Energiforbrug ved gang og løb.

[abn]

Er der forskel på energiforbruget, for en person, som løber 10 km

eller går 10 km.

Har kroppen et bestemt sted i sin ydelse, hvor der ydes optimalt i

forhold til forbrug?

Logisk set skulle der jo ikke være forskel. Da den samme vægt

transporteres 10 km. Men hvad hvis personen vælger at gå 10 km på

hænder. Her er det stadig tale om den samme vægt, men det må da

forbruge flere kalorier eller hvad?

Alex Nielsen

www.max30.dk

Bliv overvægten kvit. Brug max30 tit.

[Sputnik]

Eur J Appl Physiol. 2003 Jan;88(4-5):297-316. Epub 2002 Nov 13. Related Articles, Links 

 

Biomechanical and physiological aspects of legged locomotion in humans.

Saibene F, Minetti AE.

Istituto Neuroscienze e Bioimmagini, Consiglio Nazionale delle Ricerche, Via Fratelli Cervi 93, 20090 Segrate, Milan, Italy. [email protected]

Walking and running, the two basic gaits used by man, are very complex movements. They can, however, be described using two simple models: an inverted pendulum and a spring. Muscles must contract at each step to move the body segments in the proper sequence but the work done is, in part, relieved by the interplay of mechanical energies, potential and kinetic in walking, and elastic in running. This explains why there is an optimal speed of walking (minimal metabolic cost of about 2 J.kg(-1).m(-1) at about 1.11 m.s(-1)) and why the cost of running is constant and independent of speed (about 4 J.kg(-1).m(-1)). Historically, the mechanical work of locomotion has been divided into external and internal work. The former is the work done to raise and accelerate the body centre of mass (m) within the environment, the latter is the work done to accelerate the body segments with respect to the centre of m. The total work has been calculated, somewhat arbitrarily, as the sum of the two. While the changes of potential and kinetic energies can be accurately measured, the contribution of the elastic energy cannot easily be assessed, nor can the true work performed by the muscles. Many factors can affect the work of locomotion--the gradient of the terrain, body size (height and body m), and gravity. The partitioning of positive and negative work and their different efficiencies explain why the most economical gradient is about -10% (1.1 J.kg(-1).m(-1) at 1.3 m.s(-1) for walking, and 3.1 J.kg(-1).m(-1) at between 3 and 4 m.s(-1) for running). The mechanics of walking of children, pigmies and dwarfs, in particular the recovery of energy at each step, is not different from that of taller (normal sized) individuals when the speed is expressed in dynamically equivalent terms (Froude number). An extra load, external or internal (obesity) affects internal and external work according to the distribution of the added m. Different gravitational environments determine the optimal speed of walking and the speed of transition from walking to running: at more than 1 g it is easier to walk than to run, and it is the opposite at less than 1 g. Passive aids, such as skis or skates, allow an increase in the speed of progression, but the mechanics of the locomotion cannot be simply described using the models for walking and running because step frequency, the proportion of step duration during which the foot is in contact with the ground, the position of the limbs, the force exerted on the ground and the time of its application are all different.

Min fremhævning i artiklen.

Gang bruger ved den energioptimale hastighed (1,11 m/s eller ca. 4 km/t) 2 kJ pr. km pr. kg, mens løb bruger 4 kJ pr. km pr. kg uafhængigt af hastigheden. Dvs. at man forbrænder ca. dobbelt så meget energi ved at løbe en given distance, i forhold til at gå den.

Fra denne tråd.

[Arnold schwarzenegger]

Er der forskel på energiforbruget, for en person, som løber 10 km

eller går 10 km.

Har kroppen et bestemt sted i sin ydelse, hvor der ydes optimalt i

forhold til forbrug?

Logisk set skulle der jo ikke være forskel. Da den samme vægt

transporteres 10 km. Men hvad hvis personen vælger at gå 10 km på

hænder. Her er det stadig tale om den samme vægt, men det må da

forbruge flere kalorier eller hvad?

Alex Nielsen

www.max30.dk

Bliv overvægten kvit. Brug max30 tit.

:lol: er det en joke

[Rønne]

:lol: er det en joke

Det tror jeg faktisk ikke at det er. Teoretisk har abn ret men alt kan jo diskuteres i detaljer. Om artiklen ovenfor er et videnskabeligt bevis eller ej, ved jeg ikke, men der efterlades stadig muligheden for fortolkning.

At bevæge et legme fra A til B vil "koste" den samme mængde energi uanset fart, alt andet lige.

[maggishness]

At bevæge et legme fra A til B vil "koste" den samme mængde energi uanset fart, alt andet lige

øh...ja, hvis du ser bort fra alt hvad der hedder friktion og anden modstand, og regner med konservative kræfter.

[Rønne]

øh...ja, hvis du ser bort fra alt hvad der hedder friktion og anden modstand, og regner med konservative kræfter.

Øh...ja. Netop fordi jeg ser bort fra alt andet. Bemærk de tre sidste ord i mit indlæg: "alt andet lige". Det var en lidt teoretisk diskussion men nu ved jeg ikke hvilken friktion, der skal regnes men luftmodstanden øges selvfølgelig. Specielt hvis der løbes ekstremt hurtigt. Konservative kræfter giver jeg op over for. Aner ikke hvad det er. Stemmer Venstre.

[Diddley]

Mange vil sikkert også mene at vindmodstanden spiller en rolle for beregningen og at denne stiger med stigende løbehastighed. Dette er korrekt, men ved løb er vindmodstanden trods alt af ganske lille betydning. Flere undersøgelser viser at der stort set ikke er forskel i energiforbruget når man sammenligner løb på løbebånd og løb på indendørs bane. Det skyldes primært at der ved løb er tale om relativt lave hastigheder hvor vindmodstanden ikke er en særlig betydende faktor.

Selv ved temmelig høj løbehastighed som 20 km/t (3:00 min/km) bruger man kun 2% af energiforbruget til overvindelse af vindmodstanden i vindstille vejr. Øges hastigheden til sprinttempo i 36 km/t (100m på 10 sekunder!) øges energiforbruget til overvindelse af vindmodstanden til hele 8%. Til gengæld betyder det en del at løbe i modvind hvor vindmodstanden pludselig vokser betragteligt - og omvendt falder energiforbruget hvis man løber i medvind.

De fleste der løber kender dog godt til, at det kan betale sig at ligge i læ af andre løbere. Denne effekt forøges når hastigheden stiger og når der er modvind, mens der ved lave hastigheder i vindstille vejr stort set ikke er nogen gevinst ved at ligge i læ. Beregninger på 1500m løb på 4:00 min viser at en løber der ligger i læ af en anden i vindstille vejr kan spare op til 6% i energiforbrug, hvilket svarer til ca. 1 sekund pr. 400m hvis løberen løb alene.

Ovenstående er et uddrag fra en artikel på gomotion.dk, og kunne tyde på at vindmodstanden ikke er af voldsom stor betydning, fiht. løb ved forskellige hastigheder.

[Sputnik]

Om artiklen ovenfor er et videnskabeligt bevis eller ej, ved jeg ikke, men der efterlades stadig muligheden for fortolkning.

At bevæge et legme fra A til B vil "koste" den samme mængde energi uanset fart, alt andet lige.

Jeg tror faktisk, at energiforbruget ved gang og løb er bestemt eksperimentelt. Her er et citat fra selve artiklen:

The biomechanics of complex movements such as those occurring in walking and running, that involve a large number of body segments, can be better understood if the metabolic counterpart is kept in mind, i.e. the energy expended by the muscles that have to work continuously to propel the body forward. Walking is an energy-cheap activity, its energy requirement being only about 50% above that of the metabolism at rest (at 0.6 m.s-1 it is about 2.44 W.kg-1), and this has allowed populations in the past to expand their ecological niches. Running, on the contrary, can be very demanding, and can only be continued without slowing the speed for less than an hour, and for a much shorter time when sprinting; but, while the energy expended in walking a mile changes with the speed, in running the same distance the energy expended, although higher in total, is independent of speed (Fig. 1).

Fig. 1. Cost of transport as a function of the speed for different types of human locomotion. w Walking, r running, ccs cross-country skiing, ss ice skating, sk skipping. The dashed curves represent the iso-metabolic power limit for a healthy normal subject (14 W.kg-1, lower curve) and an athlete (28 W.kg-1, upper curve)

Der vil selvfølgelig være variationer, men jeg tror, at det generelle budskab er, at løb forbruger cirka dobbelt så mange kalorier per km uanset løbehastighed, som gang i naturligt tempo (ca. 4 km/t) gør.

Edited September 15, 2004 by Sputnik

[Diddley]

Running, on the contrary, can be very demanding, and can only be continued without slowing the speed for less than an hour

fatter jeg ikke en bjælde af.

Dette udsagn må vel afhænge i høj grad af starthastigheden. Jeg kan uden problemer løbe i over en time uden at sætte hastigheden ned. Og, hvis jeg kan - så tror jeg de fleste andre motionister også kan :lol:

[Jan D.]

Mange vil sikkert også mene at vindmodstanden spiller en rolle for beregningen og at denne stiger med stigende løbehastighed. Dette er korrekt, men ved løb er vindmodstanden trods alt af ganske lille betydning. Flere undersøgelser viser at der stort set ikke er forskel i energiforbruget når man sammenligner løb på løbebånd og løb på indendørs bane. Det skyldes primært at der ved løb er tale om relativt lave hastigheder hvor vindmodstanden ikke er en særlig betydende faktor.

Selv ved temmelig høj løbehastighed som 20 km/t (3:00 min/km) bruger man kun 2% af energiforbruget til overvindelse af vindmodstanden i vindstille vejr. Øges hastigheden til sprinttempo i 36 km/t (100m på 10 sekunder!) øges energiforbruget til overvindelse af vindmodstanden til hele 8%. Til gengæld betyder det en del at løbe i modvind hvor vindmodstanden pludselig vokser betragteligt - og omvendt falder energiforbruget hvis man løber i medvind.

De fleste der løber kender dog godt til, at det kan betale sig at ligge i læ af andre løbere. Denne effekt forøges når hastigheden stiger og når der er modvind, mens der ved lave hastigheder i vindstille vejr stort set ikke er nogen gevinst ved at ligge i læ. Beregninger på 1500m løb på 4:00 min viser at en løber der ligger i læ af en anden i vindstille vejr kan spare op til 6% i energiforbrug, hvilket svarer til ca. 1 sekund pr. 400m hvis løberen løb alene.

2% eller 6% - begge angivelser fremgår af artiklen ved næsten samme hastighed. Det er en temmelig stor usikkerhedsmargen. En eltieløber vil nok mene at 30-40 sek. (2%) eller 1:30-2:00 (6%) på 10 km er meget resultatmæssigt. Ved internationale atletikstævner ser man også tydeligt at vindmodstanden ikke er ubetydelig og løberne oftest er klumpet i grupper.

Desuden vil en kombination af modvind/medvind (som er det typiske) koste mere energi end løb ved vindstille. Hertil kommer sidevind mv.

En umiddelbar sammenligning imellem løb på løbebånd og indendørs baneløb kan man næppe direkte bruge som argumentation for manglende vindeffekt. Dertil kan en række andre faktorer lige så vel være årsagen, idet løb på løbebånd afskiller sig væsentligt fra almindeligt løb. Desuden er der også undersøgelser, der viser forskel imellem løbebånd og udendørs løb.