Скільки калорій витрачається при ходьбі
Щойно з’явилось рівняння для підрахунку, скільки енергії ми використовуємо, коли гуляємо.
Будь-який батько, який виводить своїх дітей на прогулянку, знає, що діти швидше втомлюються, ніж дорослі, але чому це так? Чи ходять діти та низькі дорослі інакше, ніж високі люди? Або вони швидше втомлюються з якихось інших причин? Пітер Вейанд з Південного методистського університету в Сполучених Штатах був захоплений впливом низького зросту на фізіологічну функцію.
"Це повертає нас до роботи Макса Клейбера щодо швидкості метаболізму у спокої для тварин різного розміру. Він виявив, що чим більший ти, тим менше енергії витрачає кожен грам тканини", - пояснює Вейанд, який додає: "цікаво знати як і чому метаболізм регулюється таким чином ".
Зацікавившись питанням, чому маленькі люди використовують більше енергії на кілограм маси тіла, ніж високі люди, коли гуляють, Вейанд створив групу з іншими дослідниками. Вони вимірювали показники метаболізму у дітей та дорослих віком від 5 до 32 років, вагою від 15,9 до 88,7 кг і розмірами від 1,07 до 1,83 метра, щоб спробувати з'ясувати, чому особи вищого віку були більш економічними ходунами, ніж низькі люди.
Вейанд та його колеги опублікували своє відкриття в Journal of Experimental Biology [1], яке показує, що ходунки всіх розмірів використовують однакова кількість енергії на крок, що означає, що маленькі люди менш економічні, оскільки роблять більше кроків. Вони також вивели фундаментальне рівняння, щоб точно розрахувати, скільки енергії використовували ходунки, із прямим застосуванням у всіх сферах життя.
Вейанд та його колеги вперше зняли на відео добровольців-чоловіків та жінок, коли вони йшли на біговій доріжці зі швидкістю від 0,4 м/с до 1,9 м/с. Протягом цього часу вони одночасно вимірювали поглинання киснем і вироблення вуглекислого газу для отримання загальної швидкості метаболізму.
Потім група дослідників розрахувала кількість енергії, яку кожна людина використовувала для ходьби, віднімаючи від загальної швидкості метаболізму під час ходьби базальну швидкість метаболізму (енергію, необхідну для підтримки основних функцій організму). Нарешті, команда порівняла спосіб ходьби кожної людини, вимірявши довжину кроків, довжину кроків та частку кожного кроку, який торкався землі, щоб з’ясувати, чи великі та малі люди ходили по-різному.
Проаналізувавши стилі ходунків, команда виявила, що всі вони рухаються однаково, незалежно від їх розміру. В основному, якщо виміряти 5-річну дитину зростом понад 2 метри, ця гігантська дитина ходила б точно так само, як 2-метровий дорослий. Тому, високі люди не більш ощадливі, тому що вони ходили б інакше, ніж невисокі люди.
Далі команда розрахувала метаболічні витрати на один крок, коли кожен ходок рухався у своєму найбільш економічному темпі, і виявила, що ходунки використовували однакову кількість енергії на крок, незалежно від їх розміру. Тож дорослі не стають більш ощадливими, тому що вони ходять у більш ощадливому стилі. Щось інше повинно мати значення в їх зростаючій економіці.
Нарешті, вчені продемонстрували висоту ходунків щодо їх мінімальних витрат енергії, і вони були здивовані виявленням прямої лінії з градієнтом майже -1. Витрати енергії у ходунків були обернено пропорційні їх зросту; високі люди ходили економніше, ніж низькорослі люди, оскільки вони робили більші кроки, і тому їм доводилося робити менше кроків, щоб подолати однакову відстань. Таким чином, короткі люди швидше втомлюються, оскільки кожен крок має однакову вартість енергії, але їм потрібно зробити більше кроків, щоб подолати однакову відстань або рухатися з однаковою швидкістю.
З цього відкриття група вивела рівняння, яке можна використовувати для розрахунку енергетичних витрат на ходьбу. Рівняння використовує зріст, вагу та пройдену відстань, щоб визначити, скільки калорій ви спалюєте.
Рівняння також можна включити в крокоміри, щоб дати користувачам більш реалістичне уявлення про калорії, які вони спалюють під час щоденної прогулянки. Рівняння також можна розширити для розрахунку метаболічних витрат для кожної швидкості.
Список літератури:
[1] Weyand, P. G., Smith, B. R., Puyau, M. R., Butte, N. F. (2010). Витрати на енергію, пов’язані з ходою людини, визначаються рістом. Журнал експериментальної біології, 213, 3972-3979.