Calculul consumului de calorii (kcal) pentru puteri date folosind un contor de putere pentru ciclism, cum ar fi un PowerTap.

Calculul unei linii de bază dificile pentru cheltuielile de energie

PowerTap. După senzația imediată de „câți wați pot face?” (răspuns: dezamăgitor puțini!), am trecut la următoarea întrebare cea mai evidentă: „cât de repede vor merge bicicletele mele pentru o putere determinată?”

Cu toate acestea, există o altă latură a măsurării puterii pe care nu o luasem în considerare până la ceva timp după ce mi-am construit PowerTap-ul. Știți de fapt câtă energie puneți în drum pe parcursul unei plimbări (sau a unei părți a unei plimbări).

wații

Transformarea waților în calorii

Dacă știți durata și puterea medie, aveți deja energie, pur și simplu nu se exprimă în calorii bune de modă veche. Se pare că există o formulă surprinzător de simplă pentru a transforma puterea de la un contor de putere în kcal, totuși:

energie (kcal) = putere medie (W) X durata (ore) X 3.6

Ca și în cazul multor formule surprinzător de simple, există presupuneri încorporate în constantă.

Când înmulțiți puterea cu durata, obțineți energie (un joule este de 1 watt pentru 1 secundă). 100W pentru o oră (3600 de secunde) este, așadar, 360.000 de jouli, sau 360kJ. Deoarece pierdem un factor de o mie de jouli sau calorii transformate în kcal, puteți vedea de unde provine 3,6 în formula simplificată.

Cu toate acestea, la fel ca orice mașină, corpul uman nu este perfect eficient - trebuie să ardă mai mult de 1 joule de energie reală pentru a produce 1 joule de energie * măsurată * printr-un contor de putere. De fapt, eficiența ciclismului la oameni este cuprinsă între 20-25% (deci numeroasele sisteme și ineficiențe ale corpului tău consumă 4-5J de energie pentru fiecare 1J pe care îl livrezi la pedale).

Acest lucru înseamnă că ar trebui să împărțim orice cifră de „jouli măsurați” la 0,2 la 0,25 pentru a o exprima ca „jouli reali”.

Printr-o coincidență fericită, o calorie este

4,18 julii, deci pentru a transforma „joulii reali” în calorii suntem pe punctul de a face în sens opus (un joule este 0,24 dintr-o calorie).

Pentru un om cu o eficiență de 24%, puteți anula exact ultimii doi pași, astfel încât julii măsurați = calorii reale. Deoarece intervalul este de 20-25% eficiență, aceasta este o subestimare (mulți oameni vor arde mai multe calorii decât sugerează calculul, dar puțini vor arde mai puțin).

Vedeți că a funcționat în ambele moduri de mai jos:

100W X 1x X 3,6 = 360kcal

(100W x 3600s)/4,18)/0,24 = 358,851cal = 358,9kcal

Există câteva alte piese de luat în considerare, dar toate acestea sunt alte motive pentru care aceasta este o subestimare (cum ar fi eficiența trenului de rulare - lanțul tău murdar înseamnă că s-ar putea să lucrezi mai mult pentru a obține cei 100W decât Joe Spotless).

Rularea cu anvelopa de rezervă

Folosind formula de mai sus, putem vedea că un watt-oră valorează 3,6kcal. Printr-o coincidență convenabilă, densitatea energetică a grăsimilor este

3500kcal pe lb, deci un kilowatt-oră de efort de la un ciclist va arde o kilogramă bună de grăsime.

Dacă faceți naveta cu o medie de 100 W, la fiecare zece ore veți arde o kilogramă de grăsime. Să presupunem că naveta durează o jumătate de oră, deci este nevoie de 20 de călătorii (două săptămâni) pentru a pierde kilogramul de grăsime.

Presupunând standardul de cinci săptămâni de concediu plătit pe an, veți pierde 23 de kilograme de grăsime pe an din acea deplasare modestă de 30 de minute (presupunând că nu creșteți aportul de alimente pentru a compensa - evident, majoritatea o fac, deoarece ciclistii nu sunt toți slăbiți! 🙂 ).

Pe baza testelor mele PowerTap timpurii, 100W pe bicicleta mea rutieră sunt bune pentru

13,5 mph pe apartament fără vânt, deci este probabil corect să presupunem că majoritatea navetiștilor obișnuiți gestionează 100W.

Dacă faceți naveta la 200 W (18 mph pentru mine, din nou pe apartament fără vânt) veți arde mai mult (deși o navetă de o jumătate de oră la 13,5 mph durează doar 23 de minute la 18 mph, astfel încât creșterea dvs. reală este de ordinul a 50% mai degrabă decât dublarea - 100 * .5 * 3.6 = 180kcal, 200 * 0.375 * 3.6 = 270kcal).

Permite câteva gânduri interesante despre „alimentele ca combustibil”. O porție de Weetabix (micul meu dejun la alegere) conține 134kcal, așa că chiar și adăugând 100kcal pentru o porție generoasă de lapte, încă am un deficit de la plimbarea mea de dimineață * chiar și după micul dejun la sosire *.

Cu siguranță nu așa cum am crezut că va fi!

P.S. În funcție de locul în care locuiți, este posibil să aveți kcal pe ambalajul alimentelor (cum ar fi Marea Britanie) sau doar „calorii”, care este întotdeauna cu adevărat kcal (există unele mumbo-jumbo despre Calorie = 1000 calorii, nu că oamenii valorifică așa în viața reală, dar vezi Wikipedia).

11 gânduri despre „Powertap: convertiți wații în calorii arse”

Post fantastic! Îmi place modul în care combinați unități imperiale, SI și „tradiționale” 🙂 Kcal-ul de conectare și wați este o perspectivă excelentă - mulțumesc.

Pe celălalt computer al meu (!) Am o formulă de calcul tabelar care intenționează să convertească wați de intrare în kph. Formula este suficient de complicată încât să nu o mai pot aminti sau derivă și face presupuneri similare cu a dvs. despre frecare și aerodinamică. Probabil că contorul dvs. de putere ar putea furniza valori reale (pentru setare) ... ne-ați putea oferi un grafic al vitezei v w și o indicație a setării și a condițiilor? Ar fi minunat să comparăm teoria și practica.

Văd că ați făcut deja comparația pe care o căutam mai sus:
Putere (W) Roadie (mph) Midracer (mph)
100 13,4 15,9
150 16,5 19,4
200 18,1 21,7
250 19,6 24,0
300 21,3 24,6

Voi introduce numerele în foaia de calcul de pe celălalt computer și mă voi întoarce la tine ...

Mă bucur că ți-a plăcut articolul. Nu am grafice frumoase (încă!) Dar se pare că probabil sunteți interesat de ceva precum bicicleta Midracer vs Strava: test de comparare a puterii?

Ar trebui să avertizez că tehnica mea experimentală are nevoie de rafinare! Mult mai mult așa de urmat ...

Rețineți că formula dă kph, 0,621371192 se transformă în mph.

Am folosit o greutate de 85 kg și am pus puterile pe care le-ați folosit în foaia mea de calcul. Rezultatele teoretice în mph par destul de promițătoare ...

Raport formula Watts mph1 mph2 (F/mph1) (F/mph2)
100 13,4 15,9 15,1 1,1 0,9
150 16,5 19,4 18,5 1,1 1,0
200 18,1 21,7 21,3 1,2 1,0
250 19,6 24,0 23,8 1,2 1,0
300 21,3 24,6 26,1 1,2 1.1

Sper că are sens. Cele trei coloane din stânga sunt numerele tale. Coloana Formula utilizează formula de mai sus cu greutatea dvs. de 85 kg. Cele două coloane corecte reprezintă raportul dintre viteza teoretică în mph comparativ cu valorile practice pe care le-ați obținut pe cele două motociclete. Toate valorile sunt rotunjite la 1 zecimală.

Rezultatele Formula par a fi părtinitoare spre curse, deoarece valorile sunt cele mai apropiate de cea mai rapidă bicicletă. Un factor fudge ar putea fi introdus pentru a obține ceva mai potrivit pentru utilitate sau ciclism.

Știm cu toții că există randamente în scădere pentru mai mult efort pe bicicletă. Rezultatele dvs. practice sunt chiar mai deprimante decât valorile prezise de formulă (dar nu extravagant de diferite). Nu ar trebui să fie prea dificil să-ți dai seama de un „DaveFactor” și un „BikeFactor” care face ca rezultatele prezise să corespundă aproape exact cu rezultatele practice pe care le obții de la Power Meter.

Super articol. Singura eroare este în cantitatea de FAT ars. Energia dvs. este furnizată de aproximativ 70% GRASimi și 30% CARBURANȚI. Și există doar aproximativ 1550 de calorii pe kilogram de carbohidrați. Să presupunem că ați ars 7.000 de calorii. Nu ai ars doar 2 kg de grăsime. Ați ars de fapt aproximativ 1,4 lbs de FAT (7000 * 0,7/3500) și aproximativ 1,4 lbs de CARBS (7000 * 0,3/1550). Sau aproape 3 kilograme de greutate corporală.

Nu sunt biolog, dar nu cred că funcționează așa. Înțeleg că ficatul stochează aproximativ 100g de glicogen, în timp ce mușchii scheletici ar putea stoca 500g - adică doar 1,5 kg în bani vechi - și corpul tău metabolizează grăsimea pentru a înlocui glicogenul stocat, după cum este necesar.

Spuneți că călăriți până când acel depozit de carbohidrați este complet ars și că vă așezați pe stomacul gol ... în curând corpul dvs. va restabili aceleași 5-600g de glicogen din depozitele de grăsimi.

Aș fi fericit pentru o corecție aici, dar sunt destul de sigur că funcționează în acest fel. Calculul greutății simplifică lucrurile ignorând starea intermediară în care unele grăsimi nu sunt încă metabolizate pentru a înlocui depozitele de glicogen epuizate.

Hei Dave, cred că presupunerea ta este incorectă. Dar principalul punct a fost că comentariul dvs. original părea să sugereze că arderea totală de calorii se corelează cu o greutate în grăsimi. Am vrut doar să menționez că pierdeți mai mult decât atât, deoarece ardeți 25-40% carbohidrați (în funcție de intensitate), iar carbohidrații nu sunt la fel de caloriți. Deci, 7000 de calorii arse seamănă mai mult cu 3 lbs (un amestec de carbohidrați și grăsimi), nu cu 2 lbs (grăsime pură).

Dar la celălalt comentariu al tău. Ai dreptate, stocăm o cantitate limitată de glicogen. Și ardem acel depozit de carbohidrați în timp ce exercităm. Dacă nu consumați carbohidrați, probabil că veți rămâne foarte scăzut după 2-3 ore de exerciții cardio moderate și apoi veți obține (loviți peretele), moment în care cererea dvs. metabolică trebuie să se bazeze aproape în totalitate pe grăsimi, care este o sursă de energie mai puțin eficientă.

Sportivii deștepți vor preveni (sau cel puțin întârzia) acest lucru consumând carbohidrați de la început (dacă doresc să funcționeze cu mult peste 2-3 ore), astfel încât să nu rămână cu glicogen imediat ce.

Organismul nu poate regenera glicogenul din grăsimi. Poate, dintr-un aport limitat de trigliceride, și dintr-un proces distructiv și ineficient prin canibalizarea proteinelor musculare.

Acesta este și un link interesant:
http://www.unm.edu/

Ne pare rău, comentariul tău a fost prins într-un filtru.

Vă mulțumim pentru linkuri. În mod clar, nu funcționează așa cum am presupus: „acizii grași nu pot fi transformați în glucoză, deoarece acetil CoA nu poate fi transformat în piruvat”, dar „mușchii se deplasează aproape în totalitate de la glucoză la acizi grași pentru combustibil”.

Deci, nu metabolizați depozitele de grăsimi pentru a elibera glucoza, utilizați o cale diferită în totalitate pentru a arde grăsimea brută ca combustibil.

Cred că va trebui să mai citesc câteva informații de fond, întrucât acum mă străduiesc să înțeleg cum funcționează dietele cu conținut scăzut de carbohidrați (sună de parcă suntem „carbovore” obligați) și regimurile de exerciții fizice care promit să țintească grăsimile (de, de exemplu, exercitarea în stare de post) nu pare atât de neverosimilă.

Din legăturile dvs., totuși, se pare că reinstalarea depozitelor de glucoză este o prioritate metabolică după exercițiu. Pentru marea majoritate care mănâncă carbohidrați, acest lucru nu reaprovizionează imediat greutatea „cu densitate scăzută” pierdută în timpul metabolismului inițial al exercițiilor de carbohidrați?

O mulțime de oameni s-au prins de nebunia cu conținut scăzut de carbohidrați. Motivul este că ei cred că carbohidrații se transformă doar în grăsimi, așa că acum oamenii cred că consumul doar de grăsimi și proteine ​​și eliminarea carbohidraților le vor face mai puține grăsimi. Ei bine, adevărul este că carbohidrații sunt foarte buni pentru dvs., oferă energie mai bună decât alți nutrienți și fără ei nu veți putea să vă exercitați eficient. Fără mișcare nu vei fi sănătos.
Când sunteți plin de carbohidrați, puteți face exerciții fizice corespunzătoare, iar grăsimea corporală arde în timp ce carbohidrații sunt folosiți ca energie. Încercați doar să faceți exerciții fără carbohidrați, veți renunța foarte curând și cum vă vor simți inima și plămânii dacă nu faceți mișcare? Doar obosit, așa este.

Cum pot explica rata metabolică pe baza acestei cifre? Chiar am probleme să-mi dau seama cât de mult ar trebui să mănânc după o plimbare. Compens mereu cu prea mulți carbohidrați sigur! Ca la sala de gimnastică când sunt pe bandă de alergat sau orice altceva mă face să mă lovesc în greutate. Cântăresc aproximativ 220 lbs și sunt destul de slab

Trebuia doar să spun că discuția a fost chiar mai clară decât articolul și articolul a fost minunat. Oameni buni! Sunt mult mai deștept decât acum 20 de minute.