L’étude scientifique du suivi des calories

By Emily Capodilupo

April 04, 2023

Chez WHOOP, nous pensons que vous n’êtes pas seulement un athlète durant les entraînements ou les compétitions, mais 24h/24, et cela implique de soigner votre alimentation.

Afin d’aider nos membres à adapter leur alimentation, nous leur proposons une estimation quotidienne des calories qu’ils ont brûlées. Nous avons récemment optimisé cet algorithme, et nous sommes heureux de partager avec vous l’approche scientifique qui nous a permis d’affiner le comptage des calories tout en examinant les défis et limites de ce dernier. Ces informations vous permettront de mieux comprendre comment tirer le meilleur parti de cette mesure.

D’OÙ VIENNENT LES CALORIES ET OÙ VONT-ELLES ?

Les calories sont des unités énergétiques. Nous tirons notre énergie de la nourriture et dépensons cette énergie de trois façons : (1) rester en vie (2) digérer la nourriture et (3) pratiquer des activités.

RESTER VIVANT (MÉTABOLISME DE BASE)

Cela correspond à la quantité de calories dont vous avez besoin pour assurer vos fonctions vitales de base comme les battements de votre cœur, le clignement des yeux, la pousse des cheveux ou des ongles. Cela est appelé « Métabolisme de base » ou « MB ». Votre MB dépend en grande partie de votre âge et de votre taille. Les femmes ont généralement un MB plus faible que les hommes car elles sont souvent plus petites. Les hommes et les femmes de taille équivalente ayant une masse musculaire maigre équivalente ont souvent un MB très similaire. Bien que vous puissiez augmenter votre MB en augmentant votre masse musculaire maigre, cette valeur est généralement assez constante d’un mois à l’autre.

DIGÉRER LA NOURRITURE (EFFET THERMIQUE DES ALIMENTS)

Même lorsque vous digérez, vous avez besoin de calories. En effet, votre corps consomme des calories afin de décomposer la nourriture en éléments exploitables. Ce phénomène physiologique est parfois appelé « Effet thermique des aliments » et désigne les calories utilisées pour digérer, absorber et éliminer la nourriture. Certains aliments nécessitent plus de calories que d’autres pour être digérés. Par exemple, le riz brun riche en fibres a un effet thermique plus élevé que le riz blanc, qui est pauvre en fibres. Dans l’ensemble, environ 10 % de notre apport calorique total est utilisé pour transformer les aliments, mais ce pourcentage varie considérablement en fonction des régimes, en particulier selon l’apport en protéines. Une étude a montré que 20 à 35 % des calories consommées sous forme de protéines servent à digérer ces protéines.

PRATIQUER DES ACTIVITÉS (BRÛLAGE ACTIF)

N’importe quel type d’activité en dehors des fonctions basales va augmenter le taux de consommation calorique au-delà du MB. D’une manière générale, plus vous êtes actif, plus vous brûlez de calories. Ces calories sont celles sur lesquelles vous avez le plus de contrôle et la principale raison pour laquelle nos besoins caloriques peuvent autant varier d’un jour à l’autre. Vous ne pouvez pas modifier significativement votre MB d’un jour à l’autre, en revanche, ajouter un footing de 30 minutes à votre journée augmentera votre consommation calorique d’environ 250 à 550 calories.

ESTIMER LE MÉTABOLISME DE BASE (MB)

Il y a plus d’un siècle, Arthur Harris et Francis Benedict ont mis au point l’équation Harris-Benedict afin de prévoir le MB en fonction de la taille, du poids, de l’âge et du sexe. Bien que de petits ajustements ont été apportés à leur formule au fil des années, celle-ci est toujours très fidèle à la formule originelle. Cependant, cette longévité ne rime pas nécessairement avec précision. Les équations Harris-Benedict révisées qui ont été développées en 1984 sont considérées comme les prévisions les plus précises du MB parmi celles qui se basent uniquement sur la taille, le poids, l’âge et le sexe. Pour autant, le niveau de fiabilité reconnu de cette formule est de seulement 95 % avec ± 213 kcal/jour pour les hommes et ± 201 kcal/jour pour les femmes. L’utilisation de données biométriques incorrectes, comme un poids obsolète, peut ajouter aux sources d’erreur et fausser l’estimation de votre MB. Pour un maximum de précision, il est donc essentiel de vous assurer que vos données de taille et de poids sont toujours correctes dans votre appli WHOOP. Une autre source de confusion récurrente est la différence qui existe entre le MB et le MR (métabolisme de repos). Le MB correspond, comme mentionné ci-dessus, aux calories utilisées pour assurer les fonctions vitales de base du corps (comme la respiration), alors que le MR est utilisé pour calculer la consommation calorique associée aux activités « ordinaires » de la journée en dehors des entraînements. Cela inclut toutes sortes d’activités quotidiennes (comme cuisiner, par exemple). Si vous avez déjà utilisé un outil de calcul en ligne de votre consommation calorique quotidienne qui intégrait des questions comme « quel est votre niveau d’activité », c’est que vous étiez sur un outil de calcul du MR, pas du MB. En pratique, la différence n’est pas très grande, mais dans le monde de WHOOP, nous nous basons sur le MB, puis nous prenons en compte les dépenses caloriques de chacun (la « combustion active »), qui seront différentes entre un employé de bureau et une infirmière qui passe sa journée debout aux urgences.

ESTIMER LA COMBUSTION ACTIVE

L’estimation de la dépense calorique d’une activité spécifique est beaucoup plus compliquée que d’estimer le MB, et il est encore plus difficile de trouver des études pertinentes dans ce domaine. La façon la plus précise de mesurer les calories brûlées durant un exercice est un procédé appelé « calorimétrie indirecte » qui mesure les échanges gazeux (oxygène et dioxyde de carbone). Du fait que la calorimétrie indirecte nécessite l’utilisation d’un appareil couvrant le nez et la bouche, une telle technologie ne peut pas s’appliquer à un bracelet connecté. Lorsque l’on reste dans les limites des possibilités offertes par un bracelet connecté, il a été démontré que les mesures utilisant la FC sont bien plus précises que celles basées sur l’accélération seule (le mouvement). La formule utilisant la fréquence cardiaque la plus couramment utilisée pour estimer la consommation calorique durant l’exercice physique, ce qui correspond aux « calories actives », a été développée en Afrique du Sud en 2005. Bien qu’il s’agisse de l’algorithme publié le plus performant de sa catégorie, il comporte deux problèmes majeurs. Tout d’abord, il n’est adapté qu’aux exercices allant d’une intensité de 57 à 77 % de la FC max, et il n’a donc pas été testé sous et au-dessus de ces intensités. Deuxièmement, il s’est avéré qu’il n'explique que 73,4 % de la variation de la dépense énergétique réelle. Cela signifie qu’un entraînement estimé à 1 000 calories pourrait potentiellement avoir en réalité brûlé entre 734 et 1266 calories, ce qui est une différence considérable si vous souhaitez utiliser ces données pour modifier votre composition corporelle. Une étude de 2017, qui n’incluait pas WHOOP, a confirmé cette difficulté en concluant qu’aucun appareil portable sur le marché au moment de la réalisation de ses recherches n’était capable de fournir une estimation de la consommation calorique dans les limites d’erreur que les chercheurs de Stanford avaient définies comme acceptables. Notre formule de mesure de la combustion active s’inspire des méthodologies des équipes sud-africaines, et a été optimisée grâce aux millions de données d’entraînements que nous avons recueillies dans un ensemble très large d’activités et d’intensités. Lors d’une récente mise à jour, nous avons modifié notre algorithme afin de mieux modéliser la dynamique des exercices à basse intensité et de mieux intégrer les formules de combustion active et de MB, en lissant les transitions entre les modes de repos et d’exercice. Cette mise à jour impacte principalement les périodes où votre fréquence cardiaque se situe entre 30 et 40 % de votre fréquence cardiaque de réserve, la plage allant de votre fréquence cardiaque au repos (0 %) à votre fréquence cardiaque maximale (100 %), qui est supérieure à la FC constatée lors d’activités reposantes mais en dessous du niveau où la plupart des gens s’entraînent. Cette mise à jour n’a aucun impact sur les fréquences cardiaques en dessous de 30 % de votre fréquence cardiaque de réserve, et un impact minimal sur les activités à haute intensité.

ESTIMER LA CONSOMMATION CALORIQUE

Vous savez probablement déjà que si vous consommez plus de calories que vous en dépensez, vous allez prendre de la masse (musculaire ou graisseuse), et que si, au contraire, vous consommez moins de calories que vous en dépensez, vous allez perdre de la masse. Vous savez aussi sans doute que si vous équilibrez entrées et sorties, votre poids restera stable. En raison de cette relation en apparence simple, beaucoup d’athlètes souhaitent suivre leur dépense calorique quotidienne afin de gérer leur poids et d’atteindre leurs objectifs. Ce que vous ne savez peut-être pas en revanche, c’est à quel point les estimations disponibles dans le commerce de l’apport et des dépenses caloriques sont imprécises. Aux États-Unis, la Food and Drug Administration (FDA) demande à ce que les étiquettes sur la nourriture soient exactes à 20 % près, mais des études montrent que les étiquettes sur les aliments ont plus tendance à sous-estimer l’apport calorique qu’à le surestimer. Les estimations des calories sur les menus se sont révélées être l’un des pires exemples d’imprécision calorique, car les changements en termes de disponibilités des aliments et de style de cuisson entraînent des incohérences dans la préparation de plats même les plus courants. La limite apparemment généreuse des 20 % de la FDA s’avère de toute façon nécessaire car même les aliments entiers présentent des variations naturelles en matière de densité calorique. Ces variations peuvent être dues à la météo, à la qualité du sol, à la santé de la plante ou encore à sa maturité. Tous ces facteurs influencent la densité calorique et nutritive des produits. Par conséquent, il n’est pas surprenant que des ingrédients naturels, comme la salade, aient une valeur calorique déviant davantage des valeurs annoncées que les aliments transformés (une barre chocolatée, par exemple) qui ont tendance à être plus fidèles à leurs étiquettes nutritionnelles. Au final, cela signifie que même si vous pesez chaque gramme de nourriture que vous ingérez, il est impossible de quantifier votre apport calorique sans appliquer une marge d’erreur d’au moins 20 %. Ces 2 000 calories que vous croyez consommer au quotidien pourraient bien atteindre en réalité les 2 400, une marge d’erreur correspondant approximativement à un double Cheeseburger chez McDonald’s.

QUELLE CONCLUSION EN TIRER ?

Peu importe ce que peuvent annoncer les différents appareils de mesure des calories, l’estimation de la consommation calorique doit être considérée pour ce qu’elle est, c’est-à-dire une estimation. Mais cela ne signifie pas pour autant qu’elle soit inutile. Les estimations basées sur la fréquence cardiaque, comme celles proposées par WHOOP, restent assez proches des évolutions de la consommation réelle, ce qui veut dire que vous pouvez vous appuyer sur ces tendances et être sûr que WHOOP identifie avec précision les périodes de consommation calorique plus faibles ou plus élevées. Cette fiabilité est essentielle, car elle vous permet de manger un peu plus ou un peu moins en fonction de votre niveau d’activité, ce qui est une manière raisonnable d’exploiter ces données. Du côté de l’apport calorique, il est important de prendre en compte les limites de la précision du comptage des calories, même avec les meilleures pratiques de suivi :

Les étiquettes de valeurs nutritionnelles sont des estimations, pas des garanties, avec une marge d’erreur pouvant aller jusqu’à 20 % (aux États-Unis) et sont très rarement auditées.
Les estimations caloriques proposées dans les restaurants sont statistiquement plus souvent sous-estimées que surestimées.
Les directives d’estimation calorique des aliments entiers datent souvent de plusieurs décennies et peuvent ne pas refléter les modifications des profils nutritionnels causées par les pratiques agricoles intensives et modernes
La façon de cuisiner les aliments peut également modifier leur densité calorique. Par exemple, une étude à montré que nous retirons davantage de calories de la viande cuite que de la viande crue.
Il est difficile (voire impossible) de mesurer certains facteurs comme la composition de votre microbiome, qui est l’écosystème de bactéries vivant dans votre tube digestif, et qui influence la proportion de calories alimentaires réellement absorbées.

Un examen plus exhaustif de tous les défis posés par le comptage des calories est disponible dans un numéro datant de 2013 de Scientific American. Pour toutes ces raisons, WHOOP recommande toujours une alimentation raisonnable, en étant attentif à la taille des portions et en vérifiant par vous-même si vous êtes rassasié.