體適能評(píng)定理論與方法_陳佩杰_第四章身體活動(dòng)的能量消耗及其營養(yǎng)

1、 碳水化合物碳水化合物 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 脂肪脂肪產(chǎn)熱量產(chǎn)熱量 4.0 9.0 4.0氧熱價(jià)氧熱價(jià) 5.0 4.7 4.5呼吸商呼吸商 1.0 0.7 0.8.在二十世紀(jì)七十年代的中期，美國運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)會(huì)（ACSMACSM）就通過分級(jí)負(fù)荷運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)（GXTs）的方法確認(rèn)了一些簡單的公式來估算諸如步行、登臺(tái)階、跑步、騎自行車等常見運(yùn)動(dòng)在達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的能量需求。1、在水平面上步行n估算以50100m/min的速度在水平面上步行時(shí)的能量消耗n公式公式為： 氧耗量0.1 ml/ kg / min 3.5 ml/ kg / minn一個(gè)人以90m/min的速度步行，那么其n總氧耗量計(jì)算值為： 90m/min0.

2、1 ml/ kg / min/m/min3.5 ml/ kg / min 12.5 ml/ kg / minn梅脫值 12.5 ml/ kg / min3.5 ml/ kg / min 3.62、在斜坡面上坡步行n此時(shí)的氧耗量是水平面步行的氧耗量加垂直分量的氧耗量加基礎(chǔ)代謝氧耗量三部分的和。n研究已證明，以1m/min的速度進(jìn)行垂直向上移動(dòng)其氧耗量為1.8 ml/ kg / min。垂直分量的計(jì)算是以坡度（以百分?jǐn)?shù)表示）乘以移動(dòng)速度（m/min）。n一人在10的斜坡上進(jìn)行速度為80m/min的上坡步行，就等于以8m/min的速度進(jìn)行垂直向上的步行。n在斜坡面上步行的氧耗量計(jì)算公式公式為： 氧耗

3、量0.1 ml/ kg / min水平速度 1.8 ml/ kg / min垂直速度 3.5 ml/ kg / minn某人以某人以90m/min的速度在的速度在12斜坡面上進(jìn)行斜坡面上進(jìn)行上坡步行，其氧耗量計(jì)算為：上坡步行，其氧耗量計(jì)算為： 氧耗量0.12(坡度)90m/min1.8 ml/ kg / min/m/min0.1 ml/ kg / min/m/min90m/min3.5 ml/ kg / min 31.9 ml/ kg / min，或者 9.1 MET。 設(shè)定一個(gè)向上的坡度，使以60m/min的速度在其上步行時(shí)能量消耗達(dá)到 6MET。 計(jì)算為： 6MET約為21.0 ml/ k

4、g / min。 21.0 ml/ kg / minX60m/min1.8 ml/ kg / min/m/min0.1 ml/ kg / min/m/min60m/min3.5 ml/ kg / min X0.106 ，即坡度為10.6。 3、在不同速度下步行前述的公式適用范圍是步行的速度在50100m/min之間。 超出了這一范圍，步行的氧耗量就會(huì)以曲線的方式增加。 n用千卡/分鐘的計(jì)算方法來表示步行的能耗也是比較常用。n步行時(shí)，不僅隨速度的增加增加能耗，而且隨速度的增加能耗增加的速率也在加大。n因此，從無運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷者可以通過較低的步行速度達(dá)到適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)量，而體質(zhì)相對(duì)較好的人則可以提高速度來使

5、能耗迅速增加，產(chǎn)生足夠的訓(xùn)練效果。n而當(dāng)鍛煉者的體重有所下降，同樣速度的步行能耗就降低，因此應(yīng)以增加運(yùn)動(dòng)時(shí)間或者提高速度來彌補(bǔ)。 體重（體重（kg） 3 4 5 5.5 6.5 7 850.0 2.1 2.4 2.8 3.1 4.1 5.2 6.654.5 2.3 2.6 3.0 3.4 4.4 5.6 7.259.1 2.5 2.6 3.0 3.4 4.4 5.6 7.263.6 2.7 3.1 3.5 3.9 5.2 6.6 8.468.2 2.8 3.3 3.7 4.2 5.6 7.0 9.072.7 3.0 3.5 4.0 4.5 5.9 7.5 9.677.3 3.2 3.7 4.2

6、 4.8 6.3 8.0 10.281.8 3.4 4.0 4.5 5.0 6.7 8.4 10.886.4 3.6 4.2 4.7 5.3 7.0 8.9 11.490.9 3.8 4.4 5.0 5.6 7.4 9.4 12.095.4 4.0 4.6 5.2 5.9 7.8 9.9 12.6100 4.2 4.8 5.5 6.2 8.2 10.3 13.2注：將查表所得值乘以運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間即為總能耗。注：將查表所得值乘以運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間即為總能耗。慢跑和跑步慢跑和跑步n是健康人進(jìn)行健身鍛煉最為常用的運(yùn)動(dòng)形式。n當(dāng)速度在130350m/min之間時(shí)，用ACSM的公式可以估計(jì)運(yùn)動(dòng)的氧耗量。1 1、

7、在水平面上慢跑和跑步、在水平面上慢跑和跑步 2 2、在斜坡面上慢跑和跑步、在斜坡面上慢跑和跑步 3 3、不同速度的慢跑和跑步、不同速度的慢跑和跑步 n上坡跑的氧耗量大約為步行上坡的一半。n因?yàn)楸寂軙r(shí)的騰空動(dòng)作在一定程度上抵消了上坡的負(fù)荷，從而使垂直工作的凈氧耗量降低。n上坡跑的垂直分量計(jì)算為坡度乘以跑的速度。上坡跑的氧耗量計(jì)算公式公式為： 氧耗量0.2 ml/kg/min跑速0.9 ml/kg/min跑速3.5 ml/kg/min 例如例如，以150m/min的速度在10的斜坡面上坡跑的氧耗量。計(jì)算為： 氧耗量150m/min0.2 ml/kg/min/m/min 150m/min10%0.9

8、 ml/kg/min/m/min 3.5 ml/kg/min 47 ml/kg/min計(jì)算需要的坡度：例如：在平面上以350m/min的速度跑步時(shí)氧耗量約為73.5 ml/kg/min。若速度固定為，那么達(dá)到相同的氧耗量需要的坡度為： 73.5 ml/kg/min300m/min0.2 ml/kg/min/m/min150m/minX0.9 ml/kg/min/m/min3.5 ml/kg/minX0.037，即所需的坡度為3.7% 例如：例如：如果同一人以161m/min的速度跑1英里，那么10分鐘就能完成。計(jì)算為： 氧耗量161m/min0.2 ml/kg/min/m/min3.50ml/

9、kg/min35.7 ml/kg/min 總的運(yùn)動(dòng)氧耗（毫升/英里）35.7 ml/kg/min70kg10min/mi25000ml/mi 以5kcal/LO2計(jì)算，總的熱量消耗約為125kcal。 若扣除基礎(chǔ)代謝而計(jì)算凈的運(yùn)動(dòng)熱量消耗，則減去 3.50ml/kg/min70kg10min10005kcal/L12kcal， 而得凈的運(yùn)動(dòng)熱量消耗為113kcal。 接近1英里步行時(shí)熱量消耗的兩倍。 例如一個(gè)體重70kg的人以80m/min的速度步行，那么他用20分鐘就走完1英里。其熱量消耗為：氧耗量 80m/min0.1 ml/kg/min/m/min3.50ml/kg/min 11.5 m

10、l/kg/min 總的運(yùn)動(dòng)氧耗（毫升/英里） 11.5 ml/kg/min70kg20min/mi16100ml/mi 以5kcal/LO2計(jì)算，總的熱量消耗約為80.5kcal。 若扣除基礎(chǔ)代謝而計(jì)算凈的運(yùn)動(dòng)熱量消耗，則減去3.50ml/kg/min20min70kg10005kcal/L24.5kcal， 而得凈的運(yùn)動(dòng)熱量消耗為56kcal。跑速（米跑速（米/分鐘）分鐘）坡度坡度 80 107 134 161 188 215 241 2680 5.6 7.1 8.7 10.2 11.7 13.3 14.8 16.31 5.8 7.4 9.0 10.6 12.2 13.8 15.4 17.0

11、2 6.0 7.7 9.3 11.0 12.7 14.4 16.0 17.73 6.2 7.9 9.7 11.4 13.2 14.9 16.6 18.44 6.4 8.2 10.0 11.9 13.7 15.5 17.3 19.15 6.6 8.5 10.4 12.3 14.2 16.1 17.9 19.86 6.8 8.8 10.7 12.7 14.6 16.6 18.5 20.47 7.0 9.0 11.0 13.1 15.1 17.1 19.1 21.18 7.2 9.3 11.4 13.5 15.6 17.7 19.7 21.89 7.4 9.6 11.7 13.9 16.1 18.3

12、 20.3 22.510 7.6 9.9 12.1 14.3 16.6 18.8 21.0 跑速（米跑速（米/分鐘）分鐘）體重體重 80 107 134 161 188 215 241 26850.0 4.7 5.9 7.2 8.5 9.8 11.1 12.3 13.654.5 5.1 6.4 7.9 9.3 10.6 12.1 13.4 14.859.1 5.5 7.0 8.6 10.0 11.5 13.1 14.6 16.163.6 5.9 7.5 9.2 10.8 12.4 14.1 15.7 17.368.2 6.4 8.1 9.9 11.6 13.3 15.1 16.8 18.572

13、.7 6.8 8.6 10.5 12.4 14.2 16.1 17.9 19.877.3 7.2 9.1 11.2 13.1 15.1 17.1 19.1 21.081.8 7.6 9.7 11.8 13.9 15.9 18.1 20.2 22.286.4 8.1 10.2 12.5 14.7 16.8 19.1 21.3 23.590.9 8.5 10.8 13.2 15.4 17.7 20.1 22.4 24.795.4 8.9 11.3 13.8 16.2 18.6 21.1 23.5 25.9100 9.3 11.8 14.5 17.0 19.5 22.2 24.7 27.2注：將查表

14、所得值乘以運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間即為總能耗注：將查表所得值乘以運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間即為總能耗 n當(dāng)以中等速度（55-80m/min）移動(dòng)時(shí)，步行1英里消耗的熱量是慢跑或跑步的一半左右。n這意味著一個(gè)人同樣以80m/min的速度進(jìn)行慢跑要比走的新陳代謝率更高，心率當(dāng)然也更快。n很多人的步行速度都在這一水平，但即使提高步行速度（如達(dá)到134m/min）其凈的運(yùn)動(dòng)能耗仍然少于同距離的跑。 騎自行車騎自行車n騎自行車運(yùn)動(dòng)形式的好處在于，對(duì)比跑步而言，騎自行車能夠完成同樣的能量消耗而較少引起髖、膝、踝關(guān)節(jié)的損傷。n自行車測功計(jì)最常用腿進(jìn)行蹬騎，但少數(shù)情況下也有放在桌上用上肢搖動(dòng)的。此處分析用腿進(jìn)行蹬騎自行車測功計(jì)的能量消

15、耗的計(jì)算。 n進(jìn)行1kpm負(fù)荷運(yùn)動(dòng)時(shí)的氧耗量為1.8ml。在蹬騎自行車時(shí)，克服自行車各部分的摩擦阻力還需要消耗一部分能量，大約為運(yùn)動(dòng)能耗的10左右，因此計(jì)為0.2ml/kpm。故自行車測功計(jì)運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)車輪施加1kg的阻力引起總的能量消耗計(jì)為2.0ml/kpm。n在ACSM的計(jì)算公式中，坐在自行車測功計(jì)上（即靜息時(shí)）的氧耗量預(yù)設(shè)為3.5ml/kg/min。當(dāng)負(fù)荷量在1501200kpm/min之間時(shí)，通過負(fù)荷量估算氧耗量的公式公式如下： 氧耗量（ml/min）負(fù)荷量（kpm/min）2ml O2/kpm3.5ml/kg/min體重n或者，氧耗量（ml/min）負(fù)荷量（Watt）12ml O2/W3

16、.5ml/kg/min體重 例如：兩個(gè)體重分別為50kg和100kg的人在自行車測功計(jì)上進(jìn)行600 kpm/min負(fù)荷的運(yùn)動(dòng)，他們的氧耗量分別是： 體重體重50kg50kg者者： 氧耗量12003.5mi/kg/min50k 1375 ml/min 用公斤體重表達(dá)，為27.5ml/min/kg。 或者7.9MET。 體重體重100kg100kg者者： 氧耗量12003.5ml/kg/min100kg 1550 ml/min 用公斤體重表達(dá)，為15.5ml/min/kg。 或者4.4METn就像結(jié)果顯示的那樣，氧耗量用L/min表示，則體重差異很大的人并無明顯區(qū)別（1.375 vs 1.55L/

17、min）；而用除以體重后的相對(duì)值表達(dá)，則差異很大（7.9 vs 4.4METs）n例如，一個(gè)體重70kg者的運(yùn)動(dòng)計(jì)劃設(shè)定為步行時(shí)能耗達(dá)到6METs，如果他在自行車測功計(jì)上以50轉(zhuǎn)/分鐘的速度運(yùn)動(dòng)，應(yīng)設(shè)定的阻力負(fù)荷計(jì)算如下： 6METs63.5ml/kg/min70kg1470ml/min 1470X2ml O2/kpm3.5ml/kg/min70kg X612 kpm/min。 612 kpm/min50轉(zhuǎn)/分6米/轉(zhuǎn)阻力 阻力2.04，或近似為2kp。即對(duì)車輪施加2kg的阻力 n韻律操在動(dòng)作上與走或跑有某些類似。其能量需要取決于動(dòng)作設(shè)計(jì)的緊湊或舒緩；動(dòng)作力度的大??；是否手持重物等。n一個(gè)剛開始練習(xí)的人也許動(dòng)作的幅度、力度等都并不到位，而一個(gè)熟練的人可能每一個(gè)動(dòng)作都做得完整有力，這樣他們的能量消耗就不相同。n同一套韻律操對(duì)于一般性完成動(dòng)作的初學(xué)者和完成動(dòng)作準(zhǔn)確有力的熟練者而言，其能量消耗范圍從4MET到10MET不等。而且韻律操動(dòng)作中包含一些小肌群和一些靜力性的肌肉收縮動(dòng)作，因此其運(yùn)動(dòng)中心率要高于進(jìn)行相同氧攝取量的走或跑。n下表概括了在以低、中、高的強(qiáng)度進(jìn)行韻律操練習(xí)時(shí)的熱量消耗。 ergometric flume