Kolik kalorií jste dnes skutečně spálili při tréninku? A jak přesně vám to dokážou říct chytré hodinky na zápěstí? V době, kdy se stále více sportovců i běžné populace spoléhá na Apple Watch, Garmin, Fitbit nebo Galaxy Watch při řízení tréninku, hubnutí i sledování zdravotního stavu, je tato otázka důležitější než kdy dříve.
Moderní chytré hodinky dnes slibují téměř laboratorní přesnost. Měří tepovou frekvenci, odhadují energetický výdej a poskytují data, podle kterých mnozí upravují svůj trénink i jídelníček. Jsou však tato čísla skutečně tak přesná, jak se zdá? A platí to stejně pro běh, cyklistiku i silový trénink?
Nová studie publikovaná v časopise Sensors se rozhodla postavit čtyři nejpopulárnější značky chytrých hodinek proti zlatým standardům laboratorního měření – elektrokardiografii a nepřímé kalorimetrii. Výsledky přinesly několik velmi příjemných překvapení, ale také jedno zásadní zjištění, které může změnit způsob, jakým interpretujete údaje o spálených kaloriích.
Pokud používáte chytré hodinky při sportu, snažíte se řídit intenzitu tréninku podle tepu nebo si hlídáte energetický výdej při redukci hmotnosti, tenhle článek byste si rozhodně neměli nechat ujít. Některá čísla totiž mohou být mnohem přesnější, než jste čekali. A jiná naopak výrazně méně.
Úvod do problematiky
Nositelná elektronika patří již několik let mezi nejrychleji rostoucí segmenty fitness a zdravotnických technologií. Chytré hodinky dnes využívají miliony lidí k monitorování srdeční frekvence, fyzické aktivity, energetického výdeje i dalších zdravotních ukazatelů. Jejich popularita je natolik vysoká, že se postupně začínají využívat nejen ve fitness praxi, ale také v oblasti prevence a managementu chronických onemocnění.
Většina moderních hodinek měří srdeční frekvenci pomocí fotopletysmografie (PPG), tedy technologie sledující změny průtoku krve v periferních tkáních. Přestože je tato metoda neinvazivní a uživatelsky komfortní, její přesnost může být ovlivněna pohybovými artefakty, kvalitou kontaktu senzoru s kůží, změnami prokrvení nebo intenzitou pohybu. Tyto limity jsou obzvláště významné při sportovní aktivitě, kdy dochází k rychlým změnám srdeční frekvence a zvýšenému mechanickému zatížení senzoru.
Ještě větší otázky panují kolem odhadu energetického výdeje (EE). Na rozdíl od srdeční frekvence nejde o přímo měřenou veličinu, ale o hodnotu vypočítanou pomocí proprietárních algoritmů využívajících informace o srdeční frekvenci, pohybu a osobních charakteristikách uživatele. Přesnost těchto algoritmů bývá mezi jednotlivými výrobci velmi rozdílná a dosavadní výzkumy naznačují, že odhady energetického výdeje mohou být zatíženy značnou chybou, zejména při silovém tréninku.
Cílem této studie bylo proto systematicky porovnat přesnost měření srdeční frekvence a energetického výdeje u čtyř běžně používaných chytrých hodinek během vytrvalostního i silového tréninku a porovnat jejich výsledky se zlatými standardy laboratorního měření.
Metodika studie
Do studie bylo zařazeno 62 zdravých mužů s průměrným věkem 26,6 roku. Všichni absolvovali standardizovaný protokol vytrvalostního a silového tréninku.
Během testování měli účastníci současně nasazené čtyři komerčně dostupné modely chytrých hodinek:
- Apple Watch Series 7
- Samsung Galaxy Watch 4
- Fitbit Charge 5
- Garmin Vivosmart 5
Srdeční frekvence byla současně měřena pomocí elektrokardiografie (ECG), která sloužila jako referenční metoda. Energetický výdej byl stanoven pomocí nepřímé kalorimetrie, tedy laboratorního měření spotřeby kyslíku a produkce oxidu uhličitého.
Vytrvalostní protokol zahrnoval:
- 10 minut při 45–50 % tepové rezervy,
- 10 minut při 70–75 % tepové rezervy,
- 5 minut při 80–85 % tepové rezervy,
- následnou regeneraci.
Silový protokol zahrnoval:
- bench press,
- dřep,
- T-bar přítahy,
- mrtvý tah,
provedené ve dvou sériích s vahou odpovídající 10RM.
Výsledky
- Přesnost měření srdeční frekvence při vytrvalostním tréninku - Všechny hodinky vykazovaly velmi vysokou přesnost měření srdeční frekvence. Nebyly nalezeny významné rozdíly mezi hodnotami získanými pomocí ECG a většinou sledovaných zařízení. Korelace mezi hodinkami a ECG dosahovaly hodnot r = 0,64–0,91, přičemž nejlepších výsledků dosáhly Apple Watch a Garmin. Spolehlivost měření byla velmi vysoká (ICC = 0,965).
- Přesnost odhadu energetického výdeje při vytrvalostním tréninku - Situace byla výrazně odlišná u energetického výdeje. Všechny hodinky vykazovaly významné odchylky oproti nepřímé kalorimetrii. Korelace byly pouze slabé až střední (r = 0,26–0,59) a spolehlivost měření byla nízká (ICC = 0,377). Některá zařízení odhadovala energetický výdej o desítky kilokalorií odlišně oproti laboratornímu měření.
- Přesnost měření srdeční frekvence při silovém tréninku - Také během silového tréninku zůstala přesnost měření srdeční frekvence překvapivě vysoká. Korelace mezi hodinkami a ECG přesahovaly hodnotu r = 0,95 a ICC dosáhl hodnoty 0,989. Nejlepších výsledků dosáhly Apple Watch, které jako jediné nevykazovaly statisticky významné rozdíly oproti ECG.
- Přesnost odhadu energetického výdeje při silovém tréninku - Největší problémy byly zaznamenány právě zde. Korelace mezi energetickým výdejem z hodinek a nepřímou kalorimetrií byly velmi slabé (r = 0,10–0,34). ICC dosáhl pouze 0,140, což představuje velmi nízkou spolehlivost. Některé hodinky nadhodnocovaly či podhodnocovaly energetický výdej o více než 150 kcal během jediného tréninku.
Diskuze
Hlavním zjištěním studie je skutečnost, že moderní chytré hodinky již dnes dokáží velmi přesně sledovat srdeční frekvenci nejen během vytrvalostních aktivit, ale také během silového tréninku. To je důležité zjištění, protože právě silový trénink býval v minulosti považován za problematický z hlediska přesnosti PPG senzorů. Autoři naznačují, že relativně stabilní poloha zápěstí během silových cviků může umožňovat kvalitnější snímání signálu, než se původně předpokládalo.
Naopak odhady energetického výdeje vykazovaly výrazné nedostatky. Hlavním problémem je skutečnost, že energetický výdej není měřen přímo, ale pouze odhadován pomocí algoritmů založených převážně na srdeční frekvenci a pohybových datech. Tento přístup funguje relativně dobře u kontinuálních vytrvalostních aktivit, ale selhává při silovém tréninku, kde je vztah mezi srdeční frekvencí a skutečnými energetickými nároky mnohem méně předvídatelný.
Silový trénink je charakteristický krátkými úseky práce, delšími pauzami, lokální svalovou aktivací a nelineárním vztahem mezi spotřebou kyslíku a srdeční frekvencí. Právě tyto faktory pravděpodobně vysvětlují, proč algoritmy hodinek nedokáží energetický výdej při odporovém tréninku přesně odhadnout.
Z praktického hlediska studie naznačuje, že uživatelé mohou hodnotám srdeční frekvence z moderních chytrých hodinek poměrně důvěřovat a využívat je pro řízení intenzity tréninku. Naopak údaje o spálených kaloriích by měly být interpretovány velmi opatrně, zejména při silovém tréninku. Autoři doporučují vnímat energetický výdej spíše jako orientační ukazatel trendů než jako přesnou hodnotu skutečně vydané energie.
Co si z toho vzít do praxe?
- Chytré hodinky dnes velmi dobře měří srdeční frekvenci při běhu, chůzi i silovém tréninku.
- Apple Watch vykazovaly v této studii nejvyšší přesnost měření srdeční frekvence.
- Údaje o spálených kaloriích jsou výrazně méně přesné než údaje o tepu.
- Při silovém tréninku mohou chyby odhadu energetického výdeje dosahovat stovek kilokalorií.
- Kalorie z hodinek nepoužívejte pro přesné nastavování energetického příjmu.
- Srdeční frekvence z hodinek je vhodná pro řízení intenzity tréninku, kalorické údaje spíše pro sledování dlouhodobých trendů.
Zdroje
Lee, T.-H., Jun, D.-U., Bae, J.-Y., Roh, H.-T., & Cho, S.-Y. (2026). Comparative Validity of Smartwatch-Derived Heart Rate and Energy Expenditure During Endurance and Resistance Exercise. Sensors, 26, 2526.