體適能評定理論與方法運(yùn)動的能量消耗及營養(yǎng)

優(yōu)選體適能評定理論與方法運(yùn)動的能量消耗及營養(yǎng)當(dāng)前第1頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)在體育鍛煉過程中，

有兩個(gè)問題需要注意：運(yùn)動量是否適當(dāng)？運(yùn)動強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間的結(jié)合是否足以達(dá)到預(yù)期的能量消耗值并與熱量的攝入相平衡？當(dāng)前第2頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)第一節(jié)測量能量消耗的方法直接熱量測定間接熱量測定當(dāng)前第3頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)直接熱量測定受試者在一間特殊結(jié)構(gòu)的測驗(yàn)室里進(jìn)行運(yùn)動，測驗(yàn)室與外界隔熱，并有水在墻的內(nèi)外兩層之間流動。水由受試者釋放的熱量加熱，這樣通過計(jì)算流經(jīng)測驗(yàn)室的水的體積和流入流出時(shí)的溫度差，就可以得出受試者的產(chǎn)熱量。受試者通過皮膚和呼吸道蒸發(fā)水分還會丟失一部分的熱量。這部分熱量可以通過收集這些水分而算出，并加到運(yùn)動總能耗當(dāng)中去。直接測熱法當(dāng)前第4頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)例如，一個(gè)人在測驗(yàn)室里進(jìn)行臺階運(yùn)動，上下頻率為30次/分鐘，臺階高度為20cm。流過測驗(yàn)室墻間的水流為20L/分鐘，水的流入流出的溫度差為0.5℃。因?yàn)槭?L水的溫度升高1℃約需要1Kcal的熱量，這樣能量消耗大約為：20L/分鐘×1Kcal/℃×0.5℃＝10Kcal/分鐘。直接熱量測定當(dāng)前第5頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)間接熱量測定

在封閉循環(huán)測試中，受試者通常從呼吸測量計(jì)中吸取100％純氧，呼出氣體中的二氧化碳則通過化學(xué)方法吸收。隨著時(shí)間推移，呼吸測量計(jì)中的氧因被消耗而出現(xiàn)含量的下降，這樣就可以計(jì)算出每分鐘的氧消耗量。由于CO2被吸收，呼吸交換率就不能計(jì)算，因此把氧熱價(jià)在4.82kcal/L作為碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪三者都被用于供能的標(biāo)志。封閉循環(huán)測試最常用于測量基礎(chǔ)代謝率。封閉循環(huán)式呼吸測量法當(dāng)前第6頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)開放循環(huán)式呼吸測量法使用開放循環(huán)式的呼吸測量法來測量氧耗量和二氧化碳產(chǎn)生量是最常用的間接熱能測試技術(shù)。在測量時(shí)，氧耗量由吸入氣體中的氧量減去呼出氣體中的氧量而得出，這一差值是由于組織對氧的攝取或氧的消耗產(chǎn)生的。二氧化碳產(chǎn)生量通過相同的方法計(jì)算。這樣就可以計(jì)算呼吸交換率（R）；也就可以推知在運(yùn)動中主要是由碳水化合物還是主要由脂肪供給的能量。間接熱量測定當(dāng)前第7頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)機(jī)體每消耗1L氧所能夠產(chǎn)生的熱量，稱為氧熱價(jià)。

碳水化合物蛋白質(zhì)脂肪產(chǎn)熱量4.09.04.0氧熱價(jià)5.04.74.5呼吸商1.00.70.8當(dāng)前第8頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)如果一個(gè)人在運(yùn)動中分別由等量的碳水化合物和脂肪供能，則氧熱價(jià)接近4.85kcal/L，也就是二者的平均值。當(dāng)前第9頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)第二節(jié)表示能量消耗的方法

計(jì)算運(yùn)動時(shí)能量需要的基礎(chǔ)是受試者在運(yùn)動過程中被測得的氧攝取的穩(wěn)定狀態(tài)。一旦氧攝取達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，肌肉的能量供應(yīng)就從有氧代謝轉(zhuǎn)入多種方式共存。這樣測得的氧攝取量就可以通過不同的方式來表示能量的消耗。當(dāng)前第10頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)表示能量消耗的方法1、氧攝取量（VO2，單位為L/min）2、Kcal/min3、單位體重氧攝取量（VO2，單位為ml/min/kg）4、梅脫（MET）5、千卡/千克體重/小時(shí)（Kcal/kg/hr）..當(dāng)前第11頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)1、氧攝取量（VO2，單位為L/min）

其計(jì)算方法為吸入氣體中的氧含量減呼出氣體中的氧含量的濃度差乘以每分通氣量。.當(dāng)前第12頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)當(dāng)前第13頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)例如，一個(gè)體重80kg的人在跑臺上跑步30min，其氧攝取量為2.4L/min，

總能耗為：2.4L/min×5kcal/L×30min＝360kcal當(dāng)前第14頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)當(dāng)前第15頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)例如，一個(gè)體重80kg的人在跑臺上跑步30min，其氧攝取量為2.4L/min該受試者的單位體重氧攝取量為：2.4L/min÷80kg＝30ml/min/kg當(dāng)前第16頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)4、梅脫（MET）

基礎(chǔ)代謝率氧攝取量約為

3.5ml/min/kg。這稱為1個(gè)MET。

運(yùn)動量用MET的倍數(shù)表示。當(dāng)前第17頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)例如，一個(gè)體重80kg的人在跑臺上跑步30min，其氧攝取量為2.4L/min其運(yùn)動的梅脫值為：30ml/min/kg÷3.5ml/min/kg＝8.6MET當(dāng)前第18頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)5、千卡/千克體重/小時(shí)（Kcal/kg/hr）梅脫單位還可以顯示受試者每公斤體重每小時(shí)產(chǎn)熱量的千卡數(shù)。當(dāng)前第19頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)例如，一個(gè)體重80kg的人在跑臺上跑步30min，其氧攝取量為2.4L/min受試者運(yùn)動的梅脫值為8.6，當(dāng)以小時(shí)為單位計(jì)算，該數(shù)值乘以60，得氧攝取量為1800ml/hr/kg，或1.8L/hr/kg。如果該個(gè)體此時(shí)為碳水化合物和脂肪混合供能，那么產(chǎn)熱量等于氧攝取量和氧熱價(jià)的乘積，為4.85kcal/LO2×1.8L/hr/kg＝8.7kcal/hr/kg當(dāng)前第20頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)第三節(jié)估算運(yùn)動時(shí)能量消耗的公式

在二十世紀(jì)七十年代的中期，美國運(yùn)動醫(yī)學(xué)會（ACSM）就通過分級負(fù)荷運(yùn)動試驗(yàn)（GXTs）的方法確認(rèn)了一些簡單的公式來估算諸如步行、登臺階、跑步、騎自行車等常見運(yùn)動在達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的能量需求。當(dāng)前第21頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)當(dāng)前第22頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)為了更為準(zhǔn)確地表示某一運(yùn)動所需的氧耗量，目前將總氧耗量劃分為

凈的運(yùn)動氧耗量和維持基礎(chǔ)代謝的氧耗量（1MET）兩部分。并在計(jì)算時(shí)加以區(qū)分。當(dāng)前第23頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)各項(xiàng)運(yùn)動的能量需求

（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）騎自行車測功計(jì)時(shí)的氧耗量

（五）登臺階的氧耗量

（六）其他運(yùn)動的能量需求當(dāng)前第24頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)1、在水平面上步行

2、在斜坡面上步行

3、在不同速度下步行當(dāng)前第25頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)1、在水平面上步行估算以50－100m/min的速度在水平面上步行時(shí)的能量消耗公式為：氧耗量＝0.1ml/kg/min＋3.5ml/kg/min當(dāng)前第26頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)舉例1：一個(gè)人以90m/min的速度步行，那么其總氧耗量計(jì)算值為：90m/min×0.1ml/kg/min/m/min＋3.5ml/kg/min＝12.5ml/kg/min梅脫值＝12.5ml/kg/min÷3.5ml/kg/min＝3.6當(dāng)前第27頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)

舉例2：某一不能承受標(biāo)準(zhǔn)GXTs的受試者被告知需要以11.5ml/kg/min的氧耗量來達(dá)到適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動強(qiáng)度，那么其步行速度應(yīng)該計(jì)算如下：11.5ml/kg/min＝X×0.1ml/kg/min/m/min＋3.5ml/kg/minX＝80m/min即步行速度應(yīng)該為80m/min。當(dāng)前第28頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)2、在斜坡面上坡步行此時(shí)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礎(chǔ)代謝氧耗量三部分的和。研究已證明，以1m/min的速度進(jìn)行垂直向上移動其氧耗量為1.8ml/kg/min。垂直分量的計(jì)算是以坡度（以百分?jǐn)?shù)表示）乘以移動速度（m/min）。當(dāng)前第29頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)一人在10％的斜坡上進(jìn)行速度為80m/min的上坡步行，就等于以8m/min的速度進(jìn)行垂直向上的步行。在斜坡面上步行的氧耗量計(jì)算公式為：氧耗量＝0.1ml/kg/min×水平速度＋1.8ml/kg/min×垂直速度＋3.5ml/kg/min當(dāng)前第30頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)某人以90m/min的速度在12％斜坡面上進(jìn)行上坡步行，其氧耗量計(jì)算為：氧耗量＝0.12(坡度)×90m/min×1.8ml/kg/min/m/min＋0.1ml/kg/min/m/min×90m/min＋3.5ml/kg/min＝31.9ml/kg/min，或者9.1MET。舉例1：當(dāng)前第31頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)

設(shè)定一個(gè)向上的坡度，使以60m/min的速度在其上步行時(shí)能量消耗達(dá)到6MET。計(jì)算為：6MET約為21.0ml/kg/min。21.0ml/kg/min＝X×60m/min×1.8ml/kg/min/m/min＋0.1ml/kg/min/m/min×60m/min＋3.5ml/kg/min

X＝0.106，即坡度為10.6％。舉例2：當(dāng)前第32頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)3、在不同速度下步行

前述的公式適用范圍是步行的速度在50－100m/min之間。超出了這一范圍，步行的氧耗量就會以曲線的方式增加。

當(dāng)前第33頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)當(dāng)前第34頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)用千卡/分鐘的計(jì)算方法來表示步行的能耗也是比較常用。步行時(shí)，不僅隨速度的增加增加能耗，而且隨速度的增加能耗增加的速率也在加大。因此，從無運(yùn)動經(jīng)歷者可以通過較低的步行速度達(dá)到適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動量，而體質(zhì)相對較好的人則可以提高速度來使能耗迅速增加，產(chǎn)生足夠的訓(xùn)練效果。而當(dāng)鍛煉者的體重有所下降，同樣速度的步行能耗就降低，因此應(yīng)以增加運(yùn)動時(shí)間或者提高速度來彌補(bǔ)。當(dāng)前第35頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)步行時(shí)的能量消耗（kcal/min）千米/小時(shí)體重（kg）3455.56.57850.02.12.42.83.14.15.26.654.52.32.63.03.44.45.67.259.12.52.63.03.44.45.67.263.62.73.13.53.95.26.68.468.22.83.33.74.25.67.09.072.73.03.54.04.55.97.59.677.33.23.74.24.86.38.010.281.83.44.04.55.06.78.410.886.43.64.24.75.37.08.911.490.93.84.45.05.67.49.412.095.44.04.65.25.97.89.912.61004.24.85.56.28.210.313.2注：將查表所得值乘以運(yùn)動持續(xù)時(shí)間即為總能耗。當(dāng)前第36頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)慢跑和跑步是健康人進(jìn)行健身鍛煉最為常用的運(yùn)動形式。當(dāng)速度在130－350m/min之間時(shí)，用ACSM的公式可以估計(jì)運(yùn)動的氧耗量。1、在水平面上慢跑和跑步

2、在斜坡面上慢跑和跑步

3、不同速度的慢跑和跑步當(dāng)前第37頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)1、在水平面上慢跑和跑步以1m/min的速度在水平面上慢跑和跑步的凈氧耗量接近步行時(shí)的兩倍。為0.2ml/kg/min/m/min。值得注意的是，該公式的適用對象是普通人群，訓(xùn)練有素的跑步者在跑時(shí)與普通人相比出現(xiàn)能量節(jié)省化，而且這種跑的經(jīng)濟(jì)性有一定范圍的變動。當(dāng)前第38頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)計(jì)算跑的過程中氧耗量的公式為：氧耗量＝0.2ml/kg/min/m/min×跑速＋3.5ml/kg/min例如，在跑道上以60分鐘跑完10千米需要消耗的氧量計(jì)算為：10000m÷60min＝167m/min

氧耗量＝167m/min×0.2ml/kg/min/m/min＋3.5ml/kg/min＝36.9ml/kg/min/或者10.5MET當(dāng)前第39頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)該公式也可以推算產(chǎn)生所需要的能量消耗的適宜運(yùn)動強(qiáng)度。例如，一位20歲的女子長跑選手，其最大吸氧量是50ml/kg/min/，現(xiàn)在需要以90％的強(qiáng)度進(jìn)行跑步，那么她的跑速應(yīng)該是多少？

計(jì)算為：90％最大吸氧量＝0.9×50ml/kg/min/＝45ml/kg/min/45ml/kg/min/＝X×0.2ml/kg/min/m/min＋3.5ml/kg/min

X＝207m/min

即，她應(yīng)該以207m/min的速度跑步以達(dá)到需要的能耗量

當(dāng)前第40頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)2、在斜坡面上慢跑和跑步上坡跑的氧耗量大約為步行上坡的一半。因?yàn)楸寂軙r(shí)的騰空動作在一定程度上抵消了上坡的負(fù)荷，從而使垂直工作的凈氧耗量降低。上坡跑的垂直分量計(jì)算為坡度乘以跑的速度。當(dāng)前第41頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)上坡跑的氧耗量計(jì)算公式為：氧耗量＝0.2ml/kg/min×跑速＋0.9ml/kg/min×跑速＋3.5ml/kg/min

例如，以150m/min的速度在10％的斜坡面上坡跑的氧耗量。計(jì)算為：氧耗量＝150m/min×0.2ml/kg/min/m/min＋150m/min×10%×0.9ml/kg/min/m/min＋3.5ml/kg/min＝47ml/kg/min當(dāng)前第42頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)計(jì)算需要的坡度：例如：在平面上以350m/min的速度跑步時(shí)氧耗量約為73.5ml/kg/min。若速度固定為，那么達(dá)到相同的氧耗量需要的坡度為：73.5ml/kg/min＝300m/min×0.2ml/kg/min/m/min＋150m/min×X×0.9ml/kg/min/m/min＋3.5ml/kg/minX＝0.037，即所需的坡度為3.7%當(dāng)前第43頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)

例如：如果同一人以161m/min的速度跑1英里，那么10分鐘就能完成。計(jì)算為：

氧耗量＝161m/min×0.2ml/kg/min/m/min＋3.50ml/kg/min＝35.7ml/kg/min

總的運(yùn)動氧耗（毫升/英里）＝35.7ml/kg/min×70kg×10min/mi＝25000ml/mi

以5kcal/LO2計(jì)算，總的熱量消耗約為125kcal。

若扣除基礎(chǔ)代謝而計(jì)算凈的運(yùn)動熱量消耗，則減去3.50ml/kg/min×70kg×10min÷1000×5kcal/L＝12kcal，

而得凈的運(yùn)動熱量消耗為113kcal。接近1英里步行時(shí)熱量消耗的兩倍。

3、不同速度的慢跑和跑步當(dāng)前第44頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)例如一個(gè)體重70kg的人以80m/min的速度步行，那么他用20分鐘就走完1英里。其熱量消耗為：氧耗量＝80m/min×0.1ml/kg/min/m/min＋3.50ml/kg/min＝11.5ml/kg/min

總的運(yùn)動氧耗（毫升/英里）＝11.5ml/kg/min×70kg×20min/mi＝16100ml/mi以5kcal/LO2計(jì)算，總的熱量消耗約為80.5kcal。

若扣除基礎(chǔ)代謝而計(jì)算凈的運(yùn)動熱量消耗，則減去3.50ml/kg/min×20min×70kg÷1000×5kcal/L＝24.5kcal，

而得凈的運(yùn)動熱量消耗為56kcal。當(dāng)前第45頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)不同速度和坡度的慢跑和跑步時(shí)的能量需求跑速（米/分鐘）坡度8010713416118821524126805.67.18.710.211.713.314.816.315.87.49.010.612.213.815.417.026.07.79.311.012.714.416.017.736.27.99.711.413.214.916.618.446.48.210.011.913.715.517.319.156.68.510.412.314.216.117.919.866.88.810.712.714.616.618.520.477.09.011.013.115.117.119.121.187.29.311.413.515.617.719.721.897.49.611.713.916.118.320.322.5107.69.912.114.316.618.821.023.2當(dāng)前第46頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)慢跑和跑步時(shí)的能量消耗(kcal/min)

跑速（米/分鐘）體重8010713416118821524126850.04.75.97.28.59.811.112.313.654.55.16.47.99.310.612.113.414.859.15.57.08.610.011.513.114.616.163.65.97.59.210.812.414.115.717.368.26.48.19.911.613.315.116.818.572.76.88.610.512.414.216.117.919.877.37.29.111.213.115.117.119.121.081.87.69.711.813.915.918.120.222.286.48.110.212.514.716.819.121.323.590.98.510.813.215.417.720.122.424.795.48.911.313.816.218.621.123.525.91009.311.814.517.019.522.224.727.2注：將查表所得值乘以運(yùn)動持續(xù)時(shí)間即為總能耗當(dāng)前第47頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)當(dāng)以中等速度（55-80m/min）移動時(shí)，步行1英里消耗的熱量是慢跑或跑步的一半左右。這意味著一個(gè)人同樣以80m/min的速度進(jìn)行慢跑要比走的新陳代謝率更高，心率當(dāng)然也更快。很多人的步行速度都在這一水平，但即使提高步行速度（如達(dá)到134m/min）其凈的運(yùn)動能耗仍然少于同距離的跑。當(dāng)前第48頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)騎自行車騎自行車運(yùn)動形式的好處在于，對比跑步而言，騎自行車能夠完成同樣的能量消耗而較少引起髖、膝、踝關(guān)節(jié)的損傷。自行車測功計(jì)最常用腿進(jìn)行蹬騎，但少數(shù)情況下也有放在桌上用上肢搖動的。此處分析用腿進(jìn)行蹬騎自行車測功計(jì)的能量消耗的計(jì)算。當(dāng)前第49頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)

在步行、慢跑和跑步時(shí)，運(yùn)動者要承載自身體重，因此其能耗自然和體重成比例。但騎自行車時(shí)沒有這一問題。運(yùn)動負(fù)荷主要是由輪子的阻力和蹬踏板的轉(zhuǎn)速決定的，不同體型的人在騎自行車完成同樣運(yùn)動量的時(shí)候其氧耗量幾乎相同。因此，完成相同運(yùn)動量時(shí)體重較輕者的相對氧耗量或梅脫值更高。當(dāng)前第50頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)在使用最為廣泛的Monark功率自行車上，踏板每旋轉(zhuǎn)1周車輪轉(zhuǎn)過6米。那么腳踏板以50轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速相當(dāng)于車輪行過300米/分鐘。如果對車輪施加1kg的阻力（1kp），那么負(fù)荷量為300kpm/min。負(fù)荷量也可以用瓦特（Watt）為單位來表示，6.1kpm/min＝1W，300kpm/min近似等于50W。可以通過增加對車輪的阻力或變動腳踏板蹬騎速度來改變負(fù)荷量的大小。

當(dāng)前第51頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)進(jìn)行1kpm負(fù)荷運(yùn)動時(shí)的氧耗量為1.8ml。在蹬騎自行車時(shí)，克服自行車各部分的摩擦阻力還需要消耗一部分能量，大約為運(yùn)動能耗的10％左右，因此計(jì)為0.2ml/kpm。故自行車測功計(jì)運(yùn)動時(shí)對車輪施加1kg的阻力引起總的能量消耗計(jì)為2.0ml/kpm。在ACSM的計(jì)算公式中，坐在自行車測功計(jì)上（即靜息時(shí)）的氧耗量預(yù)設(shè)為3.5ml/kg/min。當(dāng)負(fù)荷量在150～1200kpm/min之間時(shí)，通過負(fù)荷量估算氧耗量的公式如下：氧耗量（ml/min）＝負(fù)荷量（kpm/min）×2mlO2/kpm＋3.5ml/kg/min×體重或者，氧耗量（ml/min）＝負(fù)荷量（Watt）×12mlO2/W＋3.5ml/kg/min×體重

當(dāng)前第52頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)例如：兩個(gè)體重分別為50kg和100kg的人在自行車測功計(jì)上進(jìn)行600kpm/min負(fù)荷的運(yùn)動，他們的氧耗量分別是：

體重50kg者：氧耗量＝1200＋3.5mi/kg/min×50k＝1375ml/min用公斤體重表達(dá)，為27.5ml/min/kg。或者7.9MET。

體重100kg者：氧耗量＝1200＋3.5ml/kg/min×100kg＝1550ml/min用公斤體重表達(dá)，為15.5ml/min/kg。或者4.4MET當(dāng)前第53頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)就像結(jié)果顯示的那樣，氧耗量用L/min表示，則體重差異很大的人并無明顯區(qū)別（1.375vs1.55L/min）；而用除以體重后的相對值表達(dá)，則差異很大（7.9vs4.4METs）當(dāng)前第54頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)例如，一個(gè)體重70kg者的運(yùn)動計(jì)劃設(shè)定為步行時(shí)能耗達(dá)到6METs，如果他在自行車測功計(jì)上以50轉(zhuǎn)/分鐘的速度運(yùn)動，應(yīng)設(shè)定的阻力負(fù)荷計(jì)算如下：6METs＝6×3.5ml/kg/min×70kg＝1470ml/min1470＝X×2mlO2/kpm＋3.5ml/kg/min×70kgX＝612kpm/min。612kpm/min＝50轉(zhuǎn)/分×6米/轉(zhuǎn)×阻力

阻力＝2.04，或近似為2kp。即對車輪施加2kg的阻力

當(dāng)前第55頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)登臺階登臺階是非常簡便經(jīng)濟(jì)的運(yùn)動形式之一。并且運(yùn)動量很容易掌握，僅通過增加臺階的高度或上下臺階的頻率就可以方便地調(diào)節(jié)。登臺階的氧耗量是以下三者的總和：a.上臺階、b.下臺階、c.上下臺階期間在水平方向的前后移動。根據(jù)研究，上臺階的氧耗量為1.8ml/kg/min每m/min，與步行相同；下臺階的氧耗量是上臺階的1/3，因此，上下臺階的氧耗量的和為上臺階氧耗量的1.33倍。每分鐘上下臺階的移動距離計(jì)算為每分鐘登臺階次數(shù)和臺階高度的乘積。例如，臺階高20cm，上下頻率為27次/分鐘，那么每分鐘上下總距離為5.4米。當(dāng)前第56頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)上下臺階期間在水平方向的前后移動的氧耗量與上下頻率成比例。基本上，水平方向的前后移動的氧耗量用梅脫表示可以計(jì)算為上下頻率值除以10?；蛞泽w積值表示為0.35×上下頻率值ml/kg/min。登臺階的氧耗量計(jì)算公式為：氧耗量＝臺階高度（米）×每分鐘上臺階次數(shù)×1.33×1.8ml/kg/min＋上下頻率×0.35ml/kg/min例如，以20次/分鐘的頻率上下20cm臺階，其氧耗量計(jì)算為：氧耗量＝0.2m×20次×1.33×1.8ml/kg/min/m/min＋20×0.35ml/kg/min＝16.6ml/kg/min，或4.7MET當(dāng)前第57頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)不同負(fù)荷登臺階的能量消耗值（MET）臺階高度每分鐘登臺次數(shù)(cm)1218243001.21.82.43.041.52.33.13.881.92.83.74.6122.23.34.45.5162.53.85.06.3202.84.35.77.1243.24.86.37.9283.55.27.08.7323.85.77.79.6364.16.28.310.4404.56.79.011.2

當(dāng)前第58頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)在設(shè)計(jì)運(yùn)動計(jì)劃的時(shí)候，有許多形式的運(yùn)動可供選擇。包括韻律操、游泳、以及眾多項(xiàng)目的比賽等。毫無疑問，這些活動的能量消耗計(jì)算起來比走或跑更為困難，其中許多運(yùn)動的能耗取決于參加者的技術(shù)水平和積極性與主動性。

1、韻律操

2、游泳當(dāng)前第59頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)1、韻律操韻律操在動作上與走或跑有某些類似。其能量需要取決于動作設(shè)計(jì)的緊湊或舒緩；動作力度的大??；是否手持重物等。一個(gè)剛開始練習(xí)的人也許動作的幅度、力度等都并不到位，而一個(gè)熟練的人可能每一個(gè)動作都做得完整有力，這樣他們的能量消耗就不相同。同一套韻律操對于一般性完成動作的初學(xué)者和完成動作準(zhǔn)確有力的熟練者而言，其能量消耗范圍從4MET到10MET不等。而且韻律操動作中包含一些小肌群和一些靜力性的肌肉收縮動作，因此其運(yùn)動中心率要高于進(jìn)行相同氧攝取量的走或跑。下表概括了在以低、中、高的強(qiáng)度進(jìn)行韻律操練習(xí)時(shí)的熱量消耗。當(dāng)前第60頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)韻律操練習(xí)時(shí)的總熱量消耗(kcal/min)

體重（kg）低強(qiáng)度中等強(qiáng)度高強(qiáng)度50.03.35.88.354.53.66.49.159.13.96.99.863.64.27.410.668.24.57.911.372.74.88.512.177.35.19.012.881.85.49.513.686.45.710.114.390.96.010.615.195.46.311.115.9100.06.611.716.7當(dāng)前第61頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)2、游泳對很多人來說，游泳是一項(xiàng)很理想的運(yùn)動形式，它是大肌群的動力性活動，并且極少發(fā)生關(guān)節(jié)損傷。但最大的限制在于需要能方便地使用游泳池和具備游泳技術(shù)。游泳時(shí)的能量需要取決于移動速度和劃水方式，也受到技術(shù)熟練性的影響。熟練的游泳者在運(yùn)動中出現(xiàn)能量節(jié)省化，因此與不甚熟練的游泳者相比，要消耗同樣的能量必須游過更遠(yuǎn)的距離。

ergometricflume當(dāng)前第62頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)在只進(jìn)行踩水動作時(shí)的能量消耗大約為1.5L/min(7.5kcal/min)。優(yōu)秀的游泳運(yùn)動員可以以同樣的能耗游出36m/min的速度，而不熟練的游泳者要維持相同的速度需消耗約2倍的能量。已經(jīng)估算出，游泳1英里的凈熱量消耗可以超過400kcal，這個(gè)值4倍于跑步，8倍于步行。但是，實(shí)際的游泳過程中熱量消耗變異很大，受到諸如技術(shù)和性別的影響。下表是由Holmer提出的男子和女子游泳的能量消耗當(dāng)前第63頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)自由泳1英里的熱量消耗（kcal/min）技術(shù)水平女子男子競技運(yùn)動員180280熟練游泳者260360一般人300440不熟練者360560技術(shù)拙劣者440720注：依I.Holmer“男子游泳生理學(xué)”

當(dāng)前第64頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)第三節(jié)不用公式估算能量消耗

一般來說，為了達(dá)到提高并維持心肺機(jī)能的目的，鍛煉者所進(jìn)行的運(yùn)動強(qiáng)度應(yīng)該是在60～80％個(gè)人最大吸氧量之間。因此，就可以依據(jù)個(gè)人的最大吸氧量作為基礎(chǔ)，估算其在運(yùn)動中的能量消耗。當(dāng)前第65頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)例如，一個(gè)人的最大吸氧量是10METs，那么其運(yùn)動時(shí)的能量消耗可以估算如下：10METs換算為熱量表示為10kcal/kg/hr。如果個(gè)人要以目標(biāo)心率的下限進(jìn)行運(yùn)動，也就是運(yùn)動強(qiáng)度要超過6METs。如果這個(gè)人體重70kg，則其以該強(qiáng)度進(jìn)行運(yùn)動時(shí)的能量消耗為70kg×6kcal/kg/hr＝420kcal/hr。若運(yùn)動半小時(shí)則能量消耗約為210kcal。這種簡單計(jì)算方法的前提是受試者以大肌肉群進(jìn)行活動。當(dāng)前第66頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)運(yùn)動與營養(yǎng)當(dāng)前第67頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)制訂運(yùn)動計(jì)劃時(shí)在考慮能量消耗的同時(shí)也應(yīng)注重營養(yǎng)攝入的問題。合理營養(yǎng)是健康的基本構(gòu)成元素之一。良好的營養(yǎng)來自于合理的飲食。當(dāng)前第68頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)通過飲食攝取數(shù)量適當(dāng)、營養(yǎng)素分配合理的食物有益于維持現(xiàn)在和將來的身體健康。反之，食物數(shù)量過剩或不足、飲食中的營養(yǎng)素分配不平衡將會引起營養(yǎng)失調(diào)，引起疾病發(fā)生或患病的危險(xiǎn)性增加，例如心臟病、癌癥等嚴(yán)重疾患。當(dāng)前第69頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)基本營養(yǎng)素維持機(jī)體正常的機(jī)能活動需要很多種物質(zhì)。營養(yǎng)素是機(jī)體維持健康、保證生長發(fā)育、以及修復(fù)組織等所需要的物質(zhì)。當(dāng)前第70頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)營養(yǎng)素常被分為六大類：碳水化合物脂肪蛋白質(zhì)維生素礦物質(zhì)水當(dāng)前第71頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)碳水化合物碳水化合物由碳、氫、氧組成?？煞譃槿悾簡翁?、雙糖和多糖。當(dāng)碳水化合物儲藏在人的體內(nèi)，糖分子相互結(jié)合形成更大的分子稱為糖原，主要儲存在肝臟和肌肉之中。

當(dāng)前第72頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)谷物、蔬菜和水果是理想的碳水化合物來源。

碳水化合物應(yīng)提供55～65％的膳食總能量?？偀崃肯漠?dāng)中來源于單糖的比例不應(yīng)大于10％。進(jìn)食更多的復(fù)合碳水化合物而不是簡單碳水化合物的原因是其營養(yǎng)密度更高。來源與供給量當(dāng)前第73頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)所謂營養(yǎng)密度是指食物中所包含的基本營養(yǎng)素的數(shù)量與其中含有的熱量二者的比值。例如，一塊糖果所含基本營養(yǎng)素的種類和數(shù)量很少，其營養(yǎng)密度很低，而一塊谷物面包的營養(yǎng)密度相對較高。當(dāng)前第74頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)膳食纖維存在于植物當(dāng)中并不能被人的消化系統(tǒng)分解吸收。但是，它對預(yù)防消化系統(tǒng)的癌癥、痔瘡、憩室等疾患非常有幫助。因?yàn)樯攀忱w維可以使食物更加便捷快速地通過消化管道。根據(jù)已有的建議，個(gè)人應(yīng)該每日進(jìn)食20～35g或以每4.2MJ(1000kcal)能量計(jì)為10-13/d的膳食纖維。膳食纖維的理想來源是谷、薯、豆類及蔬菜、水果等植物性食品中。

*膳食纖維當(dāng)前第75頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)碳水化合物是人體最重要的能量來源。在高強(qiáng)度的運(yùn)動中，能量供以糖的無氧酵解為主，碳水化合物更成為首要的能源物質(zhì)。碳水化合物在體內(nèi)分解時(shí)的產(chǎn)熱量約為4kcal/g，也可依此作為進(jìn)食量的參考。當(dāng)前第76頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)脂肪脂肪是健康飲食的必須成分，對維持人體機(jī)能起著重要的作用。脂類由碳、氫、氧組成，有的還有磷。脂類包括脂肪（包括脂和油）和類脂質(zhì)（指磷脂、固醇、脂蛋白等與脂肪和油類似的化合物）。當(dāng)前第77頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)主要功能：參與體溫的調(diào)節(jié)保護(hù)重要臟器運(yùn)載脂溶性維生素供應(yīng)能量以及構(gòu)成細(xì)胞的某些結(jié)構(gòu)等當(dāng)前第78頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)動物性食品植物性食品飽和脂肪酸不飽和脂肪酸常溫下固態(tài)禽畜等魚油椰子油可可油大多數(shù)常溫下液態(tài)攝入量過高與心血管系統(tǒng)的疾病增加有直接關(guān)系攝入過多可能會引起脂質(zhì)過氧化當(dāng)前第79頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)中含有的元素包括碳、氫、氧、氮，基本構(gòu)成單位是氨基酸。在人體和食物中有20余種氨基酸，它們的支鏈各有不同，造就了其各自的特性。氨基酸可以通過無數(shù)的方式合成蛋白質(zhì)，不同的排列順序給予了蛋白質(zhì)獨(dú)有的結(jié)構(gòu)和功能。獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和特性使蛋白質(zhì)在體內(nèi)行使不同的功能。當(dāng)前第80頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)主要功能：

運(yùn)輸氧氣（血紅蛋白）抵御疾病的侵襲（抗體等）體內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的催化劑（酶）運(yùn)動的根本（肌動蛋白、肌球蛋白、肌鈣蛋白）構(gòu)成連接組織（膠原）血液凝固（凝血酶原）信使物質(zhì)（蛋白類激素等）提供熱能當(dāng)前第81頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)必需氨基酸——成人有8種(兒童9種)氨基酸，人體生存、法語所必需，體內(nèi)不能合成或合成量很少，必須通過食物供給。進(jìn)食多種含蛋白質(zhì)的食物是滿足這種需求的經(jīng)典方法。在動物性食物和植物性食物當(dāng)中都含有蛋白質(zhì)。

動物性蛋白質(zhì)例如肉、蛋、奶當(dāng)中一般包含有8種必需氨基酸；

植物性蛋白質(zhì)，例如豆類、含淀粉的蔬菜、堅(jiān)果、谷物等當(dāng)中所包含的必需氨基酸的數(shù)量和種類并不齊全。素食者必須進(jìn)食多種含蛋白質(zhì)的食物。

當(dāng)前第82頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)個(gè)人每日進(jìn)食的含熱量飲食當(dāng)中蛋白質(zhì)應(yīng)占到10～15％，成年人的蛋白質(zhì)需要量一般應(yīng)達(dá)到1.16g/kg體重。參加劇烈運(yùn)動訓(xùn)練的個(gè)人對會蛋白質(zhì)會產(chǎn)生更多的需要。兒童因?yàn)橛猩L發(fā)育的需求，也需要攝入更多的蛋白質(zhì)。當(dāng)前第83頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)維生素

維生素是機(jī)體維持正常機(jī)能所必須的物質(zhì)。不提供能量，參與無數(shù)的代謝過程，包括凝血、蛋白質(zhì)合成、骨的形成等等。維生素分脂溶性和水溶性兩大類。當(dāng)前第84頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)脂溶性維生素包括維生素A、D、E、K。脂溶性維生素的轉(zhuǎn)運(yùn)和儲存都需要脂肪。因?yàn)榭梢詢Υ嬖谥井?dāng)中，因此并不需要持續(xù)大量的供應(yīng)，只需要在每日飲食中少量攝入即可。過量攝入將導(dǎo)致機(jī)體出現(xiàn)中毒反應(yīng)。當(dāng)前第85頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)水溶性維生素有維生素B族和C，包括維生素B1、B2、B6、B12、PP、葉酸、泛酸、膽堿等。水溶性維生素，在體內(nèi)沒有很多儲存，因此需要不斷地從飲食中得到補(bǔ)充。維生素C和B缺乏而引起的壞血病和腳氣病有可能在一個(gè)相當(dāng)短的時(shí)期內(nèi)出現(xiàn)。當(dāng)前第86頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)當(dāng)前第87頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)抗氧化物質(zhì)可以中和新陳代謝過程中產(chǎn)生的自由基，有抗氧化作用的維生素在近年來引起了廣泛關(guān)注。β－胡蘿卜素、維生素C和E等被認(rèn)為可以對抗衰老，并能夠在一定程度上預(yù)防心血管疾患和癌癥的發(fā)生。由于過量攝入這些抗氧化物質(zhì)可能發(fā)生中毒反應(yīng)，因此仍應(yīng)該按照推薦的攝入量攝取。另一方面，即使抗氧化物質(zhì)可能對某些慢性疾病有一定的減少作用，但要明確一點(diǎn)：補(bǔ)充抗氧化物質(zhì)并不能替代戒煙、合理飲食、有規(guī)律的體育活動對健康的良性影響。當(dāng)前第88頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)礦物質(zhì)礦物質(zhì)是在體內(nèi)具有廣泛作用的一類無機(jī)分子。體內(nèi)含量較多的礦物質(zhì)被稱為常量元素，例如鈣、磷、鉀、鈉等。還有一些礦物質(zhì)體內(nèi)含量很少，但同樣起著重要的生理作用，被稱為微量元素，如鐵、碘、氟、鋅、硒、銅等。當(dāng)前第89頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)當(dāng)前第90頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)當(dāng)前第91頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)當(dāng)前第92頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)在骨的礦化肌肉收縮神經(jīng)沖動的傳遞凝血等生理過程中起著至關(guān)重要的作用。鈣當(dāng)前第93頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)骨質(zhì)疏松，一種以骨礦物質(zhì)總數(shù)量減少和骨強(qiáng)度下降為特征的疾病，最常見于老年人，但亦可見于飲食當(dāng)中缺乏鈣和維生素D的中青年。當(dāng)前第94頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)鈣人的最大骨礦密度通常在成年早期達(dá)到，隨后逐年下降。而在青年時(shí)期骨礦含量越高，并在以后通過適當(dāng)攝入鈣和維生素D阻止骨礦流失，可以在最大程度上免于遭受這一疾病的危害。牛奶、深綠色蔬菜、堅(jiān)果等都是理想的鈣來源。例如，一個(gè)30歲的男子每日應(yīng)攝取1000mg的鈣，而一杯1％濃度的牛奶就含鈣約300mg，接近滿足每日需要量的1/3。當(dāng)前第95頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)鐵在體內(nèi)最重要的生理功能是參與血紅蛋白合成，從而影響氧的運(yùn)輸。貧血是一種以血液攜帶和運(yùn)輸氧的能力下降為特征的狀態(tài)，其最常見的發(fā)病原因之一就是由于鐵的缺乏而引起血紅蛋白合成不足。雖然合成血紅蛋白所需的鐵大多來自于衰老紅細(xì)胞的分解和釋放，但仍需要從每日飲食當(dāng)中供給。鐵當(dāng)前第96頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)推薦的鐵攝入量在男子和絕經(jīng)后婦女為每日10mg，育齡婦女為每日15mg。紅色的肉類和蛋類是鐵的理想來源。另外，菠菜、海產(chǎn)品等都含有較豐富的鐵。維生素C可以使機(jī)體對鐵的吸收能力增加。鐵當(dāng)前第97頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)水水因其在生命活動中的至關(guān)重要的作用而被認(rèn)為是營養(yǎng)素的一種。水約占身體60％的重量，并為機(jī)體的各種新陳代謝過程提供了體內(nèi)環(huán)境。在調(diào)節(jié)體溫和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)方面水也起著非常重要的作用。當(dāng)前第98頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)水根據(jù)建議，個(gè)人每天每消耗1kcal熱量應(yīng)攝入1～1.5ml的水。對大多數(shù)成年人，每天飲2.5L水（約10杯）才能滿足這一需要。對于從事劇烈運(yùn)動者，這一需要還會增加。食物和飲料當(dāng)中都含有水。應(yīng)注意限制飲用含咖啡因的飲料，原因之一是因?yàn)榭Х纫蚓哂欣蜃饔谩．?dāng)前第99頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)估算進(jìn)食量定期核查個(gè)人的飲食狀況、了解飲食習(xí)慣，有助于對其進(jìn)行調(diào)整，使之更加符合合理營養(yǎng)的需要乃至控制體重的目標(biāo)。最常用簡便的方法是記錄每日進(jìn)食日記。這樣的日記一般要記錄3～7天，一天的進(jìn)食記錄并不能全面反映個(gè)人的飲食習(xí)慣。如果選擇3天的記錄，那么應(yīng)注意其中應(yīng)包含有周末的一天在內(nèi)。因?yàn)楹芏嗳嗽谥苣淖兯麄兊氖匙V。當(dāng)前第100頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)記錄實(shí)踐中往往還存在一些問題：人們有低估他們進(jìn)食量的傾向。記錄的專門性和精確性不足以提供符合要求的信息。人們經(jīng)常會在接受記錄進(jìn)食量的任務(wù)以后暫時(shí)地改變自己的飲食。當(dāng)前第101頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)解決辦法：首先，受試者應(yīng)充分了解如實(shí)完整地記錄進(jìn)食情況的重要性。專業(yè)人員可以對受試者進(jìn)行解說和部分示范，因?yàn)轱嬍沉?xí)慣是否合理的評價(jià)與建議，其準(zhǔn)確性和有效性取決于他們自己提供的信息。受試者會得到一份如何正確完成飲食記錄的詳細(xì)說明書。當(dāng)前第102頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)合理營養(yǎng)注意點(diǎn)：

總熱量。碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)產(chǎn)熱的結(jié)構(gòu)比例。飽和脂肪酸和膽固醇的數(shù)量。鈉的攝入量。鐵的攝入量。鈣的攝入量。膳食纖維。當(dāng)前第103頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)推薦的每日膳食中營養(yǎng)素供給量

中國營養(yǎng)學(xué)會根據(jù)國情對中國居民的平衡膳食、合理營養(yǎng)、促進(jìn)健康做出了詳細(xì)具體的建議于1997年制訂了《中國居民膳食指南及平衡膳食寶塔》，2000年出版了《中國居民膳食營養(yǎng)素參考攝入量》等指導(dǎo)性文件、書籍。當(dāng)前第104頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)飲食、運(yùn)動、和血脂成分

心血管疾患逐漸成為首要的致死病因。導(dǎo)致最終發(fā)展成為心血管疾患的首要危險(xiǎn)因素之一是血脂成分不合理。通過改善飲食和進(jìn)行運(yùn)動都可以對改善這一問題產(chǎn)生積極的作用。當(dāng)前第105頁\共有122頁\編于星期六\21點(diǎn)脂蛋白和心血管疾病發(fā)生的危險(xiǎn)因?yàn)橹揪哂惺杷奶匦裕虼吮仨毰c其他物質(zhì)結(jié)合后才能在血液中運(yùn)輸。脂蛋白是由膽固醇、甘油三酯、蛋白質(zhì)和磷脂結(jié)合而成的大分子。有兩種脂蛋白與心血管疾病的發(fā)生有密切聯(lián)系，它們分別是低密度脂蛋白（LDL）和高密度脂蛋白（HDL）。低密度脂蛋白從肝臟轉(zhuǎn)運(yùn)膽固醇和甘油三酯供細(xì)胞利用；高密度脂蛋白從組織細(xì)胞當(dāng)中將膽固醇取回并運(yùn)回到肝臟進(jìn)行代謝。當(dāng)