Умные весы. Или не очень?

В последнее время стали популярны так называемые «умные весы» или «смарт весы». Производители заявляют, что такие весы могут определить процент жира, мышц, костной массы и воды в организме, оценить базовый уровень метаболизма и индекс массы тела, а некоторые — даже снять ЭКГ.

Мы решили разобраться, что и как рассчитывают умные весы, насколько они точны и какая от них может быть польза.

Умные весы — это какие?

Умные весы — это устройства, которые могут не только измерять массу тела, как привычные нам напольные весы, но и оценивать показатели его состава: массу и процент жировой, костной и мышечной массы от общего веса тела, содержание воды.

Разница между весами разных производителей может быть в количестве определяемых параметров и запоминаемых пользователей.

Как работают умные весы

Работа умных весов основана на измерении электрического сопротивления различных тканей организма при прохождении через них тока низкой интенсивности. Такой метод называется биоимпедансометрия или метод биоимпедансного анализа.

Упрощённая схема работы умных весов выглядит так:

1. Человек сообщает весам данные о себе. Обычно это рост, пол, возраст. Вес чаще всего определяется устройством.
2. Человек встаёт босыми ногами на датчики весов и/или берёт датчики в руки.
3. Через тело проходит ток от одного датчика устройства к другому.
4. Различные ткани организма оказывают току разное сопротивление и по-разному его пропускают.

Справочно: Из школьного курса физики мы знаем, что электролиты, в частности вода, проводят электрический ток. Мышцы содержат больше воды и электролитов, чем жировые ткани, кости и кожа. Соответственно, мышечные ткани проявляют меньше сопротивления, через них электрический импульс проходит легче и быстрее.

5. Устройство определяет импеданс (полное электрическое сопротивление) в частях тела, через которые проходил ток (например, две ноги и нижняя часть туловища).
6. Используя заложенные вычислительные модели, весы анализируют данные о разном сопротивлении на пути тока и базовые данные о пользователе. В результате весы предполагают сопротивление всего организма.
7. На основе этой информации устройство делает выводы о содержании в организме жира, в том числе висцерального, воды, костной и мышечной массы, о метаболизме и других параметрах организма в зависимости от заложенной модели.

Какие бывают умные весы

Существует различные типы устройств биоимпедансного анализа. Наиболее популярные бытовые напольные умные весы работают по принципу «от ноги к ноге». Когда человек встаёт босыми ногами на датчики весов, ток течёт от одной ноги к другой. На пути через тело ток теряет часть напряжения, определяется сопротивление (импеданс) и оценивается состав тела.

Измеряется только биоимпеданс ног, данные о верхней части тела принимаются с помощью прогнозных уравнений и сведений о росте человека. То есть устройство предполагает состав тела на основе состава ног.

Также есть устройства, работающие по принципам:

• «от руки к руке» — датчики держатся в руках, ток идёт от одной ладони к другой, данные о нижней части тела достраиваются;
• «от ноги к руке» или «всё тело» — человек стоит на весах и держит датчик в руке, оцениваются или одна сторона тела или обе;
• «прямой сегментный» — человек стоит на весах и держит проводящее устройство двумя руками, измеряется импеданс 5 частей тела (туловище, две руки, две ноги).

Использование биоимпедансного анализа может быть небезопасно, если в организме есть медицинские электронные импланты (кардиостимулятор, искусственные органы, портативные устройства), а также при беременности.

Насколько точны умные весы и что влияет на показатели

Учёные сходятся во мнении, что бытовые умные весы не дают точного представления о составе тела.

Неточность прогнозирования биоимпедансного анализа составляет от 2−3% до 5−6% по сравнению с наиболее точными методами оценки. Чаще недооценивается содержание жира в организме. При этом чем больше жира в организме, тем менее точны результаты.

Так, в 2021 году было опубликовано исследование, где у 153 человек определяли состав тела с помощью трёх различных умных весов, а потом сравнивали результаты с данными двойной рентгеновской абсорбциометрии в качестве «золотого стандарта». Результаты показали, что погрешность при определении массы тела умными весами составила в среднем 0,3 кг, жировой и мышечной массы — от 2,2 кг до 4,4 кг.

Причины, по которым умные весы не дают абсолютно точную и подробную информацию о составе тела:

• биоимпедансный анализ требует большого количества упрощений и предположений, основанных на средних значениях для людей, не учитывает индивидуальности;
• измеряется усреднённый биоимпеданс для всего тела;
• в бытовых умных весах используется фиксированная частота тока, которая помогает распознавать только основные типы тканей.

На достоверность измерений могут влиять и факторы состояния организма, например, количество воды.

Если человек обезвожен — количество жира будет завышено, если чрезмерно гидратирован — показатели жира будут занижены.

С уровнем воды в организме связаны и другие частые причины ошибок: отёки, алкоголь и кофеин накануне взвешивания, температура тела, потоотделение, наполненность мочевого пузыря.

Кроме того, на результаты влияют протезы, физическая активность, тренировки, проводимость кожи, расовая принадлежность.

К каким выводам мы пришли

Если хочется использовать бытовые умные весы — лучше делать это для ориентировочной оценки состава тела, не зацикливаться на цифрах, а отслеживать динамику.

При этом взвешиваться лучше в одно и то же время натощак или через 3−4 часа после приёма пищи, с пустым мочевым пузырём. Лучше не проводить измерения после тренировки, выпитого накануне алкоголя или большого количества кофе.

Результаты измерений умных весов не должны становиться основой для принятия решений о здоровье, но могут быть поводом обратить внимание на свой организм и начать разбираться в волнующих вопросах со специалистами.

Для более точной информации о составе тела можно обратиться в медицинские центры, где могут провести биоимпедансный анализ на профессиональном многочастотном оборудовании или при необходимости использовать другой метод исследований. При этом стоит помнить, что даже профессиональное оборудование имеет свои погрешности в измерениях.

Автор: Анастасия Кокоулина, сотрудник направления научной информации Школы идеального тела #sekta