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ロードバイクの”実際の”カロリー消費量~metsは過大評価しすぎ!?

マラソン
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ロードバイクの”実際の”カロリー消費量~metsは過大評価しすぎ!?

ロードバイクの消費カロリーと調べると、
国立健康・栄養研究所の資料の「自転車に乗る」のメッツを参考にした記事が多数出てきます。
「自転車に乗る」のメッツは、下記表の通りとなっており、
60㎏の人が、20km/hで1時間走った場合504kcalも
カロリーを消費できることになります。

速度 Mets 60kgの人/1時間
16.1-19.2km/時 6.8 429kcal
19.3-22.4km/時 8.0 504kcal
22.5-25.6km/時 10.0 630kcal
25.7-30.6km/時 12.0 756kcal
32.2km/時より速い 15.8 995kcal

http://www.nibiohn.go.jp/eiken/programs/2011mets.pdf

しかし、ロードバイク乗りにとって、20km/hなんて、、本当にならしのならしで、
心拍数が脂肪燃焼モードに入る50%もいかないような運動強度だと思います。
実際に20kmで走ったところ、心拍数は110前後(50%ほど)でした。
それで1時間走り続けて500kcalも消費できるとは思えません…

ということで、ロードバイクの場合の、実際のカロリーを計算していきたいと思います。

自転車エルゴメータのメッツ

実は、メッツ表には、自転車エルゴメータのメッツも乗っています。
※自転車エルゴメータとは、ジムにおいてあるエアロバイクのことです。
 室内で外部環境に影響されずに消費カロリーを計測できるため、
 いろいろな論文で使用されており、多くの実験もおこなわれていますので信頼性は高いと思います。

エルゴメータのメッツ表下記の通り「仕事率(W)」の運動に対するメッツとなっており、
中央値で計算したところ、
メッツ=0.0564 × 仕事率(W) + 1 であらわされることが分かりました。

 

仕事率(W) メッツ 60kgの人/1時間
30-50W(非常に楽な労力) 3.5 210kcal/h
51-89W(楽から程々の労力) 4.8 288kcal/h
90-100W(程々~きつい労力) 6.8 408kcal/h
101-160W(きつい労力) 8.8 528kcal/h
161-200W(きつい労力) 11.0 660kcal/h
201-270W(きつい労力) 14.0 840kcal/h

しかし、これでは速度に対してのメッツはわかりませんので、
仕事率(W)と速度の関係を確認していきましょう。

ロードバイクの速度とワットの関係

まず、ロードバイクで20km定速で走るための仕事率を求めていきたいと思います。
ロードバイクで定速で巡行する場合、
「転がり抵抗+空気抵抗」 を受けますので、その分の力を与え続ける必要があります。
計算式を作成しようと思いましたが、先人がいましたので、
下記サイトで計算させていただきたいと思います。

巡航出力計算

上記のサイトにて、体重60kmの人が、20km/hで計算した場合、
平均出力は61Wという結果となりました。

先ほどの式に当てはめると、メッツ=0.0564 × 60 + 1 =4.4メッツという結果になりました。
先ほどの表では8.0メッツだったので、約半分のカロリー消費しかないことが分かります。

また、上記サイトを用いて、速度と仕事量(W)の関係を確認してみました。
その結果が下記グラフとなっており、
仕事量(W)= 0.273V2 ー 2.4V ≒ 0.27V (V ー 9)
という計算式を得ることができました。(V>15以上)

この関係と先ほどの仕事量(W)とメッツとの関係を掛け合わせ、
速度とメッツの関係を求めると、メッツと速度の関係は、

メッツ=0.015V(V-9)+1 

となります。

一般的な自転車とロードバイクのメッツの違い

計算結果をもとに、一般的な自転車とロードバイクのメッツを比較しました。
この結果より、ロードバイクのカロリー消費は、一般的な自転車に比べて同じ速度でも
25%~40%少ないことが分かります。
特に低速域では空気抵抗に対して、転がり抵抗が寄与する割合が大きく
ロードバイクの消費カロリーが極端に少ないことが分かります。

結果として、1時間で500kcal消費する運動をするためには、
・一般的な自転車では20km/hとなりますが、
・ロードバイクでは、26km/h必要となります。

ランニングと比較してみる

ランニングの消費カロリーは、

消費カロリー(kcal)=体重(kg)×距離(km)

と言われています。
メッツは1時間当たりの体重当たりのカロリー消費でしたので、
メッツ=消費カロリー/体重(kg)/時間(h) 
   =〔体重×距離〕/体重/時間
   = ランニングの速度(km/h)
となり、ランニングの速度=メッツとなります。

これらの関係を下記表にまとめました。
僕の場合、ランニングで軽く走った場合がキロ6分程度なので
時速10km/h=10メッツ程度の運動となりますが、
ロードバイクでそのカロリーを消費しようとすると、約3倍の速度の29.4km/hが必要となります。
思っていた以上の速度が必要であることが分かりました…

しかし、ランニングだと1~2時間しか続けられませんが、
ロードバイクで有れば5時間以上こいでいられることを考えるとある程度妥当な結果にも思えます。

 

メッツ ランニング(分/km) ロードバイク(km/h) 1時間の消費カロリー
(60kgの人・kcal)
6.7 9.0 24.5 400
7.1 8.5 25.2 424
7.5 8.0 25.8 450
8.0 7.5 26.6 480
8.6 7.0 27.5 514
9.2 6.5 28.3 554
10.0 6.0 29.4 600
10.9 5.5 30.6 655
12.0 5.0 32.0 720
13.3 4.5 33.5 800
15.0 4.0 35.4 900
17.1 3.5 37.6 1,029
20.0 3.0 40.4 1,200
24.0 2.5 44.0 1,440

ロングライド100kmを25km/hで巡航した場合

最後に、僕が良く行う
100kmで25km/hで巡航した場合の消費カロリーを計算してみたいと思います。
・25km/時のメッツは、0.015×25(25-9)+1=7メッツになります。
・25km/hで100kmなので、計4時間の運動になります。
結果、消費カロリー=7×60×4=1680kcal
となり、0.23kg程度痩せる運動になることが分かりました。
ランニング換算で、1680(kcal)/60(kg)=28kmの効果になりますので、
ロードバイクの方が楽に思えます。

まとめ

ということで、今回ロードバイクの実際の消費カロリーを求めましたが、

  • ロードバイクでのメッツは速度Vとすると
    メッツ(ロードバイク) = 0.015 × V (Vー9)+1
    で表すことができる。
  • 低速下における消費カロリーは非常に低い。
  • 速度25km/hで100kmを走ると、1700kcal(7メッツの運動)となる。
  • ランニングと比較するとおよそ3倍の速度で同等のメッツとなる。

ということが分かりました。思った以上に効率のいい乗り物であり、
時間当たりの消費カロリーが低いことが分かりましたが、
長時間できる運動として総消費カロリーはランニングに勝ると思います。
是非参考にしてみてください!

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