محاسبه سوخت و ساز کالری براساس ضربان قلب

این محاسبه گر سوخت و ساز کالری بر اساس ضربان قلب که تحت عنوان محاسبه گر کالری مصرفی بر اساس ضربان قلب نیز شناخته می شود، تخمینی از مقدار کالری سوزانده شده در طول انجام تمرین (تمرینات هوازی-ایروبیک) براساس میانگین ضربان قلب فراهم می کند. در حین تمرین، ماهیچه های شما کالری می سوزانند تا سوخت مورد نیاز برای انقباض خود را فراهم کنند. تبدیل کالری از حالت مواد غذایی ذخیره شده به شکلی که بتواند توسط سلول های ماهیچه بسوزد، در حین تمرینات هوازی، بواسطه ی فرآیند تنفس سلولی که نیاز به اکسیژن دارد انجام می شود و تحویل اکسیژن از جریان خون به سلول های فعال ماهیچه به طور مستقیم با ضربان قلب ارتباط دارد. 

این ارتباط به شما اجازه می دهد که مصرف انرژی ( سوخت و ساز کالری) را از روی تعداد ضربان قلب پیش بینی نمایید. اساساً با افزایش شدت تمرین ماهیچه های شما باید کالری های بیشتری بسوزانند. بنابراین قلب شما تندتر می زند تا اکسیژن مورد نیاز برای تبدیل این کالری ها به شکلی از انرژی که توسط ماهیچه ها قابل سوختن است را فراهم کند.

روش شناسی

این محاسبه گر مبتنی است بر معادلات استخراج شده (نشان داده شده در پایین) توسط کایتل، گودِک، نوکس، هایلوسکورپی، لوکانِن، فَن در مِرو و لَمبرت برای مطالعه شان تحت عنوان "پیش بینی مصرف انرژی از مانتیور کردن ضربان قلب در حین تمرینات زیر بیشینه". داده های آزمایشگاهی که این محاسبه گر مبتنی بر آنهاست سطح شدت تمرین در محدوده 41 تا  80 درصد بیشینه اکسیژن مصرفی یا VO2max  را پوشش می دهند. این محاسبه گر برآوردی از میزان کالری مصرفی برای مقادیر پایین تر از 41 درصد بیشینه اکسیژن مصرفی (یا تقریباً 64 درصد ماکزیمم ضربان قلب براساس رابطه سواین و دیگران) ارائه نمی دهد زیرا رابطه ی بین ضربان قلب و مصرف کالری زیر حد پایین داده های آزمایشگاهی موجود، قابل اطمینان در نظر گرفته نمی شود.

هر چند این محاسبه گر تخمینی از مصرف کالری بر اساس ضربان قلب بالاتر از حد بالای داده های تست یعنی 80 درصد بیشینه اکسیژن مصرفی یا (89 درصد ماکزیمم ضربان قلب بر اساس رابطه ی سوآین و دیگران) تا ماکزیمم ضربان قلب 200 ضربان بر دقیقه فراهم می کند تا کاربران با ضربان قلب ماکزیمم بالای میانگین و آنهایی که تمریناتی با سطح شدت بالا انجام می دهند را قادر سازد که از این محاسبه گر استفاده کنند. بنابراین کاربران باید توجه داشته باشند که هر برآوردی از میزان سوخت و ساز کالری در بالای 80 درصد بیشینه اکسیژن مصرفی (یا 89 درصد ماکزیمم قلب) بر اساس یک برون یابی از داده های آزمایشگاهی موجود است تا درون یابی از آنها و بسط رابطه بین داده ها محسوب می شود.

به منظور اطمینان از اینکه شما یک تخمین از سوخت و ساز کالری بالاتر از حد پایین 41 درصد بیشینه اکسیژن مصرفی VO2max توسط محاسبه گر انجام می دهید یک رابطه میان ضربان قلب و بیشینه اکسیژن مصرفی به منظور تبدیل ورودی ضربان قلب توسط کاربر به درصدی از VO2max استفاده شده است. تعیین ماکزیمم ضربان قلب بر اساس فرمول تعریف شده توسط تاناکا، مونهان و سیلز در مطالعه شان تحت عنوان "پیش بینی حداکثر ضربان قلب  بر مبنای سن" انجام شده و سپس در یک تبدیل از درصد ضربان قلب بیشینه به درصدی از VO2max بر اساس فرمول رگرسیون خطی نشان داده در پایین که از داده های آزمایشگاهی جمع آوری شده توسط سواین، آبرناتی، اسمیت، لی و بان بدست آمده است، قرار داده می شود.

معادلات

معادلاتی برای تعریف سوختن کالری اگر VO2max ناشناخته است:

مردان

((-55.0969 + (0.6309 x HR) + (0.1988 x W) + (0.2017 x A))/4.184) x 60 x T

زنان

((-55.0969 + (0.6309 x HR) + (0.1988 x W) + (0.2017 x A))/4.184) x 60 x T

معادلاتی برای تعریف سوختن کالری اگر حداکثر VO2max معلوم باشد:

مردان

 ((-95.7735 + (0.634 x HR) + (0.404 x VO2max) + (0.394 x W) + (0.271 x A))/4.184) x 60 x T

زنان

 ((-59.3954 + (0.45 x HR) + (0.380 x VO2max) + (0.103 x W) + (0.274 x A))/4.184) x 60 x T

که در آنها

  • HR ضربان قلب بر حسب تعداد در دقیقه
  • W وزن (کیلوگرم)
  • A سن
  • T مدت زمان فعالیت بر حسب ساعت
  • VO2max بیشینه اکسیژن مصرفی بر حسب mL/kg×min

 

معادلاتی برای تعریف حداکثر ضربان قلب براساس سن:

Maximum Heart Rate (beats/minute) = 208 - (0.7 x Age)

 

معادلاتی برای تبدیل شدت ورزش از درصد حداکثر ضربان قلب به VO2max:

%VO2max = 1.5472 x %MHR - 57.53

که در آنها

  • MHR حداکثر ضربان قلب
  • VO2max بیشینه اکسیژن مصرفی

 

Keytel LR, Goedecke JH, Noakes TD, Hiiloskorpi H, Laukkanen R, van der Merwe L, Lambert EV. Prediction of energy expenditure from heart rate monitoring during submaximal exercise. J Sports Sci. 2005 Mar;23(3):289-97.

Swain DP, Abernathy KS, Smith CS, Lee SJ, Bunn SA. Target heart rates for the development of cardiorespiratory fitness. Med Sci Sports Exerc. January 1994. 26(1): 112–116.

Tanaka, H., Monhan, K.D., Seals, D.G., Age-predicted maximal heart rate revisited. Am Coll Cardiol 2001; 37:153-156.