری کالری هستید.»

فرمول‌های محرمانه، پاسخ به بسیاری از پرسش‌ها را محدود می‌کنند

پژوهشگران هنوز دقیقاً نمی‌دانند چرا درصد بالاتر چربی بدن با خطا‌های بیشتر ارتباط داشته است. Kostrna معتقد است شیوه طراحی فرمول‌های شرکت‌ها ممکن است بخشی از مشکل باشد.

«وقتی شرکت‌ها این الگوریتم‌ها را توسعه می‌دهند، ما نمی‌دانیم داده‌های آزمایشی از کجا آمده‌اند.»

«به همین دلیل فکر می‌کنم برای شرکت‌ها مفید است که چنین داده‌هایی را ببینند تا بتوانند محصولات خود را در طول زمان بهبود دهند.»

این مقاله همچنین به مشکلات احتمالی در سیگنال‌های حسگر‌ها و فرمول‌هایی اشاره می‌کند که ممکن است نماینده مناسبی برای افراد دارای درصد چربی بدن بالاتر نباشند.

از آنجا که فرمول‌ها خصوصی هستند، تیم پژوهشی نتوانست این توضیحات را مستقیماً آزمایش کند.

محدودیت‌های پژوهش چه بودند؟

این آزمایش تنها رکاب زدن روی دوچرخه ثابت پشتی‌دار را بررسی کرد؛ بنابراین ممکن است نتایج به همان شکل برای دویدن، پیاده‌روی، تمرینات قدرتی یا فعالیت‌های روزمره قابل تعمیم نباشند.

هر شرکت‌کننده تنها یک جلسه ورزشی انجام داد. به همین دلیل، پژوهشگران نتوانستند بررسی کنند که آیا ساعت پس از استفاده مکرر ممکن است تخمین‌های خود را تنظیم کند یا خیر.

نمونه پژوهش نیز فقط شامل بزرگسالان اسپانیایی‌تبار با انواع پوست Fitzpatrick III تا V بود.

ساعت‌ها در دوره‌های استراحت نیز در حالت تمرین باقی ماندند و شرکت‌کنندگان چند دستگاه را به‌طور هم‌زمان استفاده کردند. این جزئیات ممکن است بر تخمین کالری، نحوه قرارگیری ساعت روی مچ یا تماس حسگر با پوست تأثیر گذاشته باشند.

بنابراین، میزان دقیق خطا نباید برای همه افراد یا تمام فعالیت‌ها یکسان در نظر گرفته شود. انجام آزمایش‌های بیشتر در گروه‌های مختلف و برای انواع گوناگون حرکت ضروری است.

ساعت هوشمند همچنان می‌تواند برای دنبال کردن روند‌ها مفید باشد

این نتایج به معنای بی‌فایده بودن ساعت‌های هوشمند نیستند. مقاله پژوهشی می‌گوید این دستگاه‌ها ممکن است همچنان برای دنبال کردن تغییرات یک فرد در طول زمان مفید باشند، هرچند این موضوع به آزمایش‌های بیشتری در شرایط واقعی زندگی نیاز دارد.

«روند‌های شخصی خود را در طول زمان دنبال کنید. اگر ثبت اطلاعات به شما کمک می‌کند، از آن لذت ببرید.»

«اگر این موضوع بیش از حد برایتان مهم و وسواس‌گونه شد، روی آن تمرکز نکنید. به احساسی که دارید توجه کنید و از داده‌ها استفاده کنید تا به‌مرور کمی بهتر شوید.»

بهترین نگاه به عدد کالری نمایش‌داده‌شده توسط ساعت هوشمند این است که آن را یک تخمین بدانیم، نه یک اندازه‌گیری دقیق.

سؤالات متداول درباره ساعت هوشمند و کالری‌سوزی

آیا ساعت هوشمند کالری سوزانده‌شده را دقیق اندازه‌گیری می‌کند؟

خیر. ساعت‌های هوشمند کالری را مستقیماً اندازه‌گیری نمی‌کنند و با استفاده از ضربان قلب، حرکت و الگوریتم‌های اختصاصی، میزان مصرف انرژی را تخمین می‌زنند.

کدام ساعت در این پژوهش بیشترین خطا را داشت؟

Fitbit چندین نتیجه بسیار شدید داشت که برخی بیش از ۴۵۰ درصد مقدار آزمایشگاهی بودند، اما پس از حذف داده‌های غیرواقعی، میانگین اختلاف آن کمتر شد.

آیا درصد چربی بدن بر دقت ساعت هوشمند تأثیر دارد؟

در این پژوهش، درصد بالاتر چربی بدن با خطای بیشتر در تخمین کالری در هر چهار برند ارتباط داشت، اما رابطه علت و معلولی ثابت نشد.

آیا رنگ پوست بر دقت تخمین کالری تأثیر دارد؟

در این آزمایش تفاوت مشخصی مشاهده نشد، اما تعداد شرکت‌کنندگان دارای پوست تیره کم بود و نمی‌توان نتیجه قطعی گرفت.

آیا باید استفاده از ساعت هوشمند برای ثبت ورزش را کنار گذاشت؟

خیر. نتایج نشان می‌دهد ساعت‌ها ممکن است برای دنبال کردن روند تغییرات شخصی در طول زمان مفید باشند، اما عدد کالری نباید یک اندازه‌گیری دقیق تلقی شود.

جمع‌بندی

پژوهش جدید نشان می‌دهد ساعت هوشمند و کالری‌سوزی رابطه‌ای کاملاً دقیق ندارند. Apple Watch Series ۸، Fitbit Sense ۲، Samsung Galaxy Watch ۵ و Garmin Forerunner ۹۵۵ همگی در شرایط این آزمایش با اندازه‌گیری آزمایشگاهی اختلاف داشتند و درصد بالاتر چربی بدن نیز با خطا‌های بیشتر ارتباط نشان داد.

اگر از ساعت هوشمند استفاده می‌کنید، بهتر است عدد کالری را یک تخمین تقریبی بدانید و بیش از حد به یک عدد ثابت تکیه نکنید. روند تغییرات خود را در طول زمان دنبال کنید و داده‌ها را در کنار احساس و وضعیت واقعی بدن خود ارزیابی کنید.

برای مطالعه تازه‌ترین اخبار فناوری، سلامت و گجت‌های هوشمند، مطالب بعدی مجله را نیز دنبال کنید. 

منبع: فوت و فن