
科学家提出了一个新的方程式,以确定人们在步行时实际使用多少能量。
虽然先前的工作已经召集了许多方法来衡量的能源成本步行,考虑到个人的身高和体重,新方程是最早考虑体型影响的方程之一。
该方程有许多可能的应用程序。它可用于设计计数器,除了走路,还提供了估计值卡路里燃烧考虑到一个人的身体大小。达拉斯南部卫理公会大学的研究人员彼得·韦亚德(Peter Weyand)说,军方还可以找到方程式方便的方程式,可能会用它来计算多少能量士兵花费多少卡路里,同时承担着不同的负担。
这些发现今天(11月12日)在《实验生物学杂志》上发表。
为什么身高和体重很重要
科学家知道,包括孩子们,步行时每磅体重的能量比高个子的人数消耗更多的能量,但他们不知道为什么。
为了找出答案,Weyand和他的同事有48名年龄在5至32岁的受试者,以跑步机行走,速度从每小时0.9英里(每小时0.4米)到每小时4.3英里(每小时1.9米)。受试者的体重从35磅到195磅(15.9至88.7公斤),高度从3.5到6英尺(1.1至1.8米)。研究人员测量了受试者用于计算其代谢率的氧气。他们还检查了每个受试者行走的方式,包括他们的步伐长度和持续时间。
结果表明,每个人都使用了大约相同数量的能量。但是,由于腿短的人会采取更多步骤覆盖与腿长更长的人相同的距离,所以短的人在给定的距离内使用了更多的能量。
换句话说,高个子是更经济的步行者,因为他们可以采取更大的步骤。
例如,一个高5英尺且重100磅的人每磅体重(总共49卡路里的卡路里)燃烧0.44卡路里的人行走一英里,而6英尺高且重190磅的人每磅体重(约71卡路里的卡路里)燃烧0.37卡路里的卡路里(约71卡路里)的距离。
因此,尽管高个子的人是更经济的步行者,并且每磅燃烧的卡路里减少,但他们确实会燃烧更多的卡路里。 Weyand说,这通常是因为他们通常支持更大的重力,这需要更多的能量。
该方程式是基于对受试者最经济的步行速度,它不能准确估计行走非常快或慢的人燃烧的卡路里。
孩子和成人同样走路
这项研究也是第一个表明年龄大小的人的步态没有差异的研究。
Weyand说:“无论您的身高,体重和年龄如何,人们都达到5岁后,都以相同的方式行走。”
这一发现与早期的假设背道而驰,后者提出,由于某种发展因素,年轻人走路时会燃烧更多的卡路里。
Weyand的研究对研究有影响人类进化。一些进化生物学家建议人类开始直立行走,因为姿势是一种更节能的行走方式。 Weyand说,新的方程式可以更好地估计早期人类行走的能源成本,以了解姿势的变化是否确实提供了所谓的收益。