Плутанина калорій: скільки калорій ви насправді спалюєте?

Переваги занять велоспортом, будь то бутик-студія чи великий тренажерний зал, є великими. Від аеробного розвитку до м’язової витривалості, їзда на велосипеді пропонує безпечний, легко впливаючий, легкодоступний варіант для людей вплинути на їхнє здоров’я. Одне з найпоширеніших запитань, яке ми чуємо від викладачів та учасників, - це "Скільки калорій я спалив у своєму класі на велосипеді?" Це слушне запитання; однак на це не завжди легко відповісти.

У цій статті ми обговоримо різні способи спалювання калорій в організмі, деякі міфи навколо вимірювання спалення калорій та деякі найкращі способи оцінки витрат калорій за час занять на велосипеді.

Різні способи спалювання калорій

Якщо ви не жили під скелею протягом останніх кількох десятиліть, ви в один прекрасний момент почуєте: "Щоб схуднути, потрібно спалити більше калорій, ніж вживати". Але що це означає?

Метаболізм - це сума всіх хімічних реакцій в організмі для використання або створення енергії. Це процес, при якому їжа та рідини, які ви вживаєте, розщеплюються для підживлення всіх функцій організму, включаючи вентиляцію, кровообіг, контроль температури тіла, ріст клітин, регулювання рівня гормонів, функції мозку та нервів, скорочення м’язів та підтримку стан гомеостазу. Обмін речовин означає життя. Тіло постійно перебуває або в стані анаболізму (накопичення речовин), або катаболізму (розщеплення речовин). Аденозинтрифосфат (АТФ) є основною молекулою, що використовується для підживлення всіх цих процесів, і навіть сам акт створення енергії вимагає енергії.

Базальний рівень метаболізму (BMR) - це кількість енергії, необхідної людині, щоб підтримувати організм у спокої. Базальний рівень метаболізму зазвичай становить приблизно від 60% до 75% щоденних витрат калорій окремими людьми, і на нього впливають такі фактори, як вік, стать, розмір тіла та склад тіла. Потреби організму в енергії залишаються досить незмінними і їх не легко змінити.

Швидкість метаболізму у стані спокою (RMR) визначається як кількість енергії, необхідної для підтримання функціонування організму та його гомеостазу під час сну або в низькоенергетичному стані. RMR включає калорії, спалені під час їжі та виконання легких фізичних вправ (NEAT). Показання RMR зазвичай вищі за показники BMR. За даними Міністерства сільського господарства США [1], RMR на 10% –20% перевищує BMR. Незважаючи на те, що ви можете зробити щось, щоб вплинути на ваш RMR, більший вплив може спричинити спалення калорій в результаті запланованих вправ.

Звідси питання, про яке йдеться: “Скільки калорій я спалив сьогодні у своєму класі на велосипеді?”

Різні способи вимірювання спалення калорій

Коли людина спалює калорії, організм використовує кисень і виробляє вуглекислий газ. Завдяки тому, що не всі процеси організму, які використовують енергію, потребують кисню, ми можемо виділити та виміряти ті, що роблять. Це означає, що ми можемо кількісно визначити споживання кисню та вироблення вуглекислого газу як непряму міру споживання калорій у спокої та під час тренування.

Єдиний спосіб детально оцінити швидкість спалювання калорій для людини - це лабораторія, що контролюється навколишнім середовищем, за допомогою або бігової доріжки, або стаціонарного велоергометра, ремінця для серцебиття, маски для обличчя та метаболічного візка. Метаболічний візок використовує непряму калориметрію, яка визначає витрати енергії людини під час відпочинку, стаціонарного стану та прогресивних вправ, вимірюючи повітря, що видихається, за одиницю часу та визначаючи кількість утилізованого кисню.

Як ви можете собі уявити, існують певні перешкоди для використання цієї методології для широких мас. Це може коштувати дорого, воно недоступне за межами приміщення для випробувань, підготовлений спеціаліст повинен пройти тест, і він фіксує дані для людини в окремий момент часу. Знаючи це, як ми можемо допомогти нашим викладачам і нашим студентам зрозуміти, як вони можуть точно передбачити спалення калорій у класі? У наступному розділі будуть викладені деякі популярні методології, що діють на сьогодні.

Розумні годинники . У 2016 році я представив сесію на фітнес-конференції на тему: «Носимі технології - тенденція номер один у фітнес-індустрії». За даними Американського коледжу спортивної медицини, це було провідною фітнес-тенденцією. У 2019 році носні технології знову очолюють список [2].

Незважаючи на те, що носить нові технології багато різних форм, лідери галузі розробили та вдосконалили розумні годинники, щоб демократизувати відстеження здоров’я та фізичної форми для широких мас. Згідно з дослідженням 2017 року, проведеним у Стенфордському університеті з використанням понад 60 випробуваних, результати показали, що найточніший із семи різних моніторів був вимкнений в середньому на 27%, а найменш точний - на 93% [3]. Монітор серцевого ритму був найнадійнішою функцією, але дослідники дійшли висновку, що розраховувати на лічильник калорій не варто. Розумні годинники також обчислюють "валові витрати енергії", які включають розраховані калорії, які ви спалюєте, включаючи ваш коефіцієнт корисної дії, а не "чисті витрати енергії", і не важко зрозуміти, що ваш власний фактичний витрата калорій буде відрізнятися.

Підсумок: якщо ви просто гуляєте і бігаєте, більшість розумних годинників мають хороші алгоритми позбавлення від артефактів світла та рухів для моніторингу пульсу. Однак, якщо інтенсивність набагато вища, понад 160 ударів, то проходження крові відбувається настільки швидко, що удари можуть бути пропущені або затримані. Якщо ви робите інтервали від 10 до 20 секунд і є затримка 10 секунд, це поза неприпустимим. Чим атлетичніші ви, тим більше шансів носити нагрудний ремінець.

Монітори серцевого ритму . Серце пристосовується до потреб нашого тіла. Важливо розуміти, що реакція серцевого ритму - це показник того, наскільки важко працює серце, не обов’язково, наскільки важко ви працюєте, скільки сили ви натискаєте чи скільки енергії витрачаєте. Розуміння різних факторів, що впливають на частоту серцевих скорочень, допоможе підкреслити, що моніторинг серцебиття є чудовим інструментом, але не є точним довідником фактичної роботи, яку ми робимо.

Неточності щодо моніторингу пульсу починаються з формули, призначеної для визначення вашого максимального пульсу (MHR). MHR - це найбільша кількість ударів в хвилину (ударів на хвилину), яку людина може досягти за допомогою загальних зусиль. Галузевим стандартом для цього розрахунку є формула Фокса та Хаскелла: 220 - вік = MHR, розуміючи, що в міру старіння у нас менше бета-чутливості, тому реакція серцевого ритму зменшується з віком. Проблема цієї формули полягає в тому, що вона не має наукового обґрунтування. Існує понад 36 рівнянь MHR, і саме це є найменш точним зі стандартним відхиленням 12 уд./Хв. Є й інші розрахунки, такі як метод Карвонена, формула Танаки та розрахунок Інбара, які набагато краще підходять для людей, які прагнуть відстежувати їх інтенсивність. Незважаючи на те, що всі вони гарні для встановлення «зон серцевого ритму» для інтенсивності тренувань, факт залишається фактом: робити фактичний максимальний тест частоти серцевих скорочень не підходить для переважної більшості тренерів, яких ми бачимо, враховуючи інтенсивність та напруження, яким би піддавався особа до.

Реакція пульсу така ж унікальна, як і ваш відбиток пальця. Ось список факторів, які можуть тимчасово або назавжди вплинути на вашу реакцію серцевого ритму в будь-який день.

ГЕНЕТИЧНІ ФАКТОРИ

Вік: Максимальний пульс зазвичай зменшується зі старінням, оскільки активність симпатичної нервової системи знижується. (Але це не обов'язково лінійно, і активність може зменшити зниження.)

Стать: У жінок зазвичай частота серцевих скорочень вища порівняно з чоловіками, оскільки у жінок типово нижчий рівень VO2 і менший розмір серця.

Рівень фізичної підготовки: якщо рівень фізичного навантаження високий, пульс швидше зменшується при одужанні.

Частота серцевих скорочень у спокої: Коли рівень фізичного навантаження покращується, частота серцевих скорочень у спокої зменшується.

Максимальний пульс: чим вищий ваш максимальний пульс, тим вища ваша реакція під час тренування.

ФАКТОРИ ВПРАВ ТА ДІЯЛЬНІСТЬ

Через різну залучену м’язову масу, рівень досвіду та технічну ефективність реакція серцебиття на різні види діяльності може змінюватися.

При групових вправах частота серцевих скорочень вища на високоінтенсивних заняттях кардіо, ніж на заняттях з кондиціонування м’язів.

Біг, як правило, викликає найвищий максимальний пульс під час стрес-тесту, тоді як максимальний пульс під час їзди на велосипеді та плаванні може бути на 10–15 ударів нижче під час аналогічного тесту.

ФАКТОРИ СТАНУ

Температура: Гарячі або вологі умови спричиняють більш високий пульс, враховуючи напруження організму, яке підштовхує кров до поверхонь шкіри, намагаючись утримувати температуру серця.

Висота над рівнем моря: Через зменшення вмісту кисню в повітрі більша висота ускладнює витяг і доставку кисню до працюючих м’язів.

Гідратація та паливо: Погане харчування або гідратація означає, що тіло має витрачати більше енергії на ті самі або менші зусилля та продуктивність.

Хвилювання: Норадреналін, адреналін і навіть підвищення голосу можуть спричинити зміни в частоті серцевих скорочень, не пов’язані з рівнем зусиль чи енергією.

ФАКТОРИ ЖИТТЯ

Стрес, низький рівень гідратації, куріння та алкоголь піднімуть пульс.

Харчування: Якщо у вас починає мало вуглеводів, вам буде важко підтримувати свій темп із заданим пульсом. Ваші сприймані навантаження та суб’єктивні відчуття посиляться, але пульс падатиме. Це можна виправити, вживаючи їжу з високим вмістом вуглеводів.

Зволоження: Недостатня гідратація збільшує частоту серцевих скорочень, оскільки об’єм крові зменшується і стає більш в’язким. Серцю доводиться більше працювати, щоб доставити той же об’єм крові через систему.

Ліки: Впливає на пульс в обох напрямках, або підвищуючи (наприклад, ліки від астми), або знижуючи його (наприклад, ліки від серця та артеріального тиску).

Куріння/вживання алкоголю: Куріння та вживання алкоголю підсилюють частоту серцевих скорочень через неефективність, що створюється в організмі.

Garmin, один з лідерів у відстеженні активності на основі серцевого ритму, вважає, що частота серцевих скорочень є хорошим джерелом інформації про кількість енергії, яку організм витрачає на виконання будь-якої діяльності. "Однак дуже важко правильно передбачити витрати енергії, спираючись лише на частоту серцевих скорочень, оскільки між людьми існують величезні відмінності в поведінці серцебиття, такі як різні максимальні частоти серцевих скорочень, частота серцевих скорочень у спокої та рівень фізичної підготовки" [4].

Підсумок, моніторинг пульсу є чудовим інструментом, але не визначає спалювання калорій. Не плутайте збільшення частоти серцевих скорочень, спричинене збудженням, підтягуванням учасників та гучними сигналами на уроці, що означає, що ви насправді спалюєте більше калорій.

Критий велосипед . Стаціонарні велосипеди належать до свого класу кардіотренажерів, які можна знайти у тренажерних залах, оскільки вони підтримують вагу вашого тіла. Деякі менш складні криті велосипеди обчислюють спалення калорій за допомогою алгоритмів, які базуються на тестуванні та дослідженні добровольців, які використовують машини, проте це варіюється від одного виробника до іншого, і протокол тестування може бути недостатнім. Багато старих велосипедів формулу калорій спалюють на основі того, що самець вагою 175 фунтів буде спалюватися з еквівалентною швидкістю та тривалістю. Незважаючи на це, дослідники з Каліфорнійського університету в Центрі людських здібностей Сан-Франциско виявили, що стаціонарні велосипеди є найточнішими з усіх кардіотренажерів у тренажерному залі порівняно з тестуванням метаболічних візків [5].

Нові моделі велосипедів обчислюють енергетичні витрати вершника у вигляді ват, які потім можна використовувати для визначення вихідної енергії. Якщо велосипед обчислює калорії на основі технічних даних, таких як вати, показники калорій можуть бути цілком надійними.

Підсумок: з усіх кардіотренажерів, доступних у фітнес-центрі, внутрішній велосипед буде найточнішим, коли мова йде про обчислення калорійного спалення; однак велосипеди, які не вимірюють вихідну потужність мотоцикліста, будуть менш точними, ніж велосипеди, які це роблять.

Вимірювачі потужності . Зараз у багатьох класах велоспорту в приміщенні використовуються високоякісні велосипеди, які вимірюють показники ефективності, такі як каденс, потужність та калорійність на основі ват. Вати - це вимірювання вихідної потужності вершника і є результатом каденції (об/хв) X сили (шестерні). Вати, як правило, вимірюються за допомогою тензодатчика, розташованого або на одній педалі, на обох педалях, або на кривошипній руці критого велосипеда. Тензодатчик має тонкі гнучкі смужки з металевим малюнком. Коли на педаль прикладається сила, тензодатчик розтягується. Це призводить до зміни металевого малюнка на смузі. Чим більше розтягнення, тим більша сила, яка прикладена до педалі. Якщо у вас є можливість відвідувати велосипедні заняття з велосипедами, які вимірюють потужність, обов’язково зверніть увагу на потужність, яку ви отримуєте протягом усього класу - це чудовий інструмент для навчання.

Середня потужність потужності по всьому класу дозволить найбільш точно відобразити споживання калорій від фізичних вправ, коли вати перетворюються на кілоджоулі, а потім кілоджоулі перетворюються на калорії. Звучить складно? Не хвилюйтеся, вимірювач потужності зробить для вас розрахунки, щоб наприкінці вашого класу ви отримали дуже точне уявлення про те, скільки калорій ви спалили, виходячи з власного виробництва енергії. Якщо ви зацікавлені в глибокому зануренні в перетворення кілоджоулів у кілокалорії, ви можете прочитати про це в цій статті. По суті, кінцева формула для з’ясування цього досить проста, враховуючи, що перетворення з кДж в ккал по суті анулюється середнім показником ефективності, який людське тіло демонструє на велосипеді. Кінцевою формулою є енергія (ккал) = середня потужність (Вт) X тривалість (години) X 3,6 [6].

Підсумок, поза тестуванням у лабораторії ефективності, їзда на велосипеді з точним вимірюванням ват - найкращий спосіб визначити, скільки калорій ви спалили під час тренування. Майте на увазі, різні протоколи тренувань, такі як повтори HIIT або VO2 max на велосипеді, як правило, демонструють менший калорійний опік під час занять, враховуючи низьку інтенсивність (тобто низьку потужність), необхідну для перерви між зусиллями. Але вони не беруть до уваги вплив EPOC, який дозволяє додатково спалити калорії, оскільки організм з часом повертається до стану гомеостазу після тренування.

Хороша новина полягає в тому, що завдяки постійному тренуванню та увазі до вихідної потужності ви можете визначити, скільки калорій ви можете спалити в класі.

Чому ваш монітор серцевого ритму каже, що ви спалили більше калорій, ніж ваш лічильник потужності?

Коротше кажучи, пульс дає вам вказівку на те, що відбувається у вашому тілі, тоді як сила - результат цих зусиль. У ідеальному світі тренування з ватами та пульсометром дадуть вам найкраще уявлення про те, що відбувається з вашим рівнем фізичної форми. Однак, враховуючи, що частота серцевих скорочень суб’єктивна для багатьох факторів, які можуть виникати в класі - спека, зневоднення, зусилля, гормональні реакції та інші фізіологічні реакції - це не є відображенням калорійного опіку. Додаткова плутанина виникає через те, що деякі системи моніторингу серцевого ритму включають розрахункову базальну швидкість метаболізму в організм у “загальний опік” під час фізичних вправ. Отже, ці системи не тільки оцінюють витрати калорій на основі неточного параметра, вони також включають калорії, які ви б спалили в будь-якому випадку, просто сидячи там, що в деяких випадках може надмірно повідомити про витрати енергії на 50–100 калорій на годину.

З іншого боку, лічильники електроенергії повідомляють лише про фактичний калорії, спалені в результаті виконаної роботи (кілоджоулі) під час цього тренувального заняття. Число може здаватися меншим, ніж на вашому пульсометрі, але не тільки воно є більш точним, але і більш актуальним. Тільки так ви можете порівняти одне тренування з наступним.

Винос

Жоден метод визначення споживання калорій або спалення калорій за межами лабораторії не буде на 100% точним, але з циклами в приміщенні вимірювачі потужності є найбільш точними. Різні методології вимірювання вашої інтенсивності дають наближення, які можуть бути корисними для встановлення загальних вказівок щодо того, чого ви хочете досягти, але якщо ви дійсно хочете побачити покращення фізичної форми, головне полягає в можливості виміряти вихідну потужність. Коли ми стаємо пристосованими, ми стаємо ефективнішими, і тіло починає знаходити ярлики для виконання роботи, яку ми робимо. Найкраще, що ми можемо зробити, це змінювати режим тренувань, дотримуватися графіка тренувань, що забезпечує поступове перевантаження, щоб заохотити ці фізіологічні адаптації, і залишатися послідовними в активності, незалежно від формату та методології відстеження, який ми вибрали.