Os smartwatches se tornaram uma forma cada vez mais popular de as pessoas monitorarem sua saúde e seu condicionamento físico. Cerca de 100 milhões — quase 4 em cada 10 — adultos nos Estados Unidos possuem um smartwatch. No mundo todo, pesquisas de mercado estimam aproximadamente 560 milhões de usuários de smartwatches.
No entanto, um conjunto crescente de pesquisas demonstra que uma das métricas mais utilizadas dos smartwatches — o número de calorias gastas — é frequentemente imprecisa.
Sou cientista do exercício e estudo o comportamento relacionado à atividade física e a integração de tecnologias vestíveis. Recentemente, trabalhei com uma equipe de colegas do Medical Photonics Laboratory da Florida International University em um estudo que examinou o quão bem smartwatches utilizados com frequência medem respostas fisiológicas durante o exercício e se essa precisão varia entre os indivíduos.
Nossa equipe descobriu que esses dispositivos não apenas podem apresentar erros substanciais nas medições de calorias gastas, mas que esses erros também aumentam à medida que cresce o percentual de gordura corporal do usuário.
Noções básicas sobre os smartwatches
A maioria dos smartwatches contém acelerômetros que medem o movimento e utiliza um sensor óptico para estimar a frequência cardíaca. A cada batimento cardíaco, a quantidade de sangue que circula pelos vasos sanguíneos do pulso muda. O sangue absorve luz, permitindo que o relógio acompanhe as mudanças na luz refletida de volta para o sensor. Esse padrão permite que o relógio estime a frequência cardíaca.
O relógio combina os dados desses sensores com informações sobre o usuário, como idade, sexo, altura e peso. Em seguida, utiliza um algoritmo para estimar quanta energia essa pessoa gastou.
A frequência cardíaca e o movimento são sinais relativamente acessíveis para um dispositivo usado no pulso, mas o gasto calórico é muito mais complexo. Para estimá-lo, o relógio precisa usar diversas informações que consegue medir razoavelmente bem para prever algo que não consegue medir diretamente. Mas diferenças na composição corporal, no condicionamento físico, na eficiência dos movimentos e nas respostas fisiológicas ao exercício dos usuários podem afetar essa estimativa.
Como fizemos o estudo
Para nosso estudo, recrutamos 58 adultos hispânicos de Miami, onde nosso laboratório está localizado, representando uma ampla variedade de percentuais de gordura corporal e tons de pele. Essas diferenças nos permitiram perguntar não apenas se os relógios eram precisos de maneira geral, mas também se sua precisão mudava dependendo de quem os utilizava.
Cada participante realizou uma sessão padronizada de ciclismo usando quatro dispositivos populares disponíveis para consumidores: Apple Watch Series 8, Garmin Forerunner 955, Samsung Galaxy Watch5 e Fitbit Sense 2. Os participantes alternaram entre exercícios de intensidade moderada e vigorosa em uma bicicleta reclinada durante 10 minutos.
Enquanto pedalavam, medimos o gasto energético usando um analisador metabólico, que capta e mede os gases que uma pessoa inspira e expira por meio de uma máscara. Na ciência do exercício, esse método é considerado a forma mais confiável de medir o gasto calórico. Essa medição nos forneceu um valor de referência com o qual pudemos comparar a estimativa de calorias de cada relógio.
Nosso protocolo proporcionou aos relógios um ambiente relativamente controlado para realizar as medições. Escolhemos intencionalmente o ciclismo em bicicleta reclinada porque isso nos permitiu controlar rigorosamente a intensidade do exercício e, ao mesmo tempo, reduzir os movimentos do pulso, que podem interferir na medição da frequência cardíaca utilizada pelos dispositivos vestíveis.
Cada participante usou dois relógios em cada pulso. Randomizamos a posição dos aparelhos, para o caso de uma das posições oferecer alguma vantagem. Não encontramos nenhuma evidência de que isso tenha ocorrido.
Erro substancial
Os quatro relógios apresentaram erros substanciais na medição do gasto calórico. O erro mediano entre os dispositivos ficou entre aproximadamente 15% e 25%, o que significa que, mesmo antes de considerar as diferenças individuais, as estimativas dos relógios frequentemente eram significativamente diferentes da nossa medição laboratorial.
Apple, Garmin e Samsung superestimaram sistematicamente o gasto calórico. O Apple apresentou o menor erro sistemático médio, enquanto Garmin e Samsung produziram superestimativas maiores.
O Fitbit apresentou um problema diferente. Embora seu erro médio não tenha sido sistematicamente positivo ou negativo após as exclusões relacionadas à qualidade dos dados, o dispositivo produziu várias estimativas claramente implausíveis, que tratamos como erros do aparelho, incluindo sete medições superiores a 450% do valor medido pelo sistema metabólico.
A imprecisão geral não foi particularmente surpreendente e já havia sido bem documentada em pesquisas anteriores. O que nos surpreendeu foi a força da relação entre o percentual de gordura corporal e o erro. Descobrimos que, à medida que o percentual de gordura corporal aumentava — ou seja, quanto maior a quantidade de gordura corporal do usuário —, mais imprecisa ficava a medição das calorias gastas pelo relógio.
Isso ocorreu com todos os dispositivos que testamos, embora a magnitude do efeito variasse significativamente entre as marcas. Para alguns relógios, os erros variaram de aproximadamente 50% a 100% ou até mais entre os participantes do estudo com percentuais mais elevados de gordura corporal.
Para colocar isso em termos mais práticos, imagine que nosso analisador metabólico, considerado o padrão-ouro, tenha medido um gasto energético de 100 calorias durante uma sessão de exercício. Uma superestimativa de 50% faria com que o relógio exibisse aproximadamente 150 calorias. Uma superestimativa de 100% faria com que o relógio exibisse aproximadamente 200 calorias.
Não encontramos um efeito significativo do tom de pele sobre o erro na medição do gasto calórico nas condições que testamos.
O que isso significa para os usuários de smartwatches
Não podemos determinar a partir deste estudo por que o percentual de gordura corporal teve um efeito tão substancial. A maneira como os algoritmos de estimativa são desenvolvidos e calibrados também pode desempenhar um papel importante, mas, como cada dispositivo utiliza sua própria versão de um algoritmo proprietário, não podemos saber exatamente como ele está medindo o gasto calórico.
Pessoas com percentuais mais elevados de gordura corporal provavelmente estão entre as que mais se interessam em utilizar dispositivos vestíveis para auxiliar na perda de peso. No entanto, nossos resultados indicam que elas também podem receber as estimativas menos precisas de gasto calórico.
Um erro de 50 ou 100 calorias em uma única sessão curta de exercício pode não parecer particularmente importante, mas esse erro pode se acumular ao longo do tempo. Em termos práticos, se você tiver 35% ou mais de gordura corporal e fizer quatro horas de exercício por semana, seu relógio pode apresentar um erro de 1.200 a 2.400 calorias por semana. Se você estiver tentando controlar o peso usando os dados fornecidos pelo relógio, poderá estar consumindo, por engano, quase a quantidade de calorias de um dia inteiro acreditando que as queimou durante seus treinos ao longo da semana.
O que os consumidores podem fazer
Isso não significa que os smartwatches não tenham valor
Em um estudo complementar que utilizou o mesmo protocolo de exercício, nossa equipe descobriu que esses dispositivos medem a frequência cardíaca com precisão razoável. Dependendo da atividade, esses dispositivos também podem fornecer informações úteis sobre outras métricas, incluindo duração do treino, distância e ritmo.
Com base nos resultados do nosso estudo, recomendo que os usuários de smartwatches tratem o número de calorias como uma estimativa, e não como uma medição exata. Se seu objetivo é perder peso, eu seria conservador ao usar esse número para determinar quanto comer ou para avaliar o sucesso de um treino.
Observar padrões ao longo do tempo também pode ser útil, especialmente quando esses dados são considerados em conjunto com a frequência cardíaca, a intensidade do exercício, as mudanças no peso corporal e a sua própria experiência. No entanto, um número consistente não é necessariamente um número preciso. Um dispositivo pode superestimar sistematicamente o gasto calórico e, ainda assim, parecer muito consistente de um treino para outro.
A tecnologia vestível continuará evoluindo. Sensores melhores podem contribuir para esse progresso, mas aprimorar a forma como o gasto energético é estimado em pessoas com diferentes composições corporais pode ser igualmente importante.
Em nosso laboratório, agora estamos ampliando nossos experimentos com smartwatches para o treinamento de força, no qual a combinação de movimentos do pulso e de todo o corpo, juntamente com diferentes intensidades de exercício, pode tornar uma estimativa precisa ainda mais desafiadora. Outros laboratórios ao redor do mundo também estão trabalhando para aprimorar essas tecnologias e entender como elas podem contribuir melhor para decisões relacionadas à saúde.
* Jason Kostrna é Professor Associado de Psicologia do Esporte e do Exercício, da Florida International University.
* Este artigo foi republicado de The Conversation sob licença Creative Commons. Leia o artigo original.
Quanto maior é a gordura corporal, menos preciso é o smartwatch ao medir as calorias gastas durante o exercício
