Korrelation Geschwindigkeit <-> Kalorienverbrauch
 

Mein Kumpel und ich sind uns nicht einig...

Setup: die gleiche Person rennt 10K, Luftwiderstand vernachlaessigt

Beim ersten mal rennt er 3:30 min/km, beim zweiten Mal 4:00 min/km, beim dritten Mal 8:00 min/km.

Ist der Kalorienverbrauch identisch, d.h. nur getrieben von der Distanz oder hat die individuelle Anstrengung einen Einfluss? :confused:

Ohne Luftwiderstand und andere Reibungen:
Energieverbrauch identisch

Mit Luftwiderstand und anderen Reibungen:
Energieverbrauch beim schnelleren Läufer geringfügig höher.

Was aber beim schnelleren Läufer höher ist, ist die Leistung, also der Energiebedarf pro Zeit.

Grüße,
Arne

Danke fuer die schnelle Reaktion, Arne! :Blumen:

Macht physikalisch ja auch Sinn...

Wenn man das ganze jetzt erweitert und den Mann ein halbes Jahr hart trainieren laesst. Kann er dann - verglichen mit heute - die 4:00 min/km mit einem geringeren Kalorienverbrauch laufen? D.h. gibt es einen Effizienzeffekt in der Muskulatur? Alles andere: ceteris paribus

Die Ökonomie kann steigen:

- innerhalb eines Muskels
- durch ein effizienteres Zusammenspiel mehrerer Muskeln
- geringere Beanspruchung von Muskeln in Atmung, Herz, etc.

Entscheidend für Langstreckler ist aber nicht nur der Kalorienverbrauch, sondern wie viel davon über Fett bzw. Kohlenhydrate bereitgestellt werden müssen.

Grüße,
Arne

Das würde ich so spontan nicht unterschreiben. Denn: Es werden unterschiedliche Anteile in der Energiebereitstellung und -umsetzung verwendet. Bei 8 min/km ist der Anteil der Fettverbrennung größer als beim schnelleren Lauf. Identisch ist der Energieverbrauch nur, wenn wir annehmen, dass der Wirkungsgrad der Fettverbrennung identisch ist mit dem des Zuckers. Können wir das?

Klaro...

Du sagst damit aber, dass es doch nicht ganz simpel Arbeit = Kraft * Weg ist, sondern die Maschine 'besser' werden kann...

(Bezog sich auf Arnes Post)

Ah, danke so ähnlich denke ich auch. Der Wirkunggrad der Muskulatur ist über jede Intensität linear? Das scheint mir gewagt!:Huhu:

Da bringste mich auf was: Die Rechnung kann auch nur stimmen, wenn die Effizienz des Laufstils (Energieverbrauch pro Streckeneinheit) im Bereich zwischen 3:30 und 8:00 min/km als linear anzusehen ist.

Das ist der Kern der ganzen Frage... :liebe053:

Mir ging es um eine ungefähre Abschätzung für triathlonrelevante Geschwindigkeiten. Falls das nicht die Intention des Thread-Erstellers war, ziehe ich meinen Beitrag gerne zurück und lese, was andere dazu schreiben. Bin gespannt!
:Blumen:

Arne

Ohne Reibung müsste der Energieverbrauch sogar sinken;)

Wers nicht glaubt, kann ja mal ne Stunde Seilspringen....

Sorry, Arne, ich wollte jetzt nicht alles hinterfragen, was du geschrieben hast. :Blumen: Mir erschien die Frage des TE mehr als eine theoretische 'Denksportaufgabe' in der Mittagspause denn als ein Trainingstipp o.ä. Und da muss man ein erstelltes 'Postulat' hinterfragen dürfen. Konkrete Rechnungen können wir hier eh nicht erstellen, dazu fehlen die quantitativen Abschätzungen für die beschriebenen Effekte (jedenfalls mir). Ich weiß, du hast in den letzten Tagen hier im Forum ordentlich in verschiedenen Threads 'auf den Deckel gekriegt', aber dass du so schnell aufgibst...

Meine Garmin Uhr rechnet mir (über die Hf) folgendes aus:
- Spazierengehen ca. 30 kcal/km
- Laufen ca. 60 kcal/km

Kein Problem, sutje, bin entspannt. Das Thema gehört zu meinen Steckenpferden und ich weiß, wie komplex es ist. Dazu kommt, dass wichtige Aspekte wie die Rückgewinnung von Energie bei der exzentrischen Bewegungsphase noch wenig erforscht sind. Ich lese gerne mit und lerne etwas dazu!

:bussi:

Das war auch eines der Argumente in unserem kleinen 'Disput'... :Duell:

Was fuer einen Algorithmus nutzen Garmin/Polar zur Berechnung ders Kalorienverbrauchs?

Gehen da rein:
- Zeit?
- Distanz?
- Gewicht?
- persoenlicher Fitnessgrad (die VO2max-Naehrung bei Polar, die Selbseinschaetzung bei Garmin)?

Welcher ist denn der Hintergrund Deiner Frage, FroschCH?

Ich denke, dass bei Garmin auf jeden Fall auch die Herzfrequenz mit eingeht - habe ich auch irgendwo gelesen, glaube ich.

Hauptsaechlich medizinisch / biologisch: wird der Koerper effizienter, wenn man ihn trainiert?

Die Garmin-/Polar-Geschichte hat mich nur interessiert, weil bei der Definition dieses Algorithmus ja einer die Frage beantwortet haben muss...

Und natuerlich: kann ich ein Eis mehr essen, wenn ich schneller laufe... :Cheese:

Die sollte ja bei einer angenommenen Linearitaet (Arbeit zu Weg) voellig Schnuppe sein... Ausser man weiss die Distanz nicht und braucht eine Naeherung.

@Arne: Wenn das dein Steckenpferd ist, dann mal eine ernste Frage: Gibt es Studien oder Zahlen bezüglich des Wirkungsgrades in Abhängigkeit von der Leistung? Ich gehe mal davon aus, dass der sich verändert, die Bereitstellung unterschiedlicher Wattzahlen wird nicht immer gleich ablaufen, bezogen auf die Körperchemie, nicht auf physiologische Aspekte. Die physiologischen Aspekte sind derart komplex, die wird man nie einheitlich aufdröseln können, alleine die individuelle Gewichtsverteilung dürfte eine riesige Rolle spielen.

Ist nicht Schnuppe, weil sie ein Maß für die Effizienz sein kann, mit der du dich fortbewegst. Stichwort: Bewegungsökonomisierung. Ich glaube allerdings, dass solche Anzeigen auf den Uhren nicht mehr als ein Gimmick sind, um etwas vorzugaukeln, was die Pulsuhr (mit oder ohne Distanzmessung) nicht wirklich kann. Wenn du die Möglichkeit hast, dann vergleiche doch mal unterschiedliche Pulsuhren und die Anzeige der verbrauchten Kalorien bei einer annähernd gleichen Trainingseinheit. Ich vermute, die Bandbreite ist sehr groß.

Habe nochmal ein bisschen gestöbert - dasselbe Thema wurde schon in mehreren Foren heftig diskutiert. Einige Uhren verwenden wohl die HF tatsächlich, andere wiederum nur die Geschwindigkeit und zurückgelegte Strecke. Generell scheint es so zu sein, dass die Anzeige der verbrauchten Kalorien fast immer viel zu hoch ist.

Die Formel, die Garmin verwendet, ist nicht öffentlich bekannt, meines Wissens.
Der Verlauf ist aber annähernd exponentiell.
Eigene Werte: Kcal/h = f(Hf)

Vielleicht sollte man auch das Thema Kühlung erwähnen, was bei hohen Leistungen sicher eher ein Faktor sein dürfte als bei entspannder Fortbewegung. Die erzeugte Abwärme muss ja irgendwie, irgendwo erzeugt worden sein und dafür muss Energie aufgewendet werden.

Auch interessant. Denkst Du, dass da ein signifikanter Energieanteil reingeht? Der aktive Teil der Kuehlung durch Schwitzen (im Gegensatz zur Koerpererwaermung durch Zittern) findet ja ohne Muskelarbeit statt. Wofuer brauche ich da die cals?

Öhm, bin nicht sicher, ob ich dich richtig verstehe. Willst du die Abwärme zum Messen benutzen oder meinst du dass bei höherer Leistung insgesamt mehr Abwärme entsteht? Falls letzteres: Ich denke die Abwärme ist proportional zu den umgesetzten Joule, die Frage ist aber wie Verbrauch und Geschwindigkeit korrelieren.

Geb ich Dir voellig recht: die Effizienzsteigerung durch Oekonomisierung war ja meine Hypothese. Hab aber nichts Belastbares gefunden, das mir erlaubt haette, einen Bierkasten zu verwetten...

letzteres.

Du musst zunächst "Effizienz" definieren. Im Sport versteht man darunter das Verhältnis Leistung und Sauerstoffverbrauch, aber es gibt auch andere Definitionen.

Auf Deutsch: Training hat den Effekt, dass Du dieselbe Leistung (z.B. 4er Schnitt laufen) mit geringerem Sauerstoffverbrauch bewältigst. Ausdauertraining zielt immer auf diese Effizienzsteigerung ab.

Grüße,
Arne

Das ist aber eine ganz andere Frage oder nicht? Im Titel hast Du stehen:

Korrelation Geschwindigkeit <-> Kalorienverbrauch

Das was Du jetzt geschrieben hast ist eher:

Korrelation Trainingszustand <-> Kalorienverbrauch

Ersteres bedeutet, hat z.B. Sebi Kienle bei 3:15min/km den gleichen Energieverbrauch wie bei 4:30min/km. Ich denke der Wirkungsgrad der Maschine Mensch ist genausowenig konstant wie bei anderen Maschinen. Ich kann mir nur schwer vorstellen, daß der Wirkungsgrad bei Maximallast sein Optimum hat. Extrembeispiel: Wenn ich für den km 3 Tage benötige, dann kommt mein Grundumsatz massiv zum tragen.

Oops - noch ein Parameter... Ich hab ja eher auf den Energieverbrauch abgehoben.

Sind Sauerstoffverbrauch und Energieverbrauch korreliert? Das kommt dann wohl zurueck auf die Frage von sutje ob Fettverbrennund und KH-Verbrennung den gleichen Wirkungsgrad haben, oder?

Stimmt. Das war meine Annaehrung an das Thema... Ich wollte ja zuerst mal verstehen, ob der gleiche Mensch am gleichen Tag bei gleicher Strecke unterschiedlich viel Energie verbraucht wenn er schnell oder langsam laeuft.

Der zweite Schritt war dann zu fragen, ob das eine Konstante ist, oder ob man das durch Training aendern kann.

Grundumsatz geb ich Dir vollkommen recht - den meinte ich aber nicht.

Warum sollte da mehr Abwärme entstehen? Also insgesamt? (Ausgenommen der Abwärme die der Körper immer hat)

http://www.uni-magdeburg.de/isut/TV/...hes_System.pdf

Hier wird beschrieben, dass der Wirkungsgrad des menschlichen Muskels bei rund 20% liegt und 80% als Wärme verloren geht.

Wenn ich jetzt also die Arbeitsleistung erhöhe, erhöhe ich auch die Menge an Wärme die erzeugt wird.

Interessant wäre vielleicht noch, ob sich dieses Verhältnis bei unterschiedlicher Belastung verändert.

Je höher die Leistung, desto mehr Muskelfasern sind aktiv beteiligt, daher steigt auch die Abwärme.

Dafür heizt der Körper weniger, das muss man abziehen. :liebe053:

Werde mich da heut Abend durchkämpfen, jetzt nur soviel: Arbeit und Leistung sind zwei verschiedene Größen, Leistung ist Arbeit pro Zeit, während Arbeit quasi übertragene Energie ist, aber noch ohne Zeitkomponente.

Ob der Körper nun 1h lang 100 Watt leistet, oder 30min 200 Watt, sollte allein betrachtet am Ende die Gleiche Arbeit gewesen sein. Auch der Wirkungsgrad hat hiermit noch nichts zu tun.

Ist das scherzhaft gemeint oder denkst du, das ist hier von der Größenordnung her wirklich relevant? Bei -20°C bestimmt....

Allerdings muss die Muskulatur auch gekühlt werden. Auch dafür ist dann wieder Aufwand sprich Energie zu berücksichtigen. :Huhu:

Im ernst, das macht sich beim Energieverbrauch bemerkbar.