Чем больше жировой массы, тем хуже умные часы считали сожжённые калории

Число на экране выглядит точным, но исследование четырёх популярных часов показало: это алгоритмическая оценка, и её ошибка росла вместе с процентом жира в организме

Умные часы могут показать после тренировки 427 ккал. Такая точность до единицы невольно создаёт ощущение, будто устройство действительно измерило именно 427 килокалорий.

Но часы не умеют непосредственно измерять расход энергии. Они пытаются его вычислить.

И новое исследование показывает, насколько существенной может быть разница между этими двумя вещами.

Четыре часов одновременно и лаборатория вместо пятого устройства

В исследовании, опубликованном 29 июля 2026 года в журнале PLOS ONE, участвовали 58 взрослых участников латиноамериканского происхождения в возрасте от 18 до 50 лет. Средний возраст выборки составлял 23 года. Исследователи специально набирали людей с различным индексом массы тела и процентом жира.

Каждый участник одновременно носил четыре потребительских устройства:

• Apple: Watch Series 8
• Garmin: Forerunner 955
• Samsung: Galaxy Watch5
• Fitbit: Sense 2

Затем человек выполнял стандартизированную тренировку на горизонтальном велоэргометре: 10 минут езды с чередованием умеренной и высокой интенсивности, плюс периоды покоя до и после нагрузки. Расположение часов на запястьях меняли по специальной схеме, чтобы конкретная позиция не давала одному устройству преимущества.

Одновременно исследователи измеряли расход энергии системой COSMED K5. Это уже не попытка угадать калории по движениям руки и пульсу: метаболический анализатор измеряет газообмен при дыхании — прежде всего потребление кислорода и выделение углекислого газа — и позволяет значительно непосредственнее оценивать энергозатраты.

Именно показания COSMED K5 использовали как критерий, с которым сравнивали часы.

Почему часы вообще вынуждены угадывать калории

Вот как работает ключевая часть этой истории.

На запястье есть оптический датчик пульса. Он направляет свет в ткани и регистрирует изменения отражённого сигнала, связанные с изменением кровенаполнения сосудов при каждом сокращении сердца. Этот метод называется фотоплетизмографией, или PPG.

Кроме того, акселерометр регистрирует движение. К этим данным часы добавляют информацию о пользователе — например, возраст, пол, рост и вес.

А дальше начинается то, чего пользователь не видит: закрытый алгоритм производителя превращает набор этих сигналов в предполагаемый расход энергии. Авторы исследования подчёркивают, что именно закрытый характер этих алгоритмов не позволяет точно определить, почему конкретное устройство ошибается именно так.

Поэтому 427 ккал на экране — не аналог показания термометра.

Это результат модели.

Ошибка была не случайной мелочью

Все четыре устройства показали существенные расхождения с лабораторным измерением.

Авторы сообщают, что медианная абсолютная процентная ошибка в зависимости от устройства находилась примерно в диапазоне 15–25%. При этом средние значения процентной ошибки были ещё выше из-за распределения крупных ошибок.

Apple, Garmin и Samsung в среднем завышали энергозатраты. Наименьшее среднее систематическое отклонение среди них было у Apple, более крупное — у Garmin и Samsung.

Fitbit выглядел иначе. После исключения аномальных измерений его среднее смещение не отличалось статистически значимо от нуля. Но это не означало, что Fitbit оказался самым точным: семь его результатов превышали лабораторную оценку более чем на 450%. Это составляло примерно 13% измерений Fitbit, и после применения критериев качества такие значения были исключены из основного анализа.

То есть одно среднее число здесь легко может скрыть совсем другую картину.

Самое интересное началось, когда посмотрели не на часы, а на человека

Исследователи проверяли не только различия между брендами. Их интересовал вопрос: меняется ли точность в зависимости от того, кто носит устройство?

И здесь обнаружилась главная закономерность.

Чем выше был процент жира в организме, тем больше становилась ошибка оценки энергозатрат. Связь обнаружили для всех четырёх устройств, хотя её величина различалась между брендами. Для процентной ошибки рост был особенно выражен у Fitbit и Garmin по сравнению с Apple; для абсолютной ошибки — у Garmin и Samsung по сравнению с Apple.

На графиках исследования на странице 5 эта тенденция хорошо видна: линии ошибки поднимаются с увеличением процента жира, хотя разброс отдельных измерений остаётся большим.

Именно здесь возникает неприятный парадокс.

Люди с более высоким процентом жира могут особенно активно пользоваться показателем сожжённых калорий для контроля веса. Но именно у них в этом эксперименте оценка часов становилась менее точной.

В популярном разборе результатов ведущий автор Jason Kostrna отмечает, что у некоторых участников с более высоким процентом жира ошибки отдельных устройств составляли примерно 50–100% и даже больше. В условном примере реальный расход 100 ккал мог превратиться на экране примерно в 150 или 200 ккал.

Но это иллюстрация масштаба наблюдавшихся ошибок, а не правило, позволяющее сказать, что часы человека с определённым процентом жира обязательно завышают расход в полтора или два раза.

Почему жировая масса может влиять на расчёт

Само исследование не позволяет установить точный механизм — и авторы прямо это признают.

Есть несколько возможных компонентов. Более высокая жировая масса может быть связана с особенностями гемодинамики, состава тела и механической эффективности движения. Мягкие ткани и их движение способны влиять на оптический сигнал на запястье. Наконец, алгоритмы могут быть хуже откалиброваны для людей с более высоким процентом жира, если такие типы тел недостаточно представлены в данных, на которых строились модели.

Но здесь важно разделять результат и объяснение.

Результат исследования — ошибка действительно увеличивалась с процентом жира. Почему именно это происходило, пока окончательно неизвестно: алгоритмы Apple, Garmin, Samsung и Fitbit закрыты, поэтому исследователи не могут разобрать их вычисления изнутри.

А оттенок кожи?

Это был второй важный вопрос исследования.

Оптические датчики работают со светом, поэтому давно обсуждается возможность того, что пигментация кожи способна влиять на качество PPG-сигнала. В эксперименте использовали шкалу Fitzpatrick; участники относились к типам III–V.

Однако статистически устойчивого влияния оттенка кожи на ошибку оценки энергозатрат исследователи не обнаружили.

Это не доказывает, что оттенок кожи никогда не влияет на работу носимых сенсоров. В группе было всего четыре человека с типом Fitzpatrick V, а сами авторы предупреждают, что небольшой размер подгруппы ограничивает статистическую мощность анализа. Результат относится именно к этому эксперименту и этим условиям.

Почему нельзя просто «доесть» калории после тренировки

Именно здесь исследование становится практически важным.

Если часы сообщили, что тренировка стоила 600 ккал, легко встроить это число в энергетический баланс: «Я потратил 600 — значит, могу вернуть часть едой».

Проблема в том, что исходное число может быть систематически завышено.

Поэтому данные этого исследования не поддерживают идею автоматически компенсировать едой все «активные калории», показанные часами. Особенно рискованно воспринимать показатель как лабораторно измеренную величину.

При этом исследование вовсе не показывает, что умные часы бесполезны. Авторы отдельно отмечают, что ограниченная точность абсолютной оценки калорий не исключает пользы устройств для отслеживания относительных изменений у одного человека со временем. Это, однако, ещё требует проверки в обычной жизни.

И другие показатели часов — пульс, продолжительность тренировки, темп или дистанция — представляют собой отдельные измерительные задачи. Нельзя переносить обнаруженную ошибку подсчёта сожжённых калорий на всё, что показывает устройство.

58 человек и одна короткая тренировка — важное ограничение

Исследование специально создавало контролируемые условия. Это одновременно его преимущество и ограничение.

Участники выполняли только одну короткую тренировку на горизонтальном велосипеде. Исследование не проверяло бег, ходьбу, силовые упражнения и целые сутки обычной жизни.

Все 58 участников были совершеннолетними латиноамериканцами, преимущественно молодыми, с типами кожи Fitzpatrick III–V. Кроме того, люди одновременно носили несколько устройств, что потенциально могло влиять на посадку ремешка и контакт сенсоров с кожей. Авторы пытались уменьшить этот эффект рандомизацией расположения часов, но полностью исключить его нельзя.

Наконец, проверялись конкретные модели часов. Производители обновляют программное обеспечение и алгоритмы.

Поэтому из этой работы нельзя заключить: «мои часы ошибаются на 25%» или «при таком проценте жира они завышают калории вдвое».

Можно сделать более аккуратный и одновременно более важный вывод: точное число на дисплее не гарантирует точности самого измерения.