不管是运动手表、手环、还是运动APP软件，走路、跑步、游泳、骑行等运动结束后，软件或手表都会给出一个卡路里消耗值。不同设备或软件采用不同的计算公式或模型，算出来值是不一样的。本文讲述采用Firstbeat算法的卡路里消耗，聊一聊哪些因素影响计算结果。
什么是卡路里消耗？
卡路里（Calorie），简称卡，缩写为cal，由英文音译而来。其定义为在1个大气压下，将1克水提升1摄氏度所需要的热量；卡路里（calorie）是一种热量/能量单位，被广泛使用在营养计量和健身手册上，国际标准的能量单位是焦耳（joule）。目前在国内看到的运动软件或设备均采用卡路里，还没见到用焦耳的（1卡=4.186焦耳）。
知道了燃烧了多少卡路里，就有能力营养管理、体重管理和运动策略作出决定，特别是对减肥为目标的人士会特别关系这个数据，希望燃烧卡路里大于摄入卡路里，达到减肥减重目的。
你的身体所使用的能量是以卡路里来衡量的，是根据你的身体活动强度而变化的。躺在床上或在办公桌前做久坐不动的工作，所需要的能量非常少。散步、爬楼梯或慢跑等活动花费了更多的精力。你的活动强度越大，所需要的能量就越多，把轻慢跑变成全力以赴的冲刺，你的身体所使用的能量就会急剧增加。
卡路里消耗如何计算？
跑步软件时代，没有心率监测，计算卡路里用公式计算。举几个计算的例子
(1) 简单公式
跑步热量（kcal）＝体重（kg）×运动时间（小时）×速度指数K
(2) 复杂一点
男：[66 + 1.38 x 体重(kg) + 5 x 高度(cm) - 6.8 x 年龄] x 活动量指数
女：[655 + 9.6 x 体重(kg) + l.9 x 高度(cm) - 4.7 x 年龄] x 活动量指数
有的公式列出步行、跑步、骑行等不同运动的系数进行计算，是个统计学的模型来计算人体消耗。（以上仅是举例，并非某个APP的算法）。
从以上可以看出，计算方法收集了个人的基本信息（体重、年龄、身高），一个重要因素是活动强度，公式计算中用系数折算的方法进行估算，另一个重要因素是时间，时间越长消耗越多，这个大家都很容易理解。关键因素怎么精确量化活动强度。
在心率设备普及后，有研究表明活动强度与心率密切相关，强度越大心率越高，大家体会也是这样的吧。但心率与活动强度之间的关系并不是特别稳定。除了个体生理的正常变化外，你的心率还受到许多与身体活动没有直接关系的因素的影响。压力大的情况会让你心跳加速，好比如没有人会把公开演讲和锻炼混为一谈，又或者跑步过程等红绿灯，运动强度下来了，心率却还在高位。纯粹采用心率来计算的话，误差率通常在25-30%的范围内。
以下是同一次跑步，佳明935与咕咚软件卡路里消耗的比较。跑步106分钟，450左右配速。佳明935结果是1150千卡、咕咚软件1285.4千卡。佳明935是Firstbeat算法，有心率数据，咕咚软件没有心率数据。
Firstbeat计算方法
美国运动医学院（American College of SportsMedicine）正确地将耗氧量（VO2）确定为测量活动强度的关键，这很容易理解，燃烧卡路里是需要氧气的。FirstBeat计算卡路里基于心率、心率变异度衍生的呼吸速率和FirstBeat分析模型提供的第三个变量，该变量允许模型动态测量耗氧量（VO2）。如何测量耗氧量，如何计算，Firstbeat并没有相关资料，也无从得知。2016年由IEEE工程医学和生物学协会的成员进行一项测试，证实FirstBeat方法的准确性在6.7%以内。
如何计算其实不是我们使用者关心的，我们关心的是计算的准确度和哪些因素影响了计算结果。
哪些因素影响卡路里消耗？
为了更准确测量出卡路里消耗，Firstbeat建议以下几点：
1、填入正确的个人信息并定期更新，体重、身高、年龄、性别。
2、正确佩戴手表，主要是影响心率测量准确性。
3、定期使用你的设备，有助于确保用于个性化卡路里计数的健身数据是稳定和准确的。
4、确定你的最大心率。您的设备提供了根据您的年龄对您的最大心率的初步估计，但将此值更新为您的实际最大心率将提高您计算的准确性。
从以上可以看出，前三条比较容易做到，第四条对于大部分人来讲很难，估计绝大部分跑者没测过最大心率。运动数据评估很多数值依赖最大心率，比如训练效果，如果没有实际测过，一般只用“220-年龄”这个估计值。
哪些手表的卡路里用了Firstbeat算法？
只要采用firstbeat算法的手表，卡路里消耗是必选项，品牌有佳明、颂拓、华为、华米、小米、卡西欧、荣耀、TOMTOM，具体型不列了，太多。
如何燃烧更多卡路里？
从前面影响卡路里计算的因素分析来看，燃烧更多的卡路里可以从以下途径实现
1、高强度的训练。
高强度意味需要更多的氧气，需要燃烧更多的能量，比如TE4.0-4.9的强度。
2、训练更长时间
如果不想增加强度，觉得太累，可以增加训练时长。无论你是跑5k还是轻快地走同样的距离，能源消耗的差异并不是很大？跑步的时候你会气得喘不过气来，但完成时间短，但走路需要更长的时间。
3、少坐多动
少坐多动，比如有条件情况下，坐电梯改走楼梯，开车改走路或骑车。
骑车A和坐车B去上班的卡路里消耗对比
4、力量训练
都知道力量训练是锻炼肌肉的，如果你在锻炼肌肉，消耗能量和燃烧卡路里的不仅仅是锻炼本身，还有肌肉的生长。此外，肌肉组织在代谢上比脂肪组织更活跃，燃烧更多的卡路里。你的肌肉越多，你的休息能量消耗就越大，这意味着你的身体“无所事事”燃烧更多的卡路里。
5、减小压力和充足睡眠
在急性压力会引发食欲和体重下降的地方，慢性压力会导致饮食过量和体重增加。此外睡眠不足可能导致第二天摄入更多的卡路里。
小结
不管是公式估算也好，还是基于心率的卡路里计算，还是Firstbeat的更精确的算法，少坐多动，抽出时间进行锻炼才是最需要的。
一般运动较少人士会关注这项数据，而经常跑马拉松有的朋友，很少有人会关注这项数据，包括我，因为恨不得多吃点才能维持平时训练的卡路里消耗。另外，很多人问，跑步一个月了，怎么还没瘦呢，别忘了，摄入量
参考文章
1、《5 Things to Know about Burning More Calories》
2、《Firstbeat Gets Calorie Counts Right》
