Wie variieren die Kalorien pro Distanz mit der Geschwindigkeit: Gehen, Laufen und Sprinten?

In der geschichte des menschlichen körpers auf s. 85 behauptet es, dass die gleiche Strecke mit zwei verschiedenen Geschwindigkeiten gleiche Kalorien verbraucht:

Tatsächlich speichern und geben die Beine eines laufenden Menschen so effizient Energie ab, dass das Laufen nur etwa 30 bis 50 Prozent teurer ist als das Laufen im Ausdauer-Geschwindigkeitsbereich. Was mehr ist, diese Federn so wirksam sind , dass sie die Kosten der menschlichen Ausdauer laufen (aber nicht sprinten) unabhängig von der Geschwindigkeit machen: es kostet die gleiche Anzahl von Kalorien von fünf Meilen von entweder 7 oder 10 Minuten pro Meile in einem Tempo zu laufen , ein Phänomen, das viele Menschen als kontraproduktiv empfinden. [Hervorhebung von mir]

Es enthält eine Referenz, Energiesparmechanismen beim Gehen und Laufen, Journal of Experimental Biology 1991 160: 55-69, die ich nach weiteren Informationen durchsucht habe, die jedoch keine Diskussion über die tatsächliche Geschwindigkeit des Menschen enthielt.

Eine neue Quelle, Economy of Running: Über die Messung der Sauerstoffaufnahme hinaus. J Appl Physiol 107: 1918-1922 , sagte, dass die Kalorienkosten höherer Geschwindigkeiten beim Laufen definitiv ansteigen:

Die Kosten pro Kalorieneinheit betrugen 1,05 +/- 0,09, 1,07 +/- 0,08 und 1,11 +/- 0,07 kcal * kg (-1) * km (-1) bei den drei Versuchsgeschwindigkeiten. Es gab keinen Unterschied in den Sauerstoffkosten in Bezug auf die Geschwindigkeit (P = 0,657); Die Kalorienkosten stiegen jedoch mit der Geschwindigkeit signifikant an (P <0,001). Es wurde der Schluss gezogen, dass die Angabe der Laufleistung in Bezug auf die Kosten pro Kalorieneinheit empfindlicher auf Geschwindigkeitsänderungen reagiert und eine wertvollere Angabe der Laufleistung ist als die Sauerstoffaufnahme, selbst wenn sie pro zurückgelegter Strecke normalisiert wird.

Ich denke, dieses Papier, Optimale Laufgeschwindigkeit und die Entwicklung der Hominin-Jagdstrategien. Journal of Human Evolution. 56, 355–360 , könnten einige Hinweise geben, aber ich kann nicht darauf zugreifen.

Wenn sich unterschiedliche Laufgeschwindigkeiten in den Kalorienkosten unterscheiden, können sie aufgrund der kürzeren Laufzeiten bei höheren Geschwindigkeiten immer noch pro Entfernung kalorienäquivalent sein.

Anekdotischerweise scheint das Sprinten jedoch einen nicht linearen Anstieg des Kalorienverbrauchs pro Strecke zur Folge zu haben, da ich unglaublich müde bin, wenn ich 10 x 100 m sprinte, anstatt 1000 m zu laufen.

Kann jemand eine definitive, quellenbasierte Antwort auf diese Frage geben?

Dies ist nicht trivial, da der Körper drei verschiedene, aber zusammenhängende Stoffwechselsubsysteme hat, siehe Ernährung für Gesundheit, Fitness und Sport , oder Wie trainiert man Sport, wenn die drei Stoffwechselwege interagieren? . Ein Sprinter wird also wahrscheinlich nur anaerob das in seinen Muskeln vorhandene ADP verbrauchen und möglicherweise etwas Energie in seinem Blutzucker verbrauchen. Diese beiden Teilsysteme / Umwandlungen haben einen geringeren Overhead als die aerobe Umwandlung von Energie in / von Fett, ATP und ADP.

Das Ignorieren des Sprints und das Verbrennen von Kalorien ist im Wesentlichen ein aerober Prozess. Sie können daher im Allgemeinen anhand des vom Herzen aufgenommenen und zu Ihren Muskeln gepumpten Sauerstoffs (Volumen von O2 [VO2] und Herzfrequenz [HR]) approximiert / modelliert werden.

Eine Reihe von externen Variablen beeinflussen die Kalorien, die für die Fahrt über eine bestimmte Distanz erforderlich sind: Körpermasse, Geschwindigkeit, Windwiderstand, Gefälle, Temperatur, Herzgröße Schätzung der in einem bestimmten Zeitraum verbrauchten Energiemenge.

Es gibt verschiedene Studien / Regressionsgleichungen, die versuchen, die Abhängigkeiten zwischen den oben aufgelisteten Variablen zu modellieren, z. B. die ACMS- Gleichungen. In Ihrem Fall sind die MET- Tabellen jedoch wahrscheinlich von größerem Interesse. Da sie für verschiedene Aktivitäten / Geschwindigkeiten die relativen Energiekosten einer Person auflisten, die diese durchführt.

Vielleicht ist auch eine Lektüre wert: Wie verlässlich ist diese Studie für das Verhältnis von Herzfrequenz und Kalorienverbrauch?

Die folgenden Punkte habe ich aus meiner früheren Antwort gestrichen : Stoffwechselgleichungen für anaerobe Übungen? (unten).

MET = vVO2Max = VO2Max / 3.5 = kCalBurnt / (bodyMassKg * timePer FormingHours)

geschätzte VO2 = (currentHeartRate / MaxHeartRate) * VO2Max

wo: MaxHeartRate = 210 - (0.8 * ageYears)

Kcal / Min ~ = 5 * MasseKg * VO2 / 1000

Hinweis: Die Konstante von 5 Kalorien / min setzt voraus, dass nur Kohlenhydrate innerhalb kurzer Zeit umgewandelt werden. Wenn die Übung über einen Zeitraum aerob gehalten wird, sinkt dieser Wert auf 4,86 , um eine Mischung aus Fetten und Kohlenhydraten widerzuspiegeln, die in Energie umgewandelt werden.

Eine Reihe von Standorten verfügen über MWB- Schätzungen für bestimmte Aktivitäten, z.

• Kompendium der körperlichen Aktivitäten
• procon.org - MET-Werte für über 800 Aktivitäten
• Metabolische Äquivalente (METS) bei Belastungstests, bei der Verschreibung von Belastungen und bei der Bewertung der Funktionsfähigkeit

Verwenden Sie einfach die obige Formel, um die Kalorien zu schätzen, die für eine bestimmte Übung benötigt werden, z. Wenn Sie 6 Minuten mit einem Ellipsentrainer verbringen (mäßiger Kraftaufwand), dem eine MET-Punktzahl von 5,0 zugewiesen wurde, und Sie 80 kg wiegen, haben Sie folgende Vorteile:

KCalBurnt = MET * bodyMassKg * timePerformingHours
          = 5.0 * 80 * 0.1 
          = 40 KCal

Die ACMS- Gleichungen können auch von Interesse sein:

Arm-Ergometrie VO2 = (3 * workRateWatts) / bodyMassKg + 3.5

Beinergometrie: VO2 = (1,8 * workRateWatts) / bodyMassKg + 7

Schrittweite: VO2 = (0,2 * (Schritte in einer Minute)) + 1,33 * (1,8 * Schritthöhenmeter * (SchritteInAMin)) + 3,5

Gehen: VO2 = (0,1 * meterWalkedInAMin) + (1,8 * meterWalkedInAMin) * (fraktionalGrade) + 3,5

Laufen: VO2 = (0.2 * meterRunInAMin) + (0.9 * meterRunInAMin) * (fractionalGrade) + 3.5