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Der ganz große Hype um Fitnesstracker ist in meinen Augen wieder vorbei. Es gab eine Zeit, da wurde man regelrecht überschwemmt von Werbung zu Geräten die wie Uhren oder Schmuck am Arm getragen werden und neben dem Kalorienverbrauch noch weitere Auswertungen des eigenen Lifestyles ermöglichen. Gelaufene Schritte, die Herzfrequenz oder auch die Schlafqualität, das alles lässt sich heutzutage täglich tracken. Zwar ist der Hype etwas abgeflacht, getragen werden Fitnesstracker dennoch nach wie vor und folglich wird damit auch nach wie vor geforscht. Wie genau moderne Geräte insbesondere den Kalorienverbrauch bestimmen können und welche echte Relevanz von der Verwendung eines Fitnesstrackers auf gesundheitliche Marker ausgeht, wurde in neuen wissenschaftlichen Arbeiten untersucht die ich heute vorstellen möchte.

Meta-Analyse aus 2018

O’Driscoll, Turicchi & Beaulieu et al. (1) sichteten 2018 die Daten aus insgesamt 60 Studien mit 1946 gesunden Probanden (Durchschnittsalter 35 Jahre; BMI: 24,9). Die getesteten Geräte dienten als entweder als medizinische Werkzeuge mit entsprechender Zertifizierung oder wurden als Fitnesstracker im Alltag verwendet. Getragen wurden die Geräte am Unterarm (1), am Oberarm (6) oder am Handgelenk (33). Teilweise waren sie mit Herzfrequenzsensoren ausgestattet.

Beim Gesamtkalorienverbrauch zeigten nahezu alle Geräten mittlere (0,2-0,5) bis größere (ab 0,8) Abweichungen vom Ist-Kalorienbedarf. Medizinische Tracker wie Sense Wear schnitten vergleichsweise besser ab als sonstige Alltagstracker.

Fitnesstracker im Test

 

 

 

 

Beim Vergleich des Kalorienverbrauchs verschiedener körperlicher Aktivitäten an 40 Geräten schnitten wieder die mit medizinischer Zulassung (Sense Wear) mit am besten ab. Es gab jedoch auch Alltagstracker wie Fitbit mit annehmbaren Ergebnissen.

Fitnesstracker im Test 2

Fazit

Kalorientracking unterliegt je nach verwendetem Gerät kleiner tragbarer bis großer nicht tragbarer Abweichungen vom tatsächlich Ist-Verbrauch. Wer Wert auf möglichst genaue Werte legt sollte sich an Geräte mit medizinischer Zertifizierung wie beispielsweise Sense Wear halten. 

Studie mit 12 Trackern aus 2019

Aufbau

Eine neuere Untersuchung der japanischen Forschergruppe um Murakami, Haruka et al. setzte sich ebenfalls mit der Genauigkeit von Fitnesstrackern auseinander (13). Sie nahmen 12 Fitnesstracker unter die Lupe indem sie einmal den Kalorienverbrauch an einen Tag in einer Stoffwechselkammer und einmal 15 Tage unter Real-Life-Bedingungen bestimmten. In der Stoffwechselkammer wurde der Energieverbrauch via indirekte Kalorimetrie festgelegt. Unter „freien“ Bedingungen diente die DLW Methode als Maß. Beides Mal wurden die Ergebnisse mit denen der Fitnesstracker verglichen. Die 19 Probanden, 10 Frauen und 9 Männer mit normalen BMI, waren zwischen 21 und 50 Jahren alt und frei von chronischen Erkrankungen, die den Stoffwechsel oder die körperliche Aktivität beeinflussen konnten.

Stoffwechselkammer

Bei der Stoffwechselkammer handelt es sich um einen Raum, der je nach Untersuchung unterschiedlich ausgestattet werden kann und hilft, Daten über den Stoffwechselprozess zu sammeln. So können in der Stoffwechselkammer beispielsweise auch der Energieumsatz (Kalorienverbrauch) sowie das Verhältnis von Kohlenhydrat- und Fettumsatz gemessen werden (14).

Doubly Labeled Water – Methode (DLW)

Bei dieser Methode wird der Energieverbrauch über die Kohlendioxidabgabe gemessen. Bei einer bestimmten Menge aufgenommenes Wasser werden Wasserstoff- und Sauerstoffisotope markiert. Die Differenz aus den ausgeschiedenen und verbleibenden Isotopen erlaubt einen Rückschluss auf die Kohlendioxidabgabe und den Energieverbrauch in einem bestimmten Zeitraum. (16)

Die Doubly Labeled Water – Methode (DLW) und die indirekte Kalorimetrie (IK) gelten als Goldstandard in der Bestimmung des Energieverbrauchs auf Grund einer hohen Messpräzision (15).

Verwendete Geräte

Die Tracker wurden vom japanischen Forscherteam nach Popularität in ihrem Land ausgewählt.

  1. Fitbit Flex
  2. JAWBONE UP24
  3. Misfit Shine
  4. EPSON PULSENSE
  5. Garmin vivofit
  6. TANITA AM-160
  7. Omron CaloriScan
  8. Withings Pulse O2
  9. Omron Active style Pro
  10. Panasonic Actimarker
  11. SUZUKEN Lifecorder EX
  12. ActiGraph GT3X

Die blau unterlegten Fitnesstracker werden am Handgelenk getragen, die orange unterlegten in der Tasche und die grün unterlegten an der Taille.

Ablauf Stoffwechselkammer

Die Probanden betraten die Stoffwechselkammer um 9 Uhr morgens und blieben bis 9 Uhr morgens am nächsten Tag. Während der Zeit gingen sie alltäglichen Dingen nach: Essen, Fernsehen, Computer, Saubermachen, gehen auf einem Laufband.

Ablauf Real-Life

Die Probanden trugen ihre Tracker permanent.

Ausnahmen:

  • Duschen
  • Baden
  • Zeit für das Laden des Geräts

Der Kalorienverbrauch bei körperlicher Aktivität (PAEE) wurde von der Forschergruppe bei den Fitnesstrackern über eine Formel bestimmt die sich auf den sog. PAL-Index stützt.

Die Ergebnisse

In der Stoffwechselkammer lag der Energieverbrauch bei allen Aktivitäten bei ~528kcal. ALLE Fitnesstracker mit Ausnahme TANITA AM-160, Panasonic Actimarker und SUZUKEN Lifecorder EX zeigten signifikante Differenzen bei der Ermittlung des Kalorienverbrauchs. 6 Tracker unterschätzen den Wert, 3 überschätzten ihn. Auch bei der körperlichen Aktivität gehen die Ergebnisse in diese Richtung.

Fitnesstracker im Test 3

In der freien Natur lag der Kalorienverbrauch bei ~728 Kalorien. ALLE Fitnesstracker mit Ausnahme von Omron CaloriScan und Omron Active style Pro unterschätzten den Kalorienverbrauch. Diese beiden Tracker waren auch bei der körperlichen Aktivität sehr nah an der Kontrollbestimmung des Kalorienverbrauchs.

Fitnesstracker im Test 4

Interpretation

Die Forschergruppe sieht eine größere Fehlerquelle beim Real-Life-Modell in ausgleichenden Bestimmungen der Kalorienverbrauch zu Zeiten in denen die Tracker nicht getragen werden konnten (sog. Off-Body-Schätzungen).

Des Weiteren geht aus anderen Untersuchungen hervor, dass Fitnesstracker den Kalorienumsatz vieler körperlicher Aktivitäten wie beispielweise Radfahren oder auch Wäschewaschen unterschätzen (17,18). Da man auch von Aktivitäten weiß bei denen der Kalorienverbrauch überschätzt wird ergibt, sich individuell verschieden eine mehr oder weniger vorhandene Genauigkeit die für die Einzelperson in keiner wissenschaftlichen Arbeit wiedergegeben werden kann es sei denn sie spiegelt 1:1 den Alltag der Person wieder.

Auch häufige Haltungsänderungen (stehend-sitzend-liegend) werden als Fehlerquelle angesehen (19-22).

Letztlich weichen auch Rechenmodelle des Grundumsatzes teilweise erheblich vom echten Grundumsatz ab. Ein möglicher Grund hierfür wäre beispielsweise übermäßig viel Muskelmasse wie es unter Sportlern nicht unüblich erscheint.

Fazit

Es gestaltet sich selbst über Studien schwierig ein wirklich für sich perfektes Gerät zu finden. Zu vielfältig sind die Variablen die in die Ermittlung des Kalorienverbrauchs als Konstrukt aus Messung und Algorithmus einfließen. Immerhin heben sich im Real-Life-Modell einige Gerät mit sehr guten Endwerten und vertretbaren Abweichungen von der Konkurrenz ab. Dies sollte eine  Kaufentscheidung in jedem Fall beeinflussen.

Fitnesstracker – ein sinnvolles „Tool“?

Nach Sichtung der aktuellsten Studien zur Genauigkeit von Fitnesstrackern bleibt die Frage offen, ob es sich dabei um ein sinnvolles Tool handelt, dass tatsächlich gesundheitlich relevante Verbesserungen herbeiführen kann. Jo et al (23) befassten sich mit dieser Frage. Die Forscher sichteten 550 Studien zum Thema von denen lediglich 6 alle Einschlusskriterien erfüllten. Erfasst wurden Veränderungen gesundheitlich relevanter Marker wie eine Gewichtsreduktion oder die Veränderung von Cholesterin, Blutzucker sowie des Blutdrucks.

Lediglich in einer der sechs involvierten Studien verzeichneten Probanden eine signifikant größere Gewichtsreduktion mit Verwenden eines Fitnesstrackers. Bei Cholesterin und Blutdruck traten keine Unterschiede auf. Eine Studie widmete sich dem HbA1c Wert (Langzeitblutzucker) bei älteren Patienten mit Typ2 Diabetes. Hier zeichneten sich für Fitnesstracker lediglich kleinere Vorteile ab.

Das abschließende Wort der Arbeit erscheint treffend:

„Evidence of positive benefits from wearable devices is lacking. However, wearable devices play a role as a facilitator in motivating and accelerating physical activity, and ultimately, they may contribute to improving clinical outcomes among patients.“

Resümee

Wer mit Fitnesstracking im Rahmen sportlicher Zielsetzungen seine Ernährungplanung optimieren möchte, sollte entweder auf Geräte mit medizinischem Standard zurückgreifen oder sich an Tracker halten die in aktuellsten Studien hierzu die genauesten Ergebnisse liefern. Allein das zählt! Tracking muss und sollte in diesen Fällen nicht 24/7 stattfinden sondern nur zyklisch zum Einsatz kommen um einen Kontrollwahn zu verhindern.

Wer Fitnesstracking betreibt weil es ihm damit leichter fällt den Alltag zu organisieren oder schlicht weg um aktiver zu sein, benötigt nicht zwingend ein Gerät mit absolut passenden Endwerten und dennoch sollte ein gewisse Genauigkeit gegeben sein. Auch hier darf 24/7 Tracking nicht dazu führen das man sich selbst „über-kontrolliert“ und damit stresst.

Die Verwendung von Fitnesstrackern ist kein Garant für sportlichen Erfolg oder die Verbesserung gesundheitlicher Marker, kann aber sicher einer bestimmten Personengruppe als hilfreiches Tool dienen. Wie der einzelne damit zu Recht kommt und ob man selbst einen Benefit aus Kalorientracking ziehen kann gilt es herauszufinden.

Berichtet mir von euren Erfahrungen.

Sportliche Grüße

Holger

 

Quellen

(1)

https://bjsm.bmj.com/content/early/2018/09/07/bjsports-2018-099643

(13)

https://waseda.pure.elsevier.com/en/publications/accuracy-of-12-wearable-devices-for-estimating-physical-activity-

(14)

https://www.helmholtz.de/gesundheit/was-ist-eine-stoffwechselkammer/

(15)

https://www.germanjournalsportsmedicine.com/fileadmin/content/archiv2010/heft01/11_uebersicht_mueller.pdf

(16)

http://vmrz0100.vm.ruhr-uni-bochum.de/spomedial/content/e866/e2442/e10369/e10749/e10772/e10874/index_ger.html

(17)

https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0171720

(18)

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24770438

(19)

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28796796

(20)

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28260201

(21)

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25595219

(22)

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22526075

(23)

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31302077

Bildquelle

SA’s open-source ‘metabolic chamber’