Kcal-Genauigkeit von Pulsuhren

[trevor reznik]

klar ist es leichter 300 kcal in form von torte zu essen als als salat.

seas, uschi

kommt auf den salat an, er könnte ja einen fettigen fiesen mayo-salat nehmen, da würde ich persönlich die torte vorziehen

[Hans]

Zu Energieverbrauchsangaben kommst Du auf vielfältige Weise:

Aus Pulswerten (Mittlere Erfahrungswerte der HF-Gerätehersteller)
Hometraineranzeige: Energie = Leistung * Zeit
Laufen: Schätzwert 1 kcal/kg Körpergewicht/km

Die Pulswerte scheinen einfach davon abzuhängen, ob man Hoch- oder Niedrigpulser ist. Das kann der beste Pulsmesser nicht wissen. Meiner schätzt offensichtlich ein bisschen zu tief, ca. 10%

Am genauesten dürfte die Anzeige an einem Hometrainer sein. Dazu braucht man nur die verbrauchte Energie als Leistung * Zeit berechnen, durch den Wirkungsgrad des Körpers dividieren (z.B. /0,22 für 22 %) und durch das Wärmeäquivalent dividieren (1kcal = 4186 Joule). Dann erhält man die verbrauchte thermische Energie in kcal.
Mein Hometrainer nimmt hier ca. 25 % für den Wirkungsgrad, je nach Trainingszustand dürfte das höchsten um 10% falsch sein. Das ergibt für ein 1-std Training mit ca. 225 W im Mittel sind das am Hometrainer 775 kcal. Der Pulsmesser zeigt knapp 700.

Im Studio laufe ich manchmal am Laufband mit 11 km/h, dann zeigt das Ding für mein Gewicht (82 kg) 250 Watt Leistung, was mir ziemlich hoch erscheint. Damit käme ich auf ca. 1.1 kcal/kg/km. Ich glaube, dass für mich der Energieverbrauch eher bei 0,95kcal/kg/km liegt. "gesuender-abnehmen.com" errechnet für das Tempo bei meinem Gewicht 900 kcal/h, das Laufband zeigt ca. 980 an.

Da man den "wahren" Wert nur über eine kalorimetrische Messung bestimmen kann oder auch über eine Ergospirometrie, was kaum jemand macht, wirst Du wohl mit Schätzwerten leben müssen. Für mich ist das Ergometer am plausibelsten, vorausgesetzt natürlich, dass die Wattangaben stimmen, was nur bei geeichten, medizinischen Geräten genau genug der Fall sein dürfte.

Aus diesen Vergleichswerten kannst Du Deinen Pulsmesser ganz gut kalibrieren.

LG Hans

P.S.: @Timm: Gerade habe ich einen Link zu Armstrong gefunden The Science of Lance Armstrong: Born, and Built, to Win : Demnach hat er seinen Wirkungsgrad von 21% auf 23%, also um 8% gesteigert, was schon als herausragende Steigerung angesehen wird. Am Rad dürfte das wirklich in sehr engen Grenzen stimmen, da sind 10% Änderung noch ziemlich hoch gegriffen.

[zakdoekjer]

Die Pulswerte scheinen einfach davon abzuhängen, ob man Hoch- oder Niedrigpulser ist. Das kann der beste Pulsmesser nicht wissen.

Naja. Meiner weiss das schon, da ich meinen Maximalpuls bei den Benutzereinstellungen eingegeben habe. Daraus sollte sich dies ableiten lassen. Korreliert Hoch- oder Niedrigpulser zu sein auch direkt mit dem Wirkungsgrad!?

Meiner schätzt offensichtlich ein bisschen zu tief, ca. 10%.

Was Du offensichtlich durch Vergleichsberechnungen herausgefunden hast. Genau auf diese Idee kam ich vorgestern im Fitness-Studio. Hier ist dann allein der Wirkungsgrad die Größe, die geschätzt werden muss und unsicher ist.

Mein Hometrainer nimmt hier ca. 25 % für den Wirkungsgrad, je nach Trainingszustand dürfte das höchsten um 10% falsch sein.

Das heisst - im Endeffekt - dass ich durch Training auch erreiche, dass meine Muskeln effizienter arbeiten?

Da man den "wahren" Wert nur über eine kalorimetrische Messung bestimmen kann oder auch über eine Ergospirometrie, was kaum jemand macht, wirst Du wohl mit Schätzwerten leben müssen.

Mit Schätzwerten kann ich leben, ich wollte mit dem Thread nur herausfinden, wie nahe ich mich an den realen Werte bewege oder eben auch nicht. Wenn ich mich an Deine Formel halte und für mein gestriges 90-minütiges Training mit 126 Watt im Mittel die kcal versuche auszurechnen, komme ich mit (126W*5400sec)/(0.22*4186Ws) auf 738 kcal. Mein Pulsmesser hat 1130 kcal ausgespuckt, wenn ich da noch 180 kcal vom GU abziehe, wäre ich mit 950 immernoch 200 kcal von der tatsächlich verbrauchten Energie weg. Doch mehr als ich dachte!

Danke jdnflls für die Ausführungen!!

[Timm]

Hochpulser oder Niedrigpulser bezieht sich auf den Puls bei einer spezifischen Belastung, innerhalb einer Personengruppe mit ähnlichem Trainingsstand natürlich.

Die Pulsvorgabe bringt insofern nichts, als das auch Niedrigpulser in einem hohen Pulsbereich trainieren können, mit entsprechend höherer Intensität natürlich. Eine ebenfalls fehlerbehaftete, aber bessere Annäherung könnte der Ruhepuls liefern, falls du den auch eingeben musst. Aus der Existenz von Hoch-und Niedrigpulsern folgt, das eine direkte Korrelation von Puls und Belastung nicht existiert.

Vergleichsrechnungen zwischen Näherungsformeln bringen nur dann etwas, wenn die Näherungsformeln einen guten Erklärungsgehalt haben.

Der Trainingsgrad bestimmt mit Sicherheit über den Wirkungsgrad, allerdings meine ich zu erinnern, das der mit Energierückgewinnung bis zu 50% betragen kann. Von daher würde ich davon ausgehen das die +/- 10% absolut und nicht relativ sind.

Bezüglich des Vergleichs von Pulstrainer und Hometrainer ist zu sagen, das die Genauigkeit einer multi-variaten Formel mit der Anzahl der Variablen steigen sollte. Das Gewicht ist bei Ausdauerleistungen wohl kritisch, zumindest solange man den gesamten Körper bewegen muss.

[zakdoekjer]

Die Pulsvorgabe bringt insofern nichts, als das auch Niedrigpulser in einem hohen Pulsbereich trainieren können, mit entsprechend höherer Intensität natürlich.

Schon richtig, aber wenn eben der Hoch- und der Niedrigpulser jeweils ihre maximale Intensität bringen, dann wird der Hochpulser einen höheren Puls haben, aber egal!

Vergleichsrechnungen zwischen Näherungsformeln bringen nur dann etwas, wenn die Näherungsformeln einen guten Erklärungsgehalt haben.

Hier verstehe ich nicht, was Du meinst bzw. sagen willst.

Der Trainingsgrad bestimmt mit Sicherheit über den Wirkungsgrad

D.h. bildlich gesprochen, dass bei einem Untrainierten der Muskel mehr Energie für Abwärme verschwendet als bei einem Trainierten?

das der mit Energierückgewinnung bis zu 50% betragen kann. Von daher würde ich davon ausgehen das die +/- 10% absolut und nicht relativ sind.

Hm. Was würdest Du also als einen realistischen Wirkungsgrad in der Formel benutzen, bzw. wie könnte ich den näherungsweise bei mir selbst bestimmen? Da gibt es wohl keine Möglichkeit nehme ich an.

Bezüglich des Vergleichs von Pulstrainer und Hometrainer ist zu sagen, das die Genauigkeit einer multi-variaten Formel mit der Anzahl der Variablen steigen sollte.

Tolle Vokabeln, aber Aussagekraft ist gleich Null Die Formel die ich benutzt habe gefällt mir schon ganz gut. Die Genauigkeit sollte mMn steigen, je länger ich eine bestimmte Intensität fahre und ist im Grunde genommen nur von der Messgenauigkeit des Hometrainers und eben dem Wert des Wirkungsgrads abhängig.

Das Gewicht ist bei Ausdauerleistungen wohl kritisch, zumindest solange man den gesamten Körper bewegen muss.

Das tut man ja auf dem Hometrainer nicht. Mich interessiert wie gesagt nur das Radfahren.

[Timm]

1.) Weil der Hochpulser "einfach so" einen höheren Puls hat, kann man vom Puls nicht direkt auf den Wirkungsgrad schließen.

2.) Du versuchst verschiedene Formeln zu vergleichen, ohne sie zu kennen. Du kennst nur die Eingangsvariablen und die Ergebnisse in Bezug auf deine Situation. Also ist ein Vergleich der Ergebnisse nur sinnvoll, wenn man davon ausgehen kann, das die einzelnen Werte um den wahren Wert streuen.

3.) Der Wirkungsgrad eines Trainierten ist durch höhere Bewegungseffizienz und geringere Intensität höher. Pulstechnisch steigt das geförderte Blutvolumen pro Herzschlag.

4.) Keine Ahnung was man am besten ansetzt, ich bin kein Mediziner. Ich wollte nur darauf hinweisen, das die 25% nach meiner Erinnerung zu niedrig sind. Müsstest du nachforschen.


"Bezüglich des Vergleichs von Pulstrainer und Hometrainer ist zu sagen, das die Genauigkeit einer multi-variaten Formel mit der Anzahl der Variablen steigen sollte."
Ich meinte natürlich Pulsuhr. Die Formel der Pulsuhr ist vermutlich alleine dadurch besser, dass sie mehr sinnvolle Variablen berücksichtigt. Da der Hometrainer fast keine Basisinformationen hat, ist eine Abweichung nicht sonderlich überraschend. Im Zweifel solltest du eher der Pulsuhr vertrauen, Mittelwerte aus beiden Formeln sind vermutlich schlechter als die Pulsuhr allein. (Das erste gefällt mir besser, aber ich entschuldige mich für die Unklarheit).

[Hans]

Zunächst glaube ich nicht, dass der Maximalpuls allein ausreichend für eine kcal-Kalibrierung ist. Da fehlt ja ganz entscheidend die Information, bei welcher Leistung Du diesen Puls erreichst! Und, wie gesagt, auch jede Information über Deinen Wirkungsgrad. Mein Polar (625x) könnte das ev. über das Körpergewicht und die Laufgeschwindigkeit schätzen, tut er aber nicht.

Das mit dem Wirkungsgrad ist recht interessant. Habe noch ein bisschen dazu gegoogelt und bin auf folgende (natürlich jetzt willkürlich ausgewählte) Ergebnisse gestoßen:

Der Wirkungsgrad einzelner Muskeln kann wirklich, wie Timm geschrieben hat, über 50% liegen, allerdings nur über wenige Sekunden, dann sinkt er auf ca. 35% ab.

Für einen komplexeren Bewegungsablauf (wie Laufen, Radeln, etc.) ist er natürlich kleiner, eine grobe Angabe habe ich mit 14 - 27% gefunden.

Man kann den Wirkungsgrad in gewissem Rahmen durch Training steigern, allerdings sollte das schon ziemlich intensives Training sein. Eine schwedische Studie hat bei Untrainierten kaum eine Steigerung gezeigt (zwischen 21.6 und 22.2%), während Lance Armstrong angeblich über 7 Jahre eine Steigerung um 8% erreicht haben soll (Unklar ob % vom Ausgangswert oder Prozentpunkte).

Allgemein dürfte der WG beim Radfahren am höchsten sein, beim Laufen etwas niedriger, beim Schwimmen noch deutlich niedriger.

Für alle Ausdauersportarten dürfte daher eine Annahme von 20 - 25% ziemlich realistisch sein.

LG Hans

[Hans]

Zunächst glaube ich nicht, dass der Maximalpuls allein ausreichend für eine kcal-Kalibrierung ist. Da fehlt ja ganz entscheidend die Information, bei welcher Leistung Du diesen Puls erreichst! Und, wie gesagt, auch jede Information über Deinen Wirkungsgrad. Mein Polar (625x) könnte das ev. über das Körpergewicht und die Laufgeschwindigkeit schätzen, tut er aber nicht.

Das mit dem Wirkungsgrad ist recht interessant. Habe noch ein bisschen dazu gegoogelt und bin auf folgende (natürlich jetzt willkürlich ausgewählte) Ergebnisse gestoßen:

Der Wirkungsgrad einzelner Muskeln kann wirklich, wie Timm geschrieben hat, über 50% liegen, allerdings nur über wenige Sekunden, dann sinkt er auf ca. 35% ab.

Für einen komplexeren Bewegungsablauf (wie Laufen, Radeln, etc.) ist er natürlich kleiner, eine grobe Angabe habe ich mit 14 - 27% gefunden.

Man kann den Wirkungsgrad in gewissem Rahmen durch Training steigern, allerdings sollte das schon ziemlich intensives Training sein. Eine schwedische Studie hat bei Untrainierten kaum eine Steigerung gezeigt (zwischen 21.6 und 22.2%), während Lance Armstrong angeblich über 7 Jahre eine Steigerung um 8% erreicht haben soll (Unklar ob % vom Ausgangswert oder Prozentpunkte).

Allgemein dürfte der WG beim Radfahren am höchsten sein, beim Laufen etwas niedriger, beim Schwimmen noch deutlich niedriger.

Für alle Ausdauersportarten dürfte daher eine Annahme von 20 - 25% ziemlich realistisch sein.

LG Hans

[Timm]

Zunächst glaube ich nicht, dass der Maximalpuls allein ausreichend für eine kcal-Kalibrierung ist. Da fehlt ja ganz entscheidend die Information, bei welcher Leistung Du diesen Puls erreichst! Und, wie gesagt, auch jede Information über Deinen Wirkungsgrad. Mein Polar (625x) könnte das ev. über das Körpergewicht und die Laufgeschwindigkeit schätzen, tut er aber nicht.

Tut er eben doch, das ist eine der Annahmen die Polar treffen muss, sonst ist eine Angabe des Energieverbrauchs nicht möglich. Das ist genau das Problem.

Der Energieverbrauch ist multivariat. Er hängt mindestens von Geschwindigkeit, damit verbundener Intensität (individuell verschieden) und Körpergewicht ab. Der Puls wird nur als Hilfsgröße für die Abschätzung herangezogen.

Ich vermute, das die Genauigkeit beim Radfahren höher ist als bei anderen Sportarten. Die Bewegungsabläufe sind wesentlich fixierter als bspw. beim Laufen (meine persönliche Laufmotorik ist entsetzlich). Zudem wird bei einem Hometrainer nicht das eigene Gewicht befördert (über das Gewicht der Beine hinaus), so dass eine Erfassung des Gewichts weniger wichtig ist (die Korrelation zwischen Gewicht und Energieverbrauch ist geringer). Es ist trotzdem eine wesentliche Fehlerquelle; meine Beine sind mit Sicherheit gut doppelt so schwer wie die meiner Freundin, und die muss ich auch auf einem Hometrainer bewegen.

Der Wirkungsgrad scheint nach deinen Informationen eine vgl. kleine Fehlerquelle zu sein - du must nur bedenken, das aus einem absoluten Fehler von +/- 2,5% bei einem Basiswert von 22,5% der relative Fehler schon 10% beträgt. Und es gibt ja noch andere Fehlerquellen.

[antiram]

die besseren Polars haben OwnIndex=Schätzer für VO2max. Man kann die VO2max auch eingeben. Die Kalorienberechnung bei Pulsuhren basiert auf der VO2max.

Mit Astrand single stage Protokoll kann man die VO2max auch selber bestimmen:
Ergometer (oder Testfahrt) mit oder ab Puls der 6. Minute. Tretfrequenz 50. Puls unter 170.
Dann die vo2 der submaximalen (sm) testfahrt ausrechnen:
sm = ((10.8 * LeistungTestfahrt) / Körpergewicht) + 7
vo2max = sm * (HfMax - 73 - (geschlecht * 10)) / (HfTestfahrt - 73 - (geschlecht * 10))
geschlecht=1 für männer, ansonsten 0
aus
ACSM's Health-Related Physical Fitness Assessment Manual
ACSM's Health-Related Physical ... - Google Book Search
220-alter hab ich in der Formel durch HfMax ersetzt.
Aus älteren Daten berechnet kommt bei mir Vo2max=52 raus.

zb. meinen Tchibopulsmesser dann einstellen:
Angeben kann ich Geschlecht, Alter, Gewicht, Größe, Aktivitätsniveau(0,1,2). Die Uhr berechnet dann einen Fitnessindex der vom Wertebereich der VO2max entspricht.
Als Alter geb ich 220-HfMax an, damit die Uhr meine Hfmax kennt (um den Puls der VO2max auszurechnen).
Aktivitätsniveau so wählen daß der Fitnessindex der ermittelten VO2max am nächsten kommt.