О ТОЧНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАТРАТ ЭНЕРГИИ НОСИМЫМ ТРЕКЕРОМ АКТИВНОСТИ POLAR Текст научной статьи по специальности «Науки о здоровье»

РОССИЙСКИЙ ЖУРНАЛ СПОРТИВНОЙ НАУКИ 2022, T. 1 (3)_

ФИЗИОЛОГИЯ

Дата публикации: 01.10.2022 Publication date: 01.10.2022

DOI: 10.51871/2782-6570_2022_01_03_1 DOI: 10.51871/2782-6570_2022_01_03_1

УДК 004.03:612:796 UDC 004.03:612:796

0 ТОЧНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАТРАТ ЭНЕРГИИ НОСИМЫМ ТРЕКЕРОМ АКТИВНОСТИ POLAR

А.Г. Антонов1, В.Д. Выборнов1, П.Д. Рыбакова1'2, А.Б. Мирошников2

1 Государственное казенное учреждение города Москвы «Центр спортивных инновационных технологий и подготовки сборных команд» Департамента спорта города Москвы (ГКУ «ЦСТиСК» Москомспорта), г. Москва, Россия

2Российский государственный университет физической культуры, спорта, молодежи и туризма (РГУФКСМиТ), г. Москва, Россия

Аннотация. Важным фактором подготовки спортсмена является составление рациона питания. Многие спортсмены используют нагрудные датчики для измерения частоты сердечных сокращений с целью расчета энергетических затрат. Цель исследования: сравнить расходы энергии при нагрузке, рассчитанные с помощью нагрудного датчика частоты сердечных сокращений Polar c расходами энергии, рассчитанными метабологра-фом. В среднем, расход энергии во время нагрузки, согласно нагрудному датчику Polar, составил 120±20 ккал. Средний расход энергии во время нагрузки, согласно данным мета-болографа, составил 108±20 ккал. Средняя разница составила 12%, диапазон разницы составил от 6% до 33%.

Ключевые слова: спорт, пульсометрия, носимые трекеры активности, непрямая калориметрия, питание.

ABOUT THE ACCURACY OF IDENTIFYING ENERGY EXPENDITURE BY THE

WEARABLE ACTIVITY TRACKER POLAR

A.G. Antonov1' V.D. Vybornov1, P.D. Rybakova1'2, A.B. Miroshnikov2

'Moscow State Public Institution "Center for Sports Innovative Technologies and Training of National Teams" of the Department of Sports of Moscow, Moscow, Russia

2Russian State University of Physical Culture, Sports, Youth and Tourism, Moscow, Russia

Annotation. An important factor in the training of an athlete is the preparation of a diet. Many athletes use chest straps to measure heart rate for the calculation of energy expenditure. The aim of the study was to compare exercise energy expenditure calculated using a Polar chest heart rate monitor with energy expenditure calculated by a metabolograph. On average, energy expenditure during exercise, according to the Polar chest strap, was 120±20 kcal. The average energy expenditure during exercise, according to the data of the metabolograph, was 108±20 kcal. The average difference was 12%, the difference ranged from 6% to 33%.

Keywords: sports, heart rate monitoring, wearable activity trackers, indirect calorimetry, nutrition.

Введение. Во всем мире отсутствие физической активности является насущной проблемой общественного здравоохранения. Недавний отчет Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) показал, что около 23% взрослых и 81% школьников не соблюдают рекомендации по физической активности [1].

Носимые устройства имеют большие перспективы, особенно как средства сбора данных для передовых исследований в области здравоохранения, и спрос на них значительно вырос за последние несколько лет [2]. Неинвазивные носимые устройства потребительского класса как правило, дешевле, чем исследовательские устройства

РОССИЙСКИЙ ЖУРНАЛ СПОРТИВНОЙ НАУКИ 2022, T. 1 (3)_

золотого стандарта, удобны в ношении и доступны по цене для потребителей [3-4]. В последние годы качество и точность носимых устройств улучшились, что привело к большему количеству клинически одобренных сертификатов [5].

В недавнем обзоре Bunn и соавторы отметили склонность носимых устройств недооценивать расход энергии (EE (energy expenditure), частоту сердечных сокращений (ЧСС) и количество шагов [6]. Носимые устройства Fitbit в высокой степени коррелировали с критериальными показателями количества шагов во время лабораторной оценки и имели неизменно высокую надежность между устройствами как для подсчета шагов, так и для EE [7]. Однако некоторые устройства имеют тенденцию недооценивать EE, что согласуется с отдельным обзором точности Fitbit [8], указывающим, что носимые устройства Fitbit обеспечивают точные измерения только в ограниченных обстоятельствах.

Расчет EE по ЧСС довольно распространено среди нагрудных датчиков таких как Polar, Garmin и т. д. Спортсмены и просто любители фитнеса зачастую используют этот метод для расчета EE за тренировку с целью коррекции рациона питания.

Коммерческие носимые устройства могут позволить измерять физическую активность населения и масштабные изменения поведения. Однако остаются вопросы относительно их надежности и достоверности.

Цель исследования: сравнить EE, рассчитанные с помощью нагрудного датчика ЧСС c непрямой калориметрией.

Методы и организация исследования.

В исследовании приняли участие 6 мужчин (средний возраст 23±3), опыт тренировок -от 2 лет. Всем участникам было поручено воздержаться от тренировок за 48 часов до исследования, и за 12 часов исключить прием любых стимуляторов (кофеин, таурин и т.д.). Также все участники получили диетические рекомендации по приему пищи за 3 часа до начала исследования. Испытуемые выполняли ступенчатый тест

на велоэргометре (первая ступень 80 Вт, каждую минуту нагрузка увеличивалась на 15 Вт), критерием остановки теста служила шкала Борга: уровень 19. У испытуемых исследования фиксировали расход калорий с помощью нагрудного датчика Polar H7 (Финляндия) и приложения «Polar ЬеаЪ> (Polar electro, Финляндия) каждую минуту теста, а реальные траты определялись с помощью метаболографа COSMED-QWARK (Италия).

Результаты исследования и их обсуждение. Все участники исследования успешно выполнили нагрузочный протокол. Средний EE во время нагрузки, согласно нагрудному датчику Polar, составил 120±20 ккал. Средний EE во время нагрузки, согласно данным метаболографа, составил 108±20 ккал. Средняя разница составила 12%, диапазон разницы составил от 6% до 33%.

В результате исследования нагрудный пульсометр Polar увеличивал EE от фактического в среднем на 12%, в диапазоне от 6% до 33%. Мы предполагаем, что это зависит, с одной стороны, от тренированности субъекта, а с другой - от пульсовой стоимости занятия, что еще предстоит определить в будущих работах. Такие расхождения могут ввести в заблуждение пользователей данных устройств и привести к неточному расчету суточного EE как у спортсменов, так и у других физически активных людей. Дальнейшие исследования должны быть направлены на разработку прогностических уравнений, чтобы избежать погрешности определения расхода EE и ошибки расчета калорийности рациона питания.

Заключение. В этой работе мы определили, что пользователи, которые используют нагрудный пульсометр Polar для определения расхода энергетических трат, могу значительно переоценить свой рацион по содержанию килокалорий, что может пагубно отразиться на составе тела. В дальнейшем требуется проведение большего количество исследований по влиянию разных устройств, цель которых рассчитывать энергетические траты.

РОССИИСКИИ ЖУРНАЛ RUSSIAN JOURNAL OF СПОРТИВНОЙ НАУКИ SPORTS SCIENCE 2022, T. 1 (3)_2022, Vol. 1 (3)

Дополнительная информация:

Источник финансирования. Авторы заявляют об отсутствии внешнего финансирования при проведении исследования и подготовке публикации.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с проведенным исследованием и публикацией настоящей статьи.

Additional information:

Funding. This study was not supported by any external sources of funding. Conflict of interest. The authors declare no conflict of interests.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. World Health Organization Global recommenda- № 58(6). - pp. 613-619. DOI: 10.1016/j.pcad. tions on physical activity for health. World 2016.02.006.S0033-0620(16)30016-0.

Health Organization. URL: https://www.who.int/ 5. Dunn, J. Wearables and the medical revolution /

publications/i/item/9789241599979 (accessed J. Dunn, R. Runge, M. Snyder // Per Med. - 2018. -

21.06.2022). № 15(5). - pp. 429-448. DOI: 10.2217/pme-2018-

2. Using fitness trackers and smartwatches to meas- 0044.

ure physical activity in research: analysis of con- 6. Current State of Commercial Wearable Technol-

sumer wrist-worn wearables / Henriksen A., ogy in Physical Activity Monitoring 2015-2017 /

Haugen Mikalsen M., Woldaregay A. Z. [et al] // J.Bunn, J. Navalta, C. Fountaine, J. Reece // Int J

J Med Internet Res. - 2018. - № 20(3). - pp. e110. Exerc Sci. - 2018. - № 11(7). - pp. 503-515.

DOI: 10.2196/jmir.9157. 7. Accuracy of Fitbit Devices: Systematic Review

3. Carpenter, A. Smart-watches: a potential chal- and Narrative Syntheses of Quantitative Data / lenger to the implantable loop recorder / A. Carpen- Feehan L. M., Geldman J., Sayre E. C. [et al] // ter, A. Frontera // Europace. - 2016. - № 18(6). - JMIR Mhealth Uhealth. - 2018. - № 6(8). -pp. 791-793. DOI: 10.1093/europace/euv427.euv pp. e10527. DOI: 10.2196/10527.

427. 8. PRISMA-P Group Preferred reporting items for

4. Hickey, A. M. Utility of consumer physical activ- systematic review and meta-analysis protocols ity trackers as an intervention tool in cardiovascular (PRISMA-P) 2015 statement / Moher D., Sham-disease prevention and treatment / A. M. Hickey, seer L., Clarke M. [et al] // Syst Rev. - 2015. -P. S. Freedson // Prog Cardiovasc Dis. - 2016. - № 4:1. DOI: 10.1186/2046-4053-4-1.

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ:

Алексей Геннадьевич Антонов - специалист по комплексному научно-методическому сопровождению спортсменов ГКУ города Москвы «Центр спортивных инновационных технологий и подготовки сборных команд» Департамента спорта города Москвы, Москва, e-mail: alexantonovk@gmail.com, ORCID: 0000-0002-3409-4485.

Василий Дмитриевич Выборнов - кандидат биологических наук, заместитель директора по медико-биологическому и научно-методическому сопровождению ГКУ города Москвы «Центр спортивных инновационных технологий и подготовки сборных команд» Департамента спорта города Москвы, Москва, e-mail: v.vybornov84@gmail.com, ORCID: 0000-0002-9522-8328. Полина Денисовна Рыбакова* - специалист по комплексному научно-методическому сопровождению спортсменов ГКУ города Москвы «Центр спортивных инновационных технологий и подготовки сборных команд» Департамента спорта города Москвы, Москва. Магистрантка кафедры спортивной медицины, Российский государственный университет физической культуры, спорта, молодежи и туризма, Москва, e-mail: rybakova.poly@yandex.ru, ORCID: 0000-0003-1165-6518. Александр Борисович Мирошников - кандидат биологических наук, доцент кафедры спортивной медицины, Российский государственный университет физической культуры, спорта, молодежи и туризм, Москва, e-mail: benedikt116@mail.ru, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4030-0302. * автор, ответственный за переписку

РОССИИСКИИ ЖУРНАЛ СПОРТИВНОЙ НАУКИ 2022, T. 1 (3)_

INFORMATION ABOUT THE AUTHORS:

Aleksej Gennad'evich Antonov - Expert in comprehensive scientific and methodological support for athletes, Moscow State Public Institution "Center for Sports Innovative Technologies and Training of National Teams" of the Department of Sports of Moscow, Moscow, e-mail: alexantonovk@gmail.com, ORCID: 0000-0002-3409-4485.

Vasilij Dmitrievich Vybornov - Candidate of Biological Sciences, Deputy Director for biomedical and scientific and methodological support, Moscow State Public Institution "Center for Sports Innovative Technologies and Training of National Teams" of the Department of Sports of Moscow, Moscow, e-mail: v.vybornov84@gmail.com, ORCID: 0000-0002-9522-8328.

Polina Denisovna Rybakova* - Expert in comprehensive scientific and methodological support for athletes, Moscow State Public Institution "Center for Sports Innovative Technologies and Training of National Teams" of the Department of Sports of Moscow; Master Student of the Department of Sports Medicine, Russian State University of Physical Culture, Sports, Youth and Tourism, Moscow, e-mail: rybakova.poly@yandex.ru, ORCID: 0000-0003-1165-6518.

Aleksandr Borisovich Miroshnikov - Candidate of Biological Sciences, Associate Professor of the Department of Sports Medicine, Russian State University of Physical Culture, Sports, Youth and Tourism, Moscow, e-mail: benedikt116@mail.ru, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4030-0302. Corresponding author

Для цитирования: О точности определения затрат энергии носимым трекером активности Polar / А. Антонов, В. Выборнов, П. Рыбакова, А. Мирошников // Российский журнал спортивной науки: медицина, физиология, тренировка. - 2022. - Т. 1. - № 1. DOI: 10.51871/2782-6570_2022_01_03_1

For citation: Antonov A.G, Vybornov V.D., Rybakova P.D., Miroshnikov A.B. About the accuracy of identifying energy expenditure by the wearable activity tracker Polar. Russian Journal of Sports Science: Medicine, Physiology, Training, 2022, vol. 1, no. 1. DOI: 10.51871/2782-6570_2022_01_03_1