Porabo energije med telesno aktivnostjo večkrat jemljemo kot samoumevno. Predstavljamo si jo kot število kalorij, ki jih po vadbi pokaže ura, telefon, kolesarski števec ali druga naprava, ki jo med gibanjem nosimo s seboj. Pa je temu res tako? Ne prenaglimo se takoj, saj prikazanih 2.500kCal po treningu še ne pomeni, da lahko pojemo 2x toliko kot sicer.
Porabljeno energijo je v celoti težko izmeriti, vsaj za silo pa jo znamo oceniti
Ste se že vprašali, kako vaša “pametna” naprava pravzaprav določi količino porabljene energije oziroma število kalorij, ki ste jih “pokurili”? Večinoma gre za izračune, ki temeljijo na več ali manj vhodnih podatkih ter predpostavkah. Če ste v vašo “pametno” napravo vnesli podatke o svoji starosti, spolu, obsegu in vrsti telesne aktivnosti, bo to služilo izračunu boljšega približka porabljene energije. Kdor uporablja med vadbo senzor frekvence srca, bo to tudi pomemben podatek za izračun porabljene energije. Kdor na kolesu uporablja merilec moči pa v resnici meri opravljeno mehansko delo in ne energijsko porabo. To dvoje ni eno in isto – o tem kasneje.
Poznamo dva načina merjenja energijske porabe; neposredno in posredno. Razmislimo; vsaka dejavnost, ki jo človek izvaja, proizvaja toploto. Tudi, če ne počnete ničesar, boste do konca življenja segrevali svojo okolico (zrak, predmete itd.). V telesu namreč potekajo biološki procesi, ki za svoje delovanje potrebujejo energijo. Presenetljivo; kar 3/4 vse energije se v telesu porabi za proizvodnjo toplote! Le približno četrtino lahko pretvorimo v delo (aktivnost). Ker je fizika zelo stara veda, so znanstveniki že zdavnaj ugotovili, da se s pomočjo toplote da natančno izmeriti energijsko porabo človeka v mirovanju in med aktivnostjo. Le strašno nepraktično je, saj vas morajo zapreti v neprodušno komoro, imenovano kalorimeter, ter vas proučevati precej dolgo časa. Čeprav gre za izjemno staro metodo, jo uporabljamo še danes. Je edini način, da zares natančno izmerite človekovo porabo energije…če niste astronavt ali udeleženec kakšne raziskave, tega od blizu ne boste videli 🙂
To ni prizor iz grozljivke ampak kalorimeter na univerzi v Ottawi, Kanada. Vir: http://www.innovation.ca/en/navigator/HumanandEnvironmentalPhysiologyResearchUnitHEPRU
Drugi razmislek, kako izmeriti porabo energije pa je, da človek za življenje obvezno potrebuje kisik. Če vemo, koliko kisika je neka oseba porabila med npr. tekom na 21km lahko torej izračunamo koliko energije je za to porabila! Podrobnosti izpustimo, v osnovi pa to pomeni, da vam bomo na obraz nataknili masko, skozi katero boste med tekom dihali. Posebna naprava bo medtem opravljala analizo plinov in izračunala porabo energije (pridelamo napako 2-4%). To je že velik napredek v praktičnosti, če ga primerjamo z neko komoro v kleti laboratorija. Še vedno pa je oprema relativno draga in nerodna za vsakodnevno uporabo. Da tehnologija vendarle napreduje, lahko vidite na spodnji fotografiji.
Indirektna kalorimetrija je način določanje energijske porabe z merjenjem porabljenega kisika. Tehnologija je slabih 100 letih le napredovala… vir: www.ptfforum.com in www.cosmed.com
Vse druge metode, ki ostanejo “raji” pa so bolj ali manj ugibanja. “Pametne” naprave recimo upoštevajo povprečno porabo energije pri določeni aktivnosti, ki so jo raziskovalci kdaj izmerili s pomočjo direktnih ali indirektnih metod v laboratoriju. Nekoliko bolj “pametne” naprave upoštevajo še frekvenco srca. Spet so znanstveniki nekoč izmerili, kako se pri določeni aktivnosti poraba kisika spreminja s frekvenco srca (zveza je približno premosorazmerna). Gre torej za izračune, ki so bolj ali manj natančni. Npr. POLAR ura, ki jo uporabljate skupaj s senzorjem frekvence srca ter vnesete dejansko izmerjene podatke o vašem VO2max in največji frekvenci srca, bo imela napako tudi do 33%! Običajno pa naše napravice izračunajo preveliko porabo energije, če želite shujšati si od teh številk ne obetajte preveč…
Razlika med opravljenim delom in porabljeno energijo
Uporabniki kolesarskih merilcev moči (powermetrov) se večkrat sprašujejo, kaj pomeni prikazana energijska poraba na števcu in v programih za analizo treninga. Običajno bo energija ob uporabi merilca moči izražena v kJ (kilodžuli, enota za delo oz. energijo). V tem primeru gre za izmerjeno količino (mehanskega) dela, ki ste ga opravili z vrtenjem pedal. Zakaj ta številka ni enaka celotni energijski porabi? Kot sem že omenil, se le 1/4 vse porabljene energije v telesu lahko porabi za mehansko delo. V resnici je ta delež pri kolesarjenju nekje med 21 in 25%, odvisno od posameznika – to so pokazale laboratorijske meritve. Ko pedala vrtite z močjo 200W, vaše telo v resnici proizvaja kar okoli 800W moči. Še drugače; za 1000kJ opravljenega dela telo porabi približno 4000kJ energije. In ker je 1kJ približno 0,25 kCal, velikokrat enačimo prikazano mehansko delo s porabljeno energijo (za prikazanih 1000kJ torej ob predpostavki metabolne učinkovitosti 25% porabimo 1000kCal).
Je porabljena energija zares pomembna?
Odvisno od tega kdo sprašuje in zakaj. Če želite shujšati, bo potreben bolj resen korak od štetja kalorij s “pametno” napravo. Tudi, če vas zaprejo v kalorimeter in natančno določijo vašo energijsko potrošnjo, boste težko sestavili jedilnik s tako natančno kalorijsko vrednostjo! S premišljeno sestavljenim prehranskim načrtom in redno vadbo boste ustvarili dovolj velik energijski deficit za izgubo telesne mase. Kdor bo ciljal na minimalni primanjkljaj z različnimi izračuni ne bo uspešen…napaka pri štetju kalorij je namreč prevelika.
Športniki si s prehrano želijo nadomestiti porabljeno energijo, da bodo lahko čim hitreje spet kvalitetno trenirali. Podatke o porabi sicer lahko spremljamo, vendar zaradi istega razloga kot v prejšnjem odstavku ne moremo zanesljivo “izračunati” idealnega kalorijskega vnosa…vsaj do neke mere smo prepuščeni poizkušanju, kar je normalen del procesa treninga. V obeh primerih spada osebna tehtnica med bolj zanesljiv “merilni instrument”.
Kolesar, ki uporablja merilec moči, z njim meri dejansko vloženo energijo. Ta podatek pa je (bolj ali manj) realen in s tem koristen za načrtovanje treninga! V zadnjem času se pojavljajo tudi nekatere nove teorije in praktične aplikacije energijskih podatkov iz merilca moči. Imamo recimo računalniške programe, ki v bistvu modelirajo fiziologijo človeškega metabolizma (anaerobni/aerobni sistem) in s podatki iz merilca moči omogočajo napredne analize in (nova) spoznanja o posamezniku. Naše znanje, z njim pa tudi tehnologija, seveda napreduje. Na področju športa si imamo še veliko obetati!
viri:
Crouter, S. E., Albright, C., & Bassett, D. R. (2004). Accuracy of Polar S410 Heart Rate Monitor to Estimate Energy Cost of Exercise: Medicine & Science in Sports & Exercise, 36(8), 1433–1439.
