運動強度と、運動による消費カロリー、
運動後アフターバーンでの消費カロリーを計算します。

また、参考までに最大の心拍数とVO2max、
その運動をランニングに換算した場合の速度を計算します。

【心拍数とカロリーの関係】平均心拍数から消費カロリーを計算～アフターバーン効果も

メッツ表を用いてカロリーの計算はできるのですが、
人によって同じ運動でも、運動強度は違います。

しかし、最近の運動ブームもあり、
時計で心拍数を計れる＝その人のその運動の運動強度が分かる時代になりました。

そこで、今回は運動終了後に表示される結果(運動時の平均の心拍数と運動時間)より、
運動時の消費カロリーと、運動後に消費されるアフターバーンでのカロリーを計算していきたいと思います。

運動強度の計算

運動強度は、簡易的に心拍数で代用しています。

運動強度　＝　(運動時の平均心拍数ー安静時心拍数)/(最大心拍数ー安静時心拍数)

です。
最大心拍数は　(220-年齢)　とし、
安静時の心拍数は、寝起きくらいでの心拍数をとるといいといわれています。

運動時の消費カロリーの計算

運動時の消費カロリーは、酸素消費量から計算しています。
あなたが、最大で発揮できる酸素消費量VO2maxは

VO2max = 15 ×(最大心拍数/安静時心拍数)

で簡易的に計算できるといわれております。
VO2maxは(ml/kg/min)で表され、体重と運動時間をかけることで、
酸素消費量を求めることができます。よって、

酸素消費量(ml) = 運動強度(％) × VO2max × 体重 × 運動時間

で求めることができます。また、酸素1L当たり５kcalの運動ができるといわれていますので、
消費カロリーは

消費カロリー(kcal) = 酸素消費量(ml) ×　５(kcal/L)

となります。

アフターバーンの計算

EPOC(運動後過剰酸素消費量)(ml/kg)は下記データを参照し求めています。

EPOCは(ml/kg)ですので、体重をかけて酸素の絶対量に変換し、
先ほどのように5(kcal/L)をかけて消費量を換算しています。

Indirect EPOC Prediction Method Based on Heart Rate Measurement

ですので、上記のEPOCがたまる70％以上の直線に乗るまでは、
ある程度のアップを終えた後ということになります。

Indirect EPOC Prediction Method Based on Heart Rate Measurement

ランニング速度の換算について

消費カロリーを簡易的に出す指標としてメッツというものがあります。
メッツを用いると消費カロリーは、

消費カロリー＝メッツ×体重×運動時間

で表され、ランニングの場合メッツ≒時速になることが知られています。
また、1メッツは基礎代謝を表し、一般的にVO2=3.5ml/min/kgであることが知られています。

これらの関係から、下記の式が成り立つことになります。

時速 = メッツ ＝ 運動時のVO2/基礎代謝のVO2 = 運動強度×VO2max / 3.5

この計算より、時速を求めています。

<参考>酸素摂取量からの基礎代謝の計算

運動していない状態での酸素消費量は

3.5(ml/kg/分)

程度といわれています。
ですので、体重70kgの人で、1日の消費カロリーは

酸素摂取量　＝　3.5　×　60(分)　×　24　×　70(kg)　＝　352.8(L)
消費カロリー　＝　352.8(L)　×　5(kcal/L)　＝　1764(kcal)

となります。

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