Wydatek energetyczny wysiłku

Czym wydatek wysiłku różni się od całkowitego wydatku energii?

Wydatek energetyczny wysiłku jest częścią wydatku na aktywność fizyczną. W opisie bilansu energii całkowity wydatek dzieli się na spoczynkową przemianę materii, wydatek na aktywność fizyczną, termogenezę poposiłkową i termogenezę wywołaną zimnem¹. Wydatek na aktywność obejmuje z kolei zaplanowany wysiłek oraz aktywność pozatreningową, określaną skrótem NEAT (ang. non-exercise activity thermogenesis).

Bilans energii uwzględnia wszystkie te składowe. Dostępność energii zestawia natomiast spożycie energii wyłącznie z wydatkiem wysiłku i przelicza różnicę na beztłuszczową masę ciała. W najnowszej definicji dostępności energii od wydatku brutto odejmuje się udział spoczynkowej przemiany materii i aktywności pozatreningowej. Pozostaje wydatek netto, przypisany samemu wysiłkowi. W warunkach codziennego życia spożycie energii i wydatek wysiłku wyraźnie zmieniają się z dnia na dzień.

Co to jest MET i jak przeliczyć go na kalorie?

Równoważnik metaboliczny (MET, ang. metabolic equivalent of task) to stosunek wydatku energetycznego danej czynności do umownej spoczynkowej przemiany materii. Za 1 MET przyjmuje się pobór 3,5 ml tlenu na kilogram masy ciała na minutę, co odpowiada w przybliżeniu 1,0 kcal/kg/h². Wartości MET zbiera Kompendium aktywności fizycznych. Wydanie z 2024 roku obejmuje 1114 czynności dla dorosłych w wieku 19–59 lat: 912 z wartościami zmierzonymi i 202 z oszacowanymi. Autorzy brali pod uwagę wyłącznie badania, w których wydatek zmierzono kalorymetrią pośrednią lub bezpośrednią. Prace szacujące go z pulsometrów, czujników ruchu albo równań predykcyjnych odrzucili.

Kompendium porządkuje czynności według intensywności. Zachowania siedzące mają 1,0–1,5 MET, wysiłek lekki 1,6–2,9 MET, umiarkowany 3,0–5,9 MET, a intensywny od 6,0 MET. Dawkę aktywności wyraża się w MET-minutach jako iloczyn wartości MET i czasu trwania. Autorzy podają przykład jazdy rowerem ze wspomaganiem elektrycznym: 6,0 MET przez 30 minut to 180 MET-minut. Przy równoważniku 1 kcal na kilogram na godzinę daje to dla osoby o masie 70 kg około 210 kcal (wyliczenie).

Takie przeliczenie ma ograniczoną dokładność. Według autorów Kompendium jego wartości mogą być punktem wyjścia do planowania aktywności, ale nie oddają dokładnego wydatku konkretnej osoby. W cytowanym przez nich badaniu kobiety z otyłością zużywały na bieżni, przy różnych prędkościach i nachyleniach, o około 8–15% więcej energii niż kobiety bez otyłości. Niepewna jest też sama umowna wartość 1 MET. W przeglądzie 197 badań, obejmującym 397 oszacowań, średnia spoczynkowa przemiana materii dorosłych wyniosła 0,863 kcal/kg/h³. Stała 1 MET może więc zawyżać przemianę spoczynkową o około 10% u mężczyzn i prawie 15% u kobiet, a w niektórych grupach nawet o 20–30%.

Kompendium dla dorosłych nie obejmuje dzieci, młodzieży ani osób od 60. roku życia. Dla tych grup powstały osobne wersje. Wartości szacunkowe pozostały przy czynnościach trudnych do zmierzenia, takich jak surfing, nurkowanie i zapasy. Wydatek podczas walki bokserskiej czy meczu w grach zespołowych wciąż trudno zmierzyć.

Czy z tętna lub mocy da się obliczyć spalone kalorie?

Według przeglądu z 2003 roku panuje ogólna zgoda, że szacowanie wydatku z tętna daje zadowalający wynik dla grupy, ale u pojedynczej osoby jest mało dokładne⁴. Tętno służy do tego w terenie, ponieważ wiąże się z poborem tlenu. Na zależność tętna od poboru tlenu mogą silnie wpływać odwodnienie i temperatura otoczenia. W większości badań tętno rosło też stopniowo w miarę trwania wysiłku.

Badanie 115 regularnie ćwiczących osób w wieku 18–45 lat porównało wydatek zmierzony z wyliczonym na podstawie tętna przy 35%, 62% i 80% maksymalnego poboru tlenu (VO2max)⁵. Model uwzględniający płeć, tętno, masę ciała, VO2max i wiek osiągał korelację 0,913 z pomiarem. Bez VO2max korelacja spadła do 0,857, a model wyjaśniał 73,4% zmienności wydatku.

Na rowerze wydatek można szacować z pracy mechanicznej zmierzonej skalibrowanym miernikiem mocy⁶. Przegląd badań nad sprawnością jazdy opisał liniową zależność między mocą a wydatkiem energii, niezależną od poziomu zawodników⁷. Moc wyjaśniała około 91% zmienności wydatku, kadencja około 10%. Za najwłaściwszą miarę sprawności autorzy uznali sprawność brutto. U 69 kolarzy sprawność brutto przy mocy 165 W wyniosła średnio 18,6%, 18,8% i 17,9% w trzech grupach o różnym pułapie tlenowym. Kolarze elitarni nie różnili się w tym od rekreacyjnych⁸.

Na podstawie badania dziewięciu zawodniczek kadry narodowej w kolarstwie szosowym autorzy uznali pracę w kilodżulach pomnożoną przez 5,3, co odpowiada sprawności 19%, za trafne oszacowanie wydatku. Dotyczyło to jazdy o zmiennej intensywności poniżej 75% maksymalnej mocy tlenowej. Średnia grupy mieściła się w granicach około 1% od pomiaru kalorymetrycznego, natomiast błędy indywidualne wynosiły około 11%. Godzina jazdy ze średnią mocą 200 W to 720 kJ pracy. Po pomnożeniu przez 5,3 wychodzi około 3 816 kJ, czyli około 912 kcal przy przeliczniku 4,184 kJ na 1 kcal (wyliczenie).

Ile energii zużywa wysiłek w różnych dyscyplinach?

Wydatek energetyczny wysiłku w poszczególnych dyscyplinach opisują prace o różnej metodyce: kalorymetria pośrednia, pomiar mleczanu we krwi, metoda podwójnie znakowanej wody i akcelerometria.

Ile kalorii spala bieganie?

Koszt energetyczny biegu, czyli energia zużyta na jednostkę dystansu⁹, wyniósł u 9 biegaczy długodystansowych zbadanych w 1977 roku 0,97 kcal na kilogram na kilometr i nie zależał od prędkości biegu¹⁰. Dla biegacza o masie 70 kg dystans 10 km oznacza przy tym współczynniku około 679 kcal (wyliczenie). Przegląd z 2015 roku podaje rozrzut kosztu biegu między biegaczami rzędu 20%. Masa ciała i budowa nóg odpowiadają za 60–80% tej zmienności. Dzieci mają wyższy koszt biegu niż dorośli. Zmęczenie po długim lub intensywnym biegu wiąże się ze wzrostem tego kosztu nawet o 10%.

Ile energii zużywa trening siłowy?

Kompendium przypisuje ćwiczeniom oporowym 3,5–6,0 MET, zależnie od ich charakteru¹¹. Wartości zmierzone w badaniach mieściły się w przedziale 3,0–8,0 MET, najwyższe w treningu obwodowym z dużą liczbą powtórzeń i krótkimi przerwami.

Przegląd zakresu z 2024 roku objął 166 badań wydatku przy ćwiczeniach oporowych. Najczęściej mierzono go kalorymetrią pośrednią (136 badań), rzadziej urządzeniami noszonymi (31), stężeniem mleczanu we krwi (25) i wartościami MET (4). Kalorymetria pośrednia słabo oddaje udział glikolizy beztlenowej. Ta część, zależnie od parametrów treningu, może przekraczać 40% wydatku. Instrukcja Kompendium zaleca stosować wartość MET tylko do czasu wykonywania ćwiczeń, bez przerw między seriami. Urządzenia noszone mają w treningu oporowym ograniczoną trafność, dlatego autorzy przeglądu zalecają ostrożność przy ich użyciu do oceny wydatku.

Jakie przemiany energetyczne zasilają sporty walki?

Przegląd opisowy z 2023 roku zebrał badania udziału systemów energetycznych w symulowanych walkach w olimpijskich sportach walki; według autora dyscypliny te zasilają głównie przemiany tlenowe¹². W sportach uderzanych udział przemian tlenowych wahał się od 62% w karate i taekwondo do 86% w boksie. W 4-minutowej walce judo wyniósł 79%, system fosfagenowy dostarczył 14%, a glikoliza 7% energii. Akcje punktowane zasilają według niego prawdopodobnie przemiany beztlenowe.

Pobór tlenu dziewięciu boksarzy amatorów wyniósł w sparingu 43,4 ml/kg/min, czyli 69,7% szczytowego poboru tlenu, a przy pracy na tarczach 41,1 ml/kg/min¹³. Po podzieleniu przez 3,5 ml/kg/min sparing odpowiada około 12,4 MET (wyliczenie).

Ile energii zużywają młodzi piłkarze?

Całkowity dobowy wydatek młodych piłkarzy akademii klubu angielskiej Premier League wyniósł średnio 2 859 kcal/d w grupie do lat 12/13, 3 029 kcal/d do lat 15 i 3 586 kcal/d do lat 18¹⁴. Zmierzono go metodą podwójnie znakowanej wody przez 14 dni sezonu. W najstarszej grupie wartości indywidualne sięgały od 2 542 do 5 172 kcal/d. Średnie spożycie energii nie różniło się od wydatku w żadnej z grup.

Inna praca porównała 13-letnich zawodników akademii z rówieśnikami spoza akademii: pierwsi zużywali 3 380 kcal/d, drudzy 2 641 kcal/d¹⁵. W przeliczeniu na masę ciała dawało to 66 i 52 kcal/kg/d. Zawodnicy akademii spędzili w ciągu 14 dni na zajęciach piłkarskich 975 minut, pozostali 397 minut.

Na wynik może wpływać metoda pomiaru. U 10 zawodników akademii mierzonych akcelerometrem średni dobowy wydatek wyniósł 10 679 kJ¹⁶. Wcześniejsze badania, w których wydatek szacowano innymi metodami, podawały 14 445 i 15 148 kJ na dobę. Największe niedobory energii wobec wydatku wystąpiły w dniach meczowych, średnio 2 278 kJ, i w dniach ciężkiego treningu, średnio 2 114 kJ.

Czy zegarki sportowe dokładnie liczą spalone kalorie?

Zegarki i opaski sportowe przeważnie zaniżały wydatek energii w przeglądzie parasolowym z 2024 roku: średnie odchylenie wynosiło −3%, a błąd mieścił się w zakresie od −21,27 do 14,76%¹⁷.

Przegląd ten objął 24 przeglądy systematyczne i 249 badań walidacyjnych. Badania walidacyjne objęły około 11% dostępnych na rynku urządzeń, każde pod kątem co najmniej jednego parametru. Tętno urządzenia mierzyły ze średnim odchyleniem ±3%. Autorzy zaznaczają jednak, że zróżnicowanie badań nie pozwala jednoznacznie stwierdzić, że urządzenia te nie mierzą wydatku trafnie.

Inny przegląd, obejmujący 65 badań opasek nadgarstkowych, podał dla wydatku średni bezwzględny błąd procentowy powyżej 30% u urządzeń wszystkich producentów¹⁸. W metaanalizie 60 badań dokładność zależała od rodzaju aktywności. Połączenie akcelerometru z pomiarem tętna lub ciepła zmniejszało błąd w większości rodzajów aktywności¹⁹.

Urządzenia noszone szacują wydatek mniej dokładnie niż pojedyncze parametry fizjologiczne, zwłaszcza w warunkach rzeczywistej gry zespołowej²⁰. Przegląd 11 badań ze sportowcami dyscyplin zespołowych wykazał systematyczne zaniżanie wydatku, zwłaszcza w wysiłku przerywanym o wysokiej intensywności. Wydatek liczony przez urządzenie z odbiornikiem GPS na podstawie mocy metabolicznej był zaniżony o 52% w biegu wielokierunkowym i o 34% w biegu prostym. W piłce ręcznej system lokalizacji zawodników podał wartości o 63–66% niższe od pomiaru spiroergometrycznego.

Najczęstsze pytania

Czy szybszy bieg spala więcej kalorii na kilometr?

Nie. U 9 biegaczy długodystansowych koszt biegu wynosił 0,97 kcal na kilogram na kilometr bez względu na prędkość.

Ile kalorii spala godzina jazdy na rowerze z mocą 200 W?

Około 912 kcal (wyliczenie). Godzina z mocą 200 W to 720 kJ pracy, a mnożnik 5,3, odpowiadający sprawności 19%, uznano za trafne oszacowanie wydatku w badaniu zawodniczek kadry narodowej.

Czy 1 MET to zawsze 1 kcal na kilogram na godzinę?

Nie. W przeglądzie 197 badań średnia spoczynkowa przemiana materii dorosłych wyniosła 0,863 kcal/kg/h, więc stała 1 MET może ją zawyżać o około 10% u mężczyzn i prawie 15% u kobiet.

Czy przerwy między seriami wlicza się do wydatku treningu siłowego?

Nie. Według instrukcji Kompendium wartość MET mnoży się wyłącznie przez czas samych ćwiczeń, a przerwy między seriami się pomija.

Zobacz też: Metabolizm, Całkowita przemiana materii, Współczynnik aktywności fizycznej (PAL), VO2max (pułap tlenowy), FTP (moc progowa).

Artykuły: Jak obliczyć zapotrzebowanie kaloryczne.