Waarmee verbrand je meer calorieën: met saxofoon spelen of met een kip slachten? En wie verbrandt meer calorieën tijdens zijn werk, een boer of een masseur? Hoewel het voor bepaalde activiteiten onwaarschijnlijk lijkt, zijn er volop wetenschappelijke onderzoeken te vinden waarbij is uitgerekend hoeveel calorieën je verbruikt bij de meest uiteenlopende taken en beroepen.
Als je bewust bezig bent met je gezondheid, is wat er in gaat aan voeding en af gaat door beweging belangrijk om in de gaten te houden. Gelukkig meet zo ongeveer iedere moderne activity tracker of stappenteller naast gezette stappen en afgelegde afstand in kilometers ook het aantal verbrande calorieën. Gebruik je bijvoorbeeld een app als MyFitnessPal om je voedselinname bij te houden, dan krijg je door de koppeling met zo’n tracker of app direct een correctie op je maximaal in te nemen calorieën voor die dag.
Maar hoe komen Jawbone, Garmin of Fitbit aan dat getal? Je kunt door een snelle scan van wetenschappelijk onderzoek concluderen dat het accuraat meten van energieverbruik niet eenvoudig is, en dat er dus al snel sprake is van schijnprecisie in populaire apps. Het is lastig om energieverbruik heel precies te berekenen met huis-tuin-en-keuken apparatuur zoals apps of fitness trackers: apps als RunKeeper en Fitbit geven een inschatting van je calorieverbruik tijdens een workout. Maar er bestaan ook een aantal methodes om energieverbruik superprecies te meten, gebaseerd op drie principes: twee op basis van zuurstof en één op basis van temperatuur.
Respiratie calorimeter
Om energie ergens uit te onttrekken, moeten we het verbranden en daar is zuurstof voor nodig. Professor Wilbur Atwater vond in de vorige eeuw de respiratie calorimeter uit. Deze calorimeter maakte het voor het eerst mogelijk om in een gesloten kamer zuurstofverbruik te meten, zodat naar aanleiding daarvan berekend kan worden hoeveel energie er werd omgezet. Bij energieverbruik komt warmte vrij. Als je die warmteproductie meet, kun je daaruit het energieverbruik berekenen. Bij deze methode moet de meetkamer wel erg goed geïsoleerd zijn en het vergt daarnaast veel tijd aangezien de proefpersoon lang in de ruimte moet zitten.
Nog een andere methode om energieverbruik te meten zonder testpersonen vast te zetten aan maskers en draden of in een kamer te houden, is de zogeheten doubly labeled water methode. Hierbij drinkt een proefpersoon water met een speciale samenstelling van niet schadelijke radioactieve stoffen. Door de processen die er in het lichaam ontstaan bij energieverbruik verandert de samenstelling van de urine. Door te meten hoeveel van die gemerkte stoffen in de urine zitten, kan men afleiden hoeveel energie er verbrand is. Hoewel de doubly labeled water methode bekend staat als een zeer betrouwbare techniek, is hij door de dure materialen en apparaten om urine te testen alleen geschikt voor wetenschappelijke toepassingen.
Kortom: dergelijke metingen zijn vrij bewerkelijk en kunnen daarom ook niet uitgevoerd worden door of in één activity tracker.
Er zijn ook shortcuts
Omdat je geen zuurstofmaskers, testkamers of speciaal behandeld water bij de Mediamarkt kunt kopen, wordt er bij het berekenen van het aantal verbrande calorieën in apps meestal gebruikt gemaakt van een benadering op basis van geslacht, leeftijd, lengte en gewicht die de gebruiker invoert in de applicatie. Soms wordt iemands conditie, gebaseerd op de hoeveelheid lichaamsbeweging die deze persoon per week heeft, hier ook nog in mee genomen.
Zuurstofmaskers en testkamers kun je niet bij de Mediamarkt kopen
Wanneer je lichamelijke activiteiten uitvoert verbruik je energie. Dit gebeurt echter niet alleen als je je inspant, maar ook als je rust. Ieder mens heeft een bepaald rustmetabolisme (basaal metabolisme): de hoeveelheid energie die het lichaam nodig heeft voor het onderhouden van het lichaam. Bijvoorbeeld voor de opbouw en afbraak van cellen, de spijsvertering of het regelen van de lichaamstemperatuur. Gemiddeld gezien wordt ongeveer twee derde deel van al je ingenomen energie (door voeding) verbruikt voor deze grondstofwisseling. Voor marathonlopers, houthakkers of Tour-de-France rijders liggen die verhouding natuurlijk heel anders. Iemands rustmetabolisme is afhankelijk van onder andere zijn of haar gewicht, lengte, leeftijd en geslacht. Er bestaan verschillende vergelijkingen om dit rustmetabolisme te berekenen. Eén van die vergelijkingen is de zogeheten Harris Benedit formule:
Rustmetabolisme mannen = 66.4730 + 5.0033 (hoogte in cm) + 13.7516 (gewicht in kilo’s) – 6.7550 (leeftijd)
Rustmetabolisme vrouwen = 655.0955 + 1.8496 (hoogte in cm) + 9.5634 (gewicht in kilo’s) – 4.6756 (leeftijd)
In de praktijk houdt dat dus in dat een man van bijvoorbeeld 35 jaar oud, met een lengte van 1,88 en een gewicht van 90 een rustmetabolisme van 2241 per dag heeft.
Hoeveel MET is hardlopen?
Dit rustmetabolisme vormt de basis voor het bepalen hoeveel calorieën iemand verbrandt tijdens het uitvoeren van een bepaalde activiteit. Eenvoudig gezegd: de hoeveelheid energie die een taak kost druk je uit als een veelvoud van het rustmetabolisme voor een persoon. Die factor noem je Metabolic Equivalent of Task, en één MET komt overeen met de hoeveelheid energie die verbruikt wordt tijdens stilzitten. Je kunt MET dus beschouwen als indicatie voor de intensiteit van een bepaalde oefening. Hoe meer calorieën je verbrandt bij een bepaalde work-out, hoe hoger de MET-waarde is van die oefening. De MET-waarde van lichamelijke activiteiten varieert van 0,9 MET (bij slaap) tot 18 MET (zware inspanning).
Compendium of Physical Activities
Het Amerikaanse Compendium of Physical Activities biedt een toonaangevend en veel gebruikt overzicht van ruim 600 activiteiten en hun MET’s. Dit overzicht werd in de late jaren ’80 ontwikkeld en is sindsdien voortdurend uitgebreid. Deze waarden zijn onafhankelijk van leeftijd, geslacht of BMI. Recent hebben onderzoekers (bijvoorbeeld Byrne et al.) geprobeerd om bij het berekenen van de MET-waarden rekening te houden met persoonlijke variatie in geslacht, lichaamsgewicht, leeftijd en lengte om nauwkeurigere schatting mogelijk te maken. Immers: iemand met overgewicht verbrandt meer calorieën tijdens een uur touwtje springen dan iemand met een normaal gewicht voor zijn of haar leeftijd en lengte.
In de bovenstaande tabel zie je de variatie in MET’s bij mannen of vrouwen en normaal gewicht of overgewicht.
Zoals gezegd bevat de Amerikaanse Compendium of Physical Activities dus talloze activiteiten. De meeste van deze activiteiten worden - zoals je aan hun blauwe kleurcodering kunt zien - door gepubliceerde onderzoeken met experimenteel onderzoek ondersteund. Enkele activiteiten moeten het doen met een door het Amerikaanse Compendium of Physical Activities geschatte MET-waarde (die zijn in het rood aangegeven).
Wat is de MET voor volksdansen, jagen of de liefde bedrijven?
Het bijzondere is dat die 600 METs niet alleen maar sportactiviteiten zijn. Het overzicht is zelfs zo compleet dat het een combinatie is van de MET’s van alledaagse dingen, zoals aankleden, tandenpoetsen, lezen, koken, schoonmaken of lachen en meer opmerkelijke activiteiten, waaronder een hostie eten in de kerk, een volksdans doen, op dieren jagen, de liefde bedrijven of vrijwilligerswerk doen. Nagenoeg allemaal voorzien van een wetenschappelijk onderzoek om die toegekende MET’s te onderbouwen.
Grasmaaien met een zuurstofmasker op
Neem het onderzoek van S.M. Gunn en collega’s uit 2002, genaamd Determining energy expenditure during some household and garden tasks. Hierin wordt het energieverbruik bij vijf verschillende taken in en rond het huis, onder andere ramen lappen, stofzuigen en grasmaaien, gemeten. Twaalf mannen en twaalf vrouwen voeren gedurende twee dagen vijf huishoudelijke activiteiten uit, terwijl hun energieverbruik wordt gemeten door middel van de zogeheten Douglas Bag methode. Bij deze methode draagt een testpersoon een kap over de mond met daar aan een ventiel dat uitkomt in een grote zak, zodat de lucht die uitgeademd wordt daarin wordt opgevangen. Het volume van die uitgeademde lucht plus de samenstelling ervan (zuurstof en kooldioxide) worden gemeten. Op die manier kan het verschil tussen CO2 uitstoot en CO2 opname worden berekend en zo het energieverbruik worden bepaald.
De ontwikkeling van de draagbare respirometer in de jaren ’30, waarmee direct het volume en de samenstelling van uitgeademde lucht gemeten kan worden, maakt het eenvoudiger om onder verschillende condities onderzoek naar energieverbruik te doen. Bijvoorbeeld tijdens het werken op het land op een melkboerderij, zoals de 18 proefpersonen in het onderzoek Determining energy costs of agricultural activities by respirometer and energy balance techniques door F.E. Viteri en collega’s moesten doen.
MET’s in bed
Maar bij niet alle activiteiten blijkt het even makkelijk of mogelijk om testpersonen een mondkap met luchtzak op te zetten. In Are physiological characteristics of Caribbean dance useful for health? van onder andere de onderzoeker A. Di Blasio, worden bij 24 beginnende dansers en 24 ervaren dansers na een les van 90 minuten hun hartslag en bloeddruk geanalyseerd. "Aangezien het niet eenvoudig is om zuurstofinname (bijvoorbeeld door een zuurstofmasker, red.) tijdens een dansuitvoering te meten, baseren we deze studie op de al eerder vastgelegde relatie tussen hartslag en zuurstof opname", melden de onderzoekers.
Bij niet alle activiteiten is het even gemakkelijk om de testpersoon een mondkap op te zetten
Overigens is het bij bepaalde onderzoeken waarnaar gerefereerd wordt in het Compendium of Physical Activities niet direct duidelijk hoe het energieverbruik gemeten is. Bijvoorbeeld in het onderzoek Heart rate, rate-pressure product, and oxygen uptake during four sexual activities, door R.P. Patterson, J.G. Bohlen en collega’s, waarin van tien gezonde mannen hartslag, het zuurstofverbruik van het hart (ook wel rate-pressure product genoemd) en zuurstofopname (VO2) gemeten wordt tijdens het uitvoeren van vier seksuele activiteiten met hun vrouw.
Hoe doet RunKeeper het?
Wie een hardloopsessie bijhoudt in RunKeeper zal weten dat je na afloop altijd je afstand en snelheid ziet, maar ook hoeveel calorieën je tijdens die sessie hebt verbrand. Aangezien je niet met een zuurstofkap op hebt gerend, baseert RunKeeper dit hoogstwaarschijnlijk eveneens op dezelfde formule van rustmetabolisme x MET. Bij het gebruik van zo’n app worden immers leeftijd, gewicht, lengte en geslacht uitgevraagd om op die manier iemands basismetabolisme uit te rekenen. RunKeeper herkent via GPS of je hebt gewandeld, snel hebt gelopen, hebt gejogd of hardgelopen. Voor ieder van die activiteiten bestaat er een eigen MET, verkregen door wetenschappelijk onderzoek. Door het basismetabolisme te vermenigvuldigen met de MET die hoort bij de activiteit die een gebruiker gedaan heeft, kan RunKeeper een schatting maken van het aantal verbrande calorieën.

Verbrande calorieën na een uurtje wandelen en door RunKeeper voorgestelde verbrande calorieën na een zelf opgegeven work-out
Voor de meeste activity trackers geldt dat ze lopen, rennen of fietsen wel herkennen, maar roeien, boksen of yoga bijvoorbeeld niet. Om die reden wordt op zo’n moment aan gebruikers gevraagd om handmatig in te voeren welke activiteit ze hebben gedaan, zodat er evengoed een passende MET en een aantal verbrande calorieën bij geschat kan worden.
Direct stofwisselingswaarden meten als heilige graal
Het zou natuurlijker nog een stuk preciezer kunnen als je ook 24/7 hartslaginformatie hebt van een gebruiker, aangezien er een aangetoond verband is tussen energieverbruik en hartslag. Het Finse bedrijf Firstbeat, dat veel onderzoek doet voor sporters en hun coaches, heeft hier bijvoorbeeld een aantal wetenschappelijke publicaties over geschreven. Trackers als de Microsoft Band en de Fitbit Charge HR en Fitbit Surge meten al 24 uur per dag je hartslag. Daarmee zouden ze in principe beter in staat moeten zijn om ook bij oefeningen waarbij je niet loopt of fietst je energieverbruik beter te schatten.
De heilige graal blijft een sensor die direct allerlei stofwisselingswaarden kan meten
Daarnaast worden activity trackers zelf ook steeds beter in het herkennen en onderscheiden van verschillende work-outs, zodat gebruikers dit niet meer handmatig in hoeven te voeren. En de heilige graal? Die staat nu nog in de kinderschoenen. Dat zijn sensoren die direct allerlei stofwisselingswaarden kunnen meten. Bijvoorbeeld de GoBe, een flinke armband die dat belooft, maar het volgens de reviews nog niet waarmaakt. Dat deze technologie er aan komt, bijvoorbeeld op basis van insideables of onderhuidse sensoren, staat voor de meeste deskundigen buiten twijfel. Of dit nog drie, vijf of tien jaar zal duren is eigenlijk de enige vraag.
Even narekenen
Het beeld is duidelijk: we weten steeds preciezer hoeveel energie we verbruiken zonder dat daar nieuw wetenschappelijk onderzoek voor nodig is, maar het bestaande wetenschappelijke onderzoek is voorlopig wel een belangrijke referentie voor de precisie van apps en trackers.
Twijfel je over het toegeschreven verbrande aantal calorieën in een app of door een tracker, dan kun je met je rustmetabolisme en de MET-tabel altijd grofweg het aantal verbrande calorieën uitrekenen. Natuurlijk kunnen dit er op een half uur wel 50 meer of minder zijn, maar het aantal zou niet veel meer dan dat moeten afwijken.
Trackbacks & Pingbacks
[…] Download Image More @ http://www.smarthealth.nl […]
Plaats een Reactie
Meepraten?Draag gerust bij!