身体活动的能量消耗及其营养

1、在水平面上步行 2、在斜坡面上步行 3、在不同速度下步行
1、在水平面上步行
估算以50－100m/min的速度在水平面上步 行时的能量消耗
公式为：
氧耗量＝0.1 ml/ kg / min ＋3.5 ml/ kg / min
举例1：
一个人以90m/min的速度步行，那么其
总氧耗量计算值为： 90m/min×0.1 ml/ kg / min/m/min＋3.5 ml/ kg / min ＝12.5 ml/ kg / min
梅脱单位还可以显示受试者每公斤 体重每小时产热量的千卡数。
例如，一个体重80kg的人在跑台上跑步 30min，其氧摄取量为2.4L/min
受试者运动的梅脱值为8.6，当以小时为单位 计算，该数值乘以60，得氧摄取量为 1800ml/hr/kg，或1.8L/hr/kg。
如果该个体此时为碳水化合物和脂肪混合供能， 那么产热量等于氧摄取量和氧热价的乘积，为
计算为： 6MET约为21.0 ml/ kg / min。
21.0 ml/ kg / min＝X×60m/min×1.8 ml/ kg / min/m/min＋0.1 ml/ kg / min/m/min×60m/min＋3.5 ml/ kg / min
X＝0.106 ，即坡度为10.6％。
3、在不同速度下步行
水由受试者释放的热量加热，这样通过计算 流经测验室的水的体积和流入流出时的温度 差，就可以得出受试者的产热量。
受试者通过皮肤和呼吸道蒸发水分还会丢失 一部分的热量。这部分热量可以通过收集这 些水分而算出，并加到运动总能耗当中去。
直接热量测定
例如，一个人在测验室里进行台阶运动， 上下频率为30次/分钟，台阶高度为20cm。 流过测验室墙间的水流为20L/分钟，水的 流入流出的温度差为0.5℃。因为使1L水的 温度升高1℃约需要1Kcal的热量，这样能 量消耗大约为：20L/分钟 ×1Kcal/℃×0.5℃＝10Kcal/分钟。
10000m÷60min＝167m/min
氧耗量＝167m/min×0.2 ml/kg/min/m/min ＋3.5 ml/kg/min
＝36.9 ml/kg/min/ 或者 10.5MET
该公式也可以推算产生所需要的能量消耗的适宜 运动强度。
例如，一位20岁的女子长跑选手，其最大吸氧量是 50ml/kg/min/，现在需要以90％的强度进行跑步， 那么她的跑速应该是多少？
直接热量测定
封闭循环式呼吸测量法
在封闭循环测试中，受试者通常从呼吸测量 计中吸取100％纯氧，呼出气体中的二氧化碳 则通过化学方法吸收。随着时间推移，呼吸测 量计中的氧因被消耗而出现含量的下降，这样 就可以计算出每分钟的氧消耗量。
由于CO2被吸收，呼吸交换率就不能计算， 因此把氧热价在4.82kcal/L作为碳水化合物、 蛋白质、脂肪三者都被用于供能的标志。封闭 循环测试最常用于测量基础代谢率。
梅脱值＝ 12.5 ml/ kg / min÷3.5 ml/ kg / min ＝3.6
举例2： 某一不能承受标准GXTs的受试者被告知需要 以11.5 ml/ kg / min的氧耗量来达到适当的运 动强度，那么其步行速度应该计算如下：
11.5 ml/ kg / min＝X×0.1 ml/ kg / min/m/min＋3.5 ml/ kg / min
73.5 ml/kg/min＝300m/min×0.2 ml/kg/min/m/min＋150m/min×X×0.9 ml/kg/min/m/min＋3.5 ml/kg/min
X＝80 m/min 即步行速度应该为80 m/min。
2、在斜坡面上坡步行
此时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础代谢氧耗量三部分 的和。
研究已证明，以1m/min的速度进行垂直向 上移动其氧耗量为1.8 ml/ kg / min。垂直 分量的计算是以坡度（以百分数表示）乘 以移动速度（m/min）。
上坡步行，其氧耗量计算为：
氧耗量＝0.12(坡度)×90m/min×1.8 ml/ kg / min/m/min＋0.1 ml/ kg / min/m/min×90m/min＋3.5 ml/ kg / min
＝31.9 ml/ kg / min，或者 9.1 MET。
举例2： 设定一个向上的坡度，使以60m/min的 速度在其上步行时能量消耗达到 6MET。
例如，以150m/min的速度在10％的斜坡面 上坡跑的氧耗量。 计算为：
氧耗量＝150m/min×0.2 ml/kg/min/m/min ＋150m/min×10%×0.9 ml/kg/min/m/min ＋3.5 ml/kg/min
＝47 ml/kg/min
计算需要的坡度： 例如：在平面上以350m/min的速度跑步 时氧耗量约为73.5 ml/kg/min。 若速度固定为，那么达到相同的氧耗量需 要的坡度为：
59.1
2.5 2.6 3.0 3.4 4.4 5.6 7.2
63.6
2.7 3.1 3.5 3.9 5.2 6.6 8.4
68.2
2.8 3.3 3.7 4.2 5.6 7.0 9.0
72.7
3.0 3.5 4.0 4.5 5.9 7.5 9.6
77.3
3.2 3.7 4.2 4.8 6.3 8.0 10.2
为了更为准确地表示某一运动所需 的氧耗量，
目前将总氧耗量划分为
净的运动氧耗量 和 维持基础代谢 的氧耗量（1MET）两部分。
并在计算时加以区分。
各项运动的能量需求
（一）步行的氧消耗量 （二）慢跑和快速跑的氧耗量 （三）步行或跑步1英里的氧耗量 （四）骑自行车测功计时的氧耗量 （五）登台阶的氧耗量 （六）其他运动的能量需求
前述的公式适用范围 是步行的速度在50－ 100m/min之间。
超出了这一范围，步 行的氧耗量就会以曲线 的方式增加。
用千卡/分钟的计算方法来表示步行的能耗 也是比较常用。
步行时，不仅随速度的增加增加能耗，而且 随速度的增加能耗增加的速率也在加大。
因此，从无运动经历者可以通过较低的步行 速度达到适当的运动量，而体质相对较好的 人则可以提高速度来使能耗迅速增加，产生 足够的训练效果。
基础代谢率氧摄取量约为 3.5ml/min/kg。
这称为1个MET。
运动量用MET的倍数表示。
例如，一个体重80kg的人在跑台上跑 步30min，其氧摄取量为2.4L/min
其运动的梅脱值为： 30 ml/min/kg÷3.5 ml/min/kg＝8.6MET
5、千卡/千克体重/小时（Kcal/kg/hr）
间接热量测定
开放循环式呼吸测量法
使用开放循环式的呼吸测量法来测量氧耗 量和二氧化碳产生量是最常用的间接热能 测试技术。
在测量时，氧耗量由吸入气体中的氧量减 去呼出气体中的氧量而得出，这一差值是 由于组织对氧的摄取或氧的消耗产生的。 二氧化碳产生量通过相同的方法计算。
这样就可以计算呼吸交换率（R）；也就可
以推知在运动中主要是由碳水化合物还是
主要由脂肪供给的能量。
间接热量测定
机体每消耗1L氧所能够产生的热量， 称为氧热价。
碳水化合物 蛋白质 脂肪
产热量
4.0
9.0 4.0
氧热价
5.0Βιβλιοθήκη 4.7 4.5呼吸商
1.0
0.7 0.8
如果一个人在运动中分 别由等量的碳水化合物 和脂肪供能，则氧热价 接近4.85kcal/L，也就是 二者的平均值。
第二节 表示能量消耗的方法
计算运动时能量需要的基础 是受试者在运动过程中被测 得的氧摄取的稳定状态。
一旦氧摄取达到稳定状态， 肌肉的能量供应就从有氧代 谢转入多种方式共存。这样 测得的氧摄取量就可以通过 不同的方式来表示能量的消 耗。
表示能量消耗的方法
. 1、氧摄取量（VO2，单位为L/min）
而当锻炼者的体重有所下降，同样速度的步 行能耗就降低，因此应以增加运动时间或者 提高速度来弥补。
步行时的能量消耗（kcal/min）
千米/小时
体重（kg） 3 4 5 5.5 6.5 7 8
50.0
2.1 2.4 2.8 3.1 4.1 5.2 6.6
54.5
2.3 2.6 3.0 3.4 4.4 5.6 7.2
81.8
3.4 4.0 4.5 5.0 6.7 8.4 10.8
86.4
3.6 4.2 4.7 5.3 7.0 8.9 11.4
90.9
3.8 4.4 5.0 5.6 7.4 9.4 12.0
95.4
4.0 4.6 5.2 5.9 7.8 9.9 12.6
100
4.2 4.8 5.5 6.2 8.2 10.3 13.2
值得注意的是，该公式的适用对象 是普通人群，训练有素的跑步者在 跑时与普通人相比出现能量节省化， 而且这种跑的经济性有一定范围的 变动。
计算跑的过程中氧耗量的公式为：
氧耗量＝0.2 ml/kg/min/m/min×跑速 ＋3.5 ml/kg/min
例如，在跑道上以60分钟跑完10千米需 要消耗的氧量计算为：
上坡跑的氧耗量大约 为步行上坡的一半。
因为奔跑时的腾空动 作在一定程度上抵消 了上坡的负荷，从而 使垂直工作的净氧耗 量降低。
上坡跑的垂直分量计 算为坡度乘以跑的速 度。
上坡跑的氧耗量计算公式为： 氧耗量＝0.2 ml/kg/min×跑速＋0.9
ml/kg/min×跑速＋3.5 ml/kg/min
计算为： 90％最大吸氧量＝0.9×50 ml/kg/min/ ＝45 ml/kg/min/ 45 ml/kg/min/＝X × 0.2 ml/kg/min/m/min ＋3.5 ml/kg/min X＝207m/min 即，她应该以207m/min的速度跑步以达到需