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主題:算算看
發言 : 小黑哥 時間 : 06/02/21(09:15:00) From : 163.28.145.3
1.體重70公斤的張三在跑步機上以每秒3公尺、坡度10%(跑步機長2公尺)持續走路30分鐘,走路過程中的攝氧量平均為4METs,呼吸交換率(respiratory exchange ratio)平均為0.85,請問張三在30分鐘走路過程中能量消耗(kcal)?葡萄糖約消耗(g)?脂肪約消耗(g)?效率(%)?

2.在實驗室中,甲呼出的氣體中有16.2%的氧,乙呼出的氣體中有15.4%的氧,假設其他的條件都相同,且每分中的換氣量都是80公升,請推算甲和乙的攝氧量各為多少

 共有 3 回應

回應 : 1 scwang時間 : 2006/2/21 下午 09:40:00 From : 140.123.226.99

第一題參考運動生理週訊(第21期)運動時的能量消耗(August.27.1999)

首先,運動參與者必須先瞭解到,如果人體以葡萄糖做為能量來源時,每消耗 1公升的氧氣會產生 1公升的二氧化碳,也就是說,以葡萄糖為能量來源時的呼吸商(respiratory of quotient,簡稱RQ,體內局部組織的二氧化碳產生量除以氧氣攝取量)等於1;以脂肪為能量來源時的RQ約等於0.7;以蛋白質為能量來源時的RQ約等於0.8。不過,人體內的組織呼吸狀況評量,有其執行上的困難存在,因此,透過人體參與運動時的肺部氣體交換狀況(呼吸交換率,respiratory exchange ratio,簡稱RER,肺部氣體交換時的二氧化碳增加量除以氧氣消耗量)的測量,再加上蛋白質僅在激烈運動時,才有少量參與提供能量的現象;運動生理學研究者可以依據肺部的氣體交換,評量出運動過程的能量消耗特徵。

  一般來說,人體安靜休息時的RER約0.82、在極低強度(散步、慢跑、輕鬆騎車)運動時的RER反而下降(約0.75至0.80之間)、接近最大運動時的RER約等於1。也就是說,人體在低強度運動狀態下,脂肪參與提供能量的比例較高,隨著運動強度的增加,RER 也隨著上昇,葡萄糖參與提供能量的比例也增加;在最大運動狀態下,則幾乎皆以葡萄糖提供能量。當 RER等於0.85時,葡萄糖與脂肪各提供一半的身體能量需求。

  除此之外,隨著RER的上昇,人體每消耗1公升氧氣所能產生的能量也隨著增加;例如當RER等於0.8時,人體消耗每公升氧氣能夠產生 4.801kcal的能量;當RER等於0.9時,人體消耗每公升氧氣能夠產生4.924kcal的能量;當RER等於1時,人體消耗每公升氧氣則能夠產生 5.047kcal的能量。儘管最低與最高能量產生的差異不及 1﹪,但是,隨著運動強度增加,逐漸提高每公斤氧氣的能量消耗趨向,卻也是不爭的事實。

  以下的實例,可以讓您更清楚運動時的能量消耗評量。「如果您昨天花了三十分鐘騎腳踏車逛街,運動時的強度是5METs(即5×3.5ml/kg/min的攝氧量強度),運動過程中的呼吸交換率平均為 0.9,請問在騎車的三十分鐘內,您共消耗多少克的葡萄糖與脂肪?」。首先,必須先確定您的體重是多少公斤。如果您的體重正好是70公斤,那麼三十分鐘內的總氧氣消耗量為 5 ×3.5ml/kg/min ×70kg×30min=36750ml的氧氣,共消耗 4.924kcal/每公升氧氣 ×36.75 公升氧氣=180.96kcal的能量(運動後的過耗氧量並不在此計算的範圍內)。

  在不考慮運動後的心跳率與耗氧量,會有緩慢下降的事實下,三十分鐘的中等強度騎腳踏車運動期間,能量消耗約 180kcal左右。如果運動的過程中,蛋白質沒有提供身體能量來源(只有葡萄糖與脂肪提供能量),那麼0.9的RER代表著,脂肪佔身體能量來源的三分之一、葡萄糖佔三分之二 ( 0.7 ×1/3 + 1 ×2/3=0.9)。也就是說, 180kcal的能量消耗中,有三分之一(60kcal)由脂肪提供能量、三分之二(120kcal)由葡萄糖提供能量。由於人體內每克脂肪約可提供9kcal的能量,每克葡萄糖可以提供約 4kcal的能量。因此,三十分鐘的騎車運動過程中,大約可以消耗6.7克(60/9)的脂肪,以及30克(120/4)的葡萄糖。

  如果,運動參與者以較低的強度進行運動時(例如以4METs的強度),使得運動時間可以輕鬆的增加(例如運動時間增加到37.5分鐘);再加上運動強度降低,使得運動時的平均 RER下降(假設下降到0.85);此時,37.5分鐘的運動時間內,能量消耗量仍然為180kcal左右(4 ×3.5ml/kg/min ×70kg ×37.5min=36750ml)。 由於0.85的 RER代表著,脂肪與葡萄糖提供的能量各佔身體能量來源的一半(0.7 ×1/2 + 1 ×1/2 = 0.85)。因此,37.5分鐘的運動過程中,大約可以消耗10克(90/9)的脂肪,以及22.5克(90/4)的葡萄糖 (雖然RER=0.85時,每公升氧氣產生的能量約4.862kcal,然而36.75公升的耗氧量,仍可以消耗約 180kcal的能量)。


回應 : 2 scwang時間 : 2006/2/21 下午 09:45:47 From : 140.123.226.99

第二題:假設空氣中的氧佔20.8%,甲呼出的氣體中有16.2%的氧與空氣中的氧差(20.8-16.2)%=4.6%乘以換氣量80公升,3680ml/min,再除以體重70公斤,甲的攝氧量為3680/70=52.57 ml/kg/min

乙呼出的氣體中有15.4%的氧以相同方法計算請回答答案:


回應 : 3 小黑哥時間 : 2006/2/22 上午 09:40:42 From : 163.28.145.3

感謝您唷......^^



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