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熱量消耗數字背後的意義?! 關於卡路里消耗計算的迷思-...

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發表於 2013-3-27 17:19:16 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
熱量消耗數字背後的意義?! 關於卡路里消耗計算的迷思--也談心率錶

計算運動時所消耗的熱量--對一般運動人口,尤其是對於想要減重的朋友來說,是非常重要的一個環節。可惜的是,熱量消耗的計算並不是一項可以得到精確數據的科學實驗--當然若您是職業運動員,那又另當別論。由於每個人的身體強度與組成不同,新陳代謝率也不同;再者,計算運動時所的花的力氣 (運動強度)、在那個運動強度下非常精確的運動時間,也會影響熱量消耗的計算。不過,我們還是可以以簡單的方式,從運動者的體重、運動的距離、時間與速度、運動所花費的力氣來得到一個概略的熱量消耗。

熱量的計算主要目的是給運動者運動效率的一個概略數字。但值得一提的是,真正熱衷於運動的健身器材使用者,在跑步機、健身車、踏步機、甚至計步器上所看到的熱量消耗值反而是非常粗糙的。原因是這些運動器材一般並沒有辦法細部的考量使用者在運動時所花的力氣 (運動強度) ,甚至連對個人化的因素,如體重、年齡、體適能等的計算都付之闕如。

為了說明如何科學化的得到運動時的熱量消耗,以下我們先會針對幾個運動時影響熱量消耗的主要因素做個簡單說明,為最後將會登場的「心率錶如何做熱量計算」做一個序文。

如何簡單的計算運動時的卡路里?

除了相信跑步機、健身車、踏步機、甚至計步器上所看到,相對而言較不準確的熱量消耗值,也有別種方式可以簡單的計算運動時的卡路里。參考由美國Arizona State University與National Cancer Institute每年發表的「身體活動手冊」(Compendium of Physical Activities,https://sites.google.com/site/co ... Activity-Categories) ,我們可以得到一份非常完整的運動熱量消耗資訊;它是以明確的運動項目、運動強度作為分類,使用者按表上數值 (METs,代謝當量,指的是每公斤體重每小時所消耗的熱量) 直接乘以體重與運動時間,就可以得到相對準確的熱量消耗數值。當然前面兩篇文章已經介紹過關於騎車與跑步的METs值與減重的關係,所以這裡就不在重覆。

所以,由「身體活動手冊」可知,計算運動時 (下面以跑步為例) 消耗的熱量,原則上必須要從下列三個大項著手:
一、運動者的體重
運動者的體重越重,在其他內在與外在條件相同下,從事任何一種運動時消耗的能量就越大,消耗的熱量越高。例如以每小時10公里於平路上定速慢跑時,一個體重68公斤的運動者 (就是小編我) 每半小時消耗約333大卡。這時,若是運動者體重每增加或減少5公斤,每半小時所消耗的熱量會增加或減少24.5大卡。

二、跑步速度 (運動強度) 與跑步持續的時間
回到剛才體重68公斤的運動者以每小時10公里定速慢跑半小時,會消耗約333大卡。速度每增加2km/hr,每半小時所消耗的熱量大約增加50卡。

三、額外花費的力氣
運動者花費的力氣依個人的狀況而異,很難數值化的計算。例如,天氣對運動者所花費的力量是一個很大的影響變數:在炎熱或潮濕的氣候下跑步或騎車,必需要花費更多的力氣。同樣的,上坡跑步或騎車,或是在崎嶇不平的路段上運動,都會增加運動者所花費的力氣。此外,背包、加重器、或是任何增加身上或車上重量的配件,也都會造成運動者花費更多的力氣。

此外,若要得到更精確的計算結果,一些個人性的因素,如新陳代謝率、肌肉量、體脂率,都需要考慮進去;但這已經不是我們一般運動人口的基本需求。

心率錶如何做科學的熱量計算?

前面提到許多運動者只是用簡單的估計來決定運動時熱量的消耗,不過健身器材上所顯示的熱量消耗很粗糙,而使用METs值計算又只能在運動完成後用紙筆計算 (除了每段運動強度與運動時間需要分開計算外,也沒有辦法於運動時即時看到卡路里消耗值)。其實也更精確、更簡便的方式來量測運動時消耗的卡路里:用心率錶來計算。

中階或高階心率錶通常都有計算運動時所消耗卡路里的功能,其實它們「大部分」都是內建「心率-熱量計算公式」,而每個品牌所使用的計算公式都有所差異。通常計算卡路里時參考的數據必須有身高、體重、性別與年齡、體適能狀態等等,非常高階的心率錶還會參考外在環境,例如海拔高度與氣溫。整體來說,計算運動消耗的熱量需要參考非常多的變數。

當然,熱量計算公式來自於各品牌所建立的運動數據資料庫,是各品牌吃飯的傢伙、商業機密,所以基本上沒有一個品牌願意公佈其心率錶所採用的心率-熱量公式,更加不能比較各品牌個型號的準確度。這裡提到的資料庫,也就是公式的來源,原則上都參考最大攝氧測試(VO2 Testing)中氧氣消耗量與心率的關聯性。

這邊簡單說明一下:最大攝氧量測試通常只存在實驗室裡。運動者戴著呼吸器,讓實驗者即時測量有氧運動期間氧氣的攝入量與二氧化碳的排出量。原理很簡單:運動強度越大,就會消耗越多的熱量;而要將更多攝入的食物轉換成熱量,就需要更多的氧氣。也就是說,運動強度越大,運動者呼吸越快,而心臟就更快速的將含氧的血液輸送到全身。所以,攝氧量與熱量的燃燒有直接的關連性,實驗者可以從此實驗中得到氧氣轉換成二氧化碳的量,也就得到實驗時所消耗的卡路里量。有趣的是,這個關聯性在中強度與高強度運動下相對準確,在低強度的運動中反而誤差較大。

心率錶上的心率-熱量計算公式計算方式等於是最大攝氧量的反向操作。透過資料庫數據,心率錶從心率值的數據在資料庫中找尋相對應的熱量消耗。不過,雖然以這樣的方式計算運動所消耗的熱量已經相當準確,但並不是沒有限制,因位某些非運動強度因素也會影響心率的高低,例如壓力、情緒、氣溫、疾病或咖啡因的刺激。此外,每個人的基礎的寧靜心率(Resting Heart Rate)也不盡相同。

除了心率-熱量公式之外,心率錶還有別種方式可以計算消耗熱量值嗎?

既然上文提到「大部分」的品牌是採用心率-熱量公式來計算熱量消耗,所以當然也有別的計算方法,端視運動者對於熱量消耗數值精準度的需求。接下來按照準確度,為各位介紹心率錶另外幾種主要的運動熱量計算方式:

一、透過實際的最大攝氧量測試設定心率錶內的個人數據
心率-熱量公室的終極個人版:您必須親身實際到運動醫學中心去進行最大攝氧量測試。類似的服務目前有Garmin與New Leaf Fitness合作,運動者必須到位於英國、美國、加拿大的New Leaf授權測試中心進行最大攝氧量測試。不同的運動項目必須進行不同的測試 (腳踏車、慢跑等),得出的數據庫可以下載到Garmin部分型號的心率錶內,您在每次運動時就可以得到最最最最準確的熱量消耗—不過這出國測試可是大工程,應該不是我們這些一般的運動者所必需的。

二、量測距離
這是最簡單的卡路里計算法 (也是一般跑步機、健身車、踏步機、計步器所採用的方式)。中高階的心率錶的計算方式大多靠心率-熱量公式,但若是您沒有配戴心率帶,在沒有心率數據的狀況下,只要輸入正確的體重,具有GPS (Garmin、Bryton、Nike等) 或測距功能 (如Sigma RC1209、RC14.11、Beurer PM18等) 的心率錶還是可以光靠距離來估計您的熱量消耗。不過測距法估算熱量消耗的準確度可能不到50%,主要因素是少了心率數值,心率錶並沒有辦法測量您運動時所花的力氣 (運動強度) 是否有差異。舉例來說,腳踏車運動者在騎下坡時其實燃燒的熱量很少,但同樣的路程騎上坡就必須加倍燃燒熱量。所以,即使您使用的Garmin的GPS心率錶 (具有坡度顯示),但Garmin還是建議您參考以心率計算出的熱量值,而忽略距離計算出的熱量值,因為心率-熱量公式計算出來的值通常比較準確。

三、使用功率計將能量換算熱量
其實運動時的功率並不完全是運動時消耗的熱量,很多做出來的功會被消耗在傳動、在路面。不過有些使用者利用功率來評斷運動時的強度。這個計算方法必須要在能連結功率計的心率錶上 (以Garmin為例,只有Forerunner 310XT、Edge 500/705/800),而且需要一個第三方的功率計做為測試工具。

總的來說,心率-熱量公式的準確性能在上述各種熱量計算方式中排第二,不過不同品牌的心率錶有不同的計算方式,每個方式的準確度也不同。因此即使是同一個運動者於同一天在同一路線運動,不同的心率錶品牌也會產生不同的數據結果。即使是同一款式的心率錶,也會因為使用者輸入的數據不同而造成不同的結果。

以上是針對心率錶熱量消耗計算功能小編依些淺薄的瞭解,還希望有同好能夠多多交流:)

* 文章轉帖自“健康達人--健康DotCom”
熱量消耗數字背後的意義?! 關於卡路里消耗計算的迷思--也談心率錶

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  • TA的每日心情
    無聊
    2016-11-30 10:45
  • 簽到天數: 25 天

    [LV.4]偶爾看看III

    發表於 2013-3-29 01:16:27 | 顯示全部樓層
    thanks for sharing!

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  • TA的每日心情
    奮鬥
    2014-8-24 13:00
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    [LV.2]偶爾看看I

    發表於 2013-3-29 01:41:12 | 顯示全部樓層
    多謝資料,有用非常
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