የእግር ጉዞ መለኪያዎች ቀመሮች እና እኩልታዎች
የእግር ጉዞ ትንተና የሂሳብ መሰረቶች - ለጥንካሬ ፣ ለጉልበት እና ለአፈፃፀም በሳይንስ የተረጋገጡ እኩልታዎች
ይህ ገጽ በእግር ጉዞ ትንተና ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውሉ በሳይንስ የተረጋገጡ ቀመሮችን ያቀርባል። ሁሉም እኩልታዎች ከምርምር ማጣቀሻዎች እና ከተረጋገጡ ትክክለኛነት ክልሎች ጋር ተጠቅሰዋል።
1. ምት (Cadence) ወደ METs መለወጥ
Moore et al. (2021) በምት ላይ የተመሰረተ ሜታቦሊክ እኩልታ
ምት ወደ METs
METs = 0.0219 × ምት (steps/min) + 0.72
ይህ ቀመር ለምን አስፈላጊ ነው፦ ይህ እኩልታ ለእግር ጉዞ ከባህላዊ ACSM ፍጥነት-ተኮር እኩልታዎች 23-35% የበለጠ ትክክለኛ ነው። ምክንያቱም ምት የእንቅስቃሴ ድግግሞሽን እና የኃይል ወጪን በቀጥታ ስለሚያንፀባርቅ ነው ፣ ፍጥነት ግን በተለዋዋጭ የእርምጃ ርዝመት ላይ የተመሠረተ ነው።
ምሳሌዎች፦
በ 100 spm መራመድ፦
METs = 0.0219 × 100 + 0.72 = 2.19 + 0.72 = 2.91 METs
≈ 3 METs = መካከለኛ የጥንካሬ መነሻ ✓
በ 110 spm መራመድ፦
METs = 0.0219 × 110 + 0.72 = 2.409 + 0.72 = 3.13 METs
ጠንካራ መካከለኛ ጥንካሬ
በ 120 spm መራመድ፦
METs = 0.0219 × 120 + 0.72 = 2.628 + 0.72 = 3.35 METs
መካከለኛ-ከፍተኛ ጥንካሬ
በ 130 spm መራመድ፦
METs = 0.0219 × 130 + 0.72 = 2.847 + 0.72 = 3.57 METs
ከፍተኛ የጥንካሬ መነሻ (6 METs በ CADENCE-Adults ቀጥተኛ ልኬት)
ማስታወሻ፦ የ CADENCE-Adults ጥናት በቀጥታ እንደለካው 130 spm = 6 METs በተቆጣጠሩ የላብራቶሪ ሁኔታዎች ውስጥ። የ Moore እኩልታ የተነደፈው ለ 80-130 spm ክልል ነው እና በጣም ከፍተኛ በሆኑ ምቶች ላይ ዝቅ አድርጎ ሊገምት ይችላል።
የማረጋገጫ ውሂብ፦
- ናሙና፦ 76 አዋቂዎች ዕድሜ 21-40
- ዘዴ፦ Indirect calorimetry (gold standard)
- R² ዋጋ፦ 0.87 (በጣም ጥሩ ግንኙነት)
- አማካይ ፍጹም ስህተት፦ 0.47 METs
- ተፈጻሚ ክልል፦ 80-130 steps/min
2. ACSM VO₂ ለእግር ጉዞ እኩልታዎች
ACSM ሜታቦሊክ ስሌቶች
ደረጃ የእግር ጉዞ (0% ደረጃ)
VO₂ (mL/kg/min) = 0.1 × ፍጥነት (m/min) + 3.5
ፍጥነት በ ሜትሮች በደቂቃ (km/h በ 16.67 ወይም mph በ 26.82 ያባዙ)
ከደረጃ ጋር መራመድ (ዳገት/ቁልቁለት)
VO₂ = 0.1(Speed) + 1.8(Speed)(Grade) + 3.5
ደረጃ እንደ አስርዮሽ ተገልጿል (ለምሳሌ፣ 5% = 0.05)
ምሳሌዎች፦
በ 5 km/h (83.3 m/min) በደረጃ ሜዳ ላይ መራመድ፦
VO₂ = 0.1 × 83.3 + 3.5 = 8.33 + 3.5 = 11.83 mL/kg/min
ወደ METs ቀይር: 11.83 / 3.5 = 3.38 METs
በ 5 km/h በ 5% ዳገት ላይ መራመድ፦
VO₂ = 0.1(83.3) + 1.8(83.3)(0.05) + 3.5
= 8.33 + 7.497 + 3.5 = 19.33 mL/kg/min
= 19.33 / 3.5 = 5.52 METs
ዳገት ጥንካሬን በ ~64% ይጨምራል!
የፍጥነት ልወጣዎች፦
- km/h ወደ m/min፦ በ 16.67 ያባዙ
- mph ወደ m/min፦ በ 26.82 ያባዙ
- m/s ወደ m/min፦ በ 60 ያባዙ
3. የኃይል ወጪ እና ካሎሪ ማቃጠል
ትክክለኛ የካሎሪ ስሌት
ካሎሪ በደቂቃ
Cal/min = (METs × 3.5 × የሰውነት ክብደት kg) / 200
ለክፍለ ጊዜ ጠቅላላ ካሎሪዎች
ጠቅላላ ካሎሪዎች = Cal/min × ቆይታ (ደቂቃዎች)
ምሳሌዎች፦
70 ኪሎ ሰው በ 100 spm (3 METs) ለ 45 ደቂቃዎች ሲራመድ፦
Cal/min = (3 × 3.5 × 70) / 200 = 735 / 200 = 3.675 cal/min
ጠቅላላ = 3.675 × 45 = 165.4 calories
85 ኪሎ ሰው በ 120 spm (5 METs) ለ 30 ደቂቃዎች ሲራመድ፦
Cal/min = (5 × 3.5 × 85) / 200 = 1487.5 / 200 = 7.44 cal/min
ጠቅላላ = 7.44 × 30 = 223.2 calories
ይህ ቀመር ለምን?
ይህ እኩልታ የመጣው ከ MET (Metabolic Equivalent of Task) ትርጉም ነው፦
- 1 MET = 3.5 mL O₂/kg/min (የእረፍት ሜታቦሊክ ፍጥነት)
- 1 ሊትር O₂ ተጠቀመ ≈ 5 kcal ተቃጠለ
- በመለወጥ ላይ: (METs × 3.5 × kg × 5) / 1000 = (METs × 3.5 × kg) / 200
የተጣራ ካሎሪ ማቃጠል (እንቅስቃሴ ብቻ)
የተጣራ ካሎሪዎች (እረፍትን ሳይጨምር)
Net Cal/min = [(METs - 1) × 3.5 × Body Weight] / 200
በእረፍት ጊዜ የሚያቃጥሉትን ካሎሪዎች ለማግለል 1 METን ይቀንሳል
70 ኪሎ, 3 METs, 45 ደቂቃ – የተጣራ ካሎሪዎች፦
Net = [(3 - 1) × 3.5 × 70] / 200 × 45 = 2.45 × 45 = 110.3 net calories
vs 165.4 ጠቅላላ ካሎሪዎች (55 ካሎሪዎች በእረፍት ጊዜ ይቃጠሉ ነበር)
4. የእርምጃ ተመጣጣኝነት መረጃ ጠቋሚ (GSI)
ግራ-ቀኝ አለመመጣጠን መለካት
የእርምጃ ተመጣጣኝነት መረጃ ጠቋሚ
GSI (%) = |Right - Left| / [0.5 × (Right + Left)] × 100
ለእርምጃ ርዝመት፣ ለእርምጃ ጊዜ ወይም ለእግር ግንኙነት ጊዜ ሊተገበር ይችላል
ትርጓሜ፦
- <2-3%: መደበኛ፣ የተመጣጠነ የእግር ጉዞ
- 3-5%: ቀላል አለመመጣጠን
- 5-10%: መካከለኛ አለመመጣጠን፣ ይከታተሉ
- >10%: ክሊኒካዊ ጉልህ፣ በባለሙያ ይገምግሙ
ምሳሌዎች፦
የእርምጃ ጊዜያት፦ Right = 520 ms, Left = 480 ms
GSI = |520 - 480| / [0.5 × (520 + 480)] × 100
= 40 / [0.5 × 1000] × 100 = 40 / 500 × 100 = 8% አለመመጣጠን
መካከለኛ አለመመጣጠን – ደካማውን ጎን ማጠናከር ያስቡበት
የእርምጃ ርዝመቶች፦ Right = 1.42 m, Left = 1.38 m
GSI = |1.42 - 1.38| / [0.5 × (1.42 + 1.38)] × 100
= 0.04 / 1.4 × 100 = 2.86% አለመመጣጠን
መደበኛ፣ ጤናማ ክልል ✓
ክሊኒካዊ ማስታወሻ፦ የ Apple HealthKit የእግር ጉዞ አለመመጣጠን (Walking Asymmetry) ትንሽ የተለየ ስሌት (በእርምጃ ጊዜያት መካከል ያለው ቀላል የመቶኛ ልዩነት) ይጠቀማል ነገር ግን የትርጓሜ ጣራዎች ተመሳሳይ ናቸው።
5. WALK Score (የWalk Analytics የባለቤትነት መለኪያ)
የእግር ጉዞ ብቃት ውጤት
WALK Score
WALK Score = ጊዜ (ሰከንዶች) + እርምጃዎች በ 100 ሜትሮች
ዝቅተኛ ውጤት = የተሻለ ብቃት
እንዴት እንደሚሰራ፦
WALK Score የእግር ጉዞ ብቃትን ለመለካት ጊዜን እና የእርምጃ ብዛትን ያጣምራል። 100ሜ በ 75 ሰከንዶች ከ 140 እርምጃዎች ጋር የሚሸፍን ተራማጅ የWALK Score 215 አለው። ፍጥነትን ወይም የእርምጃ ብቃትን ማሻሻል ውጤቱን ይቀንሰዋል።
ምሳሌዎች፦
100m በ 80 ሰከንዶች, 120 እርምጃዎች፦
WALK Score = 80 + 120 = 200
100m በ 70 ሰከንዶች, 110 እርምጃዎች፦
WALK Score = 70 + 110 = 180
በተሻሻለ ፍጥነት + እርምጃ የተሻለ ብቃት
100m በ 60 ሰከንዶች, 130 እርምጃዎች (የውድድር የእግር ጉዞ)፦
WALK Score = 60 + 130 = 190
ፈጣን ግን አጭር እርምጃዎች
ደረጃዎች፦
- >250: ቀርፋፋ/ብቃት የሌለው የእግር ጉዞ፣ ሊሆኑ የሚችሉ የመንቀሳቀስ ችግሮች
- 200-250: መደበኛ ተራማጅ፣ አማካይ ብቃት
- 170-200: የአካል ብቃት ተራማጅ፣ ጥሩ ብቃት
- 150-170: የላቀ ተራማጅ፣ ምርጥ ብቃት
- <150: Elite/የውድድር የእግር ጉዞ ደረጃ
በ WALK Score ማሰልጠን፦ ውጤትዎን በተመሳሳይ 100ሜ ኮርስ በየሳምንቱ ይከታተሉ። ማሻሻያዎች የተሻሻለ የነርቭ ጡንቻ ቅንጅት፣ ጥንካሬ እና የእግር ጉዞ ኢኮኖሚን ያሳያሉ።
6. መሰረታዊ የእርምጃ መለኪያዎች
መሰረታዊ ስሌቶች
የእግር ጉዞ ፍጥነት
ፍጥነት (m/s) = ርቀት (m) / ጊዜ (s)
ምት ከ ጠቅላላ እርምጃዎች
ምት (spm) = ጠቅላላ እርምጃዎች / ጊዜ (ደቂቃዎች)
የእርምጃ ርዝመት
የእርምጃ ርዝመት (m) = ርቀት (m) / (እርምጃዎች / 2)
እርምጃዎችን ለ 2 አካፍል ምክንያቱም አንድ እርምጃ = ሁለት እርምጃዎች
የእርምጃ ርዝመት (Step Length)
የእርምጃ ርዝመት (m) = ርቀት (m) / እርምጃዎች
ፍጥነት ከ ምት እና የእርምጃ ርዝመት
ፍጥነት = የእርምጃ ርዝመት × (ምት / 2) / 60
ወይም: ፍጥነት (m/s) = የእርምጃ ርዝመት × ምት / 60
የምሳሌ የስራ ፍሰት፦
1000m በ 12 ደቂቃዎች ከ 1320 እርምጃዎች ጋር መራመድ፦
ፍጥነት፦ 1000m / 720s = 1.39 m/s
ምት፦ 1320 እርምጃዎች / 12 min = 110 spm
የእርምጃ ርዝመት፦ 1000m / (1320/2) = 1000 / 660 = 1.52 m
የእርምጃ ርዝመት (Step Length)፦ 1000m / 1320 = 0.76 m
7. የልብ ምት ዞን ስሌቶች
ባህላዊ የHR ዞን ዘዴ
ከፍተኛ የልብ ምት ግምት
Max HR = 220 - Age
ቀላል ግን ±10-15 bpm የግለሰብ ልዩነት
አማራጭ: Tanaka ቀመር (የበለጠ ትክክለኛ)
Max HR = 208 - (0.7 × Age)
የዞን ክልል ስሌት
Zone = Max HR × (Lower%, Upper%)
ምሳሌ: የ40 ዓመት ሰው
ባህላዊ፦ Max HR = 220 - 40 = 180 bpm
Tanaka: Max HR = 208 - (0.7 × 40) = 208 - 28 = 180 bpm
ዞን 2 (60-70%): 180 × 0.60 = 108 bpm እስከ 180 × 0.70 = 126 bpm
ማስታወሻ፦ የHR ዞኖች ጠቃሚ ቢሆኑም፣ በምት ላይ የተመሰረቱ ዞኖች ለእግር ጉዞ የበለጠ ትክክለኛ እና ተግባራዊ ናቸው (የእግር ጉዞ ዞኖች መመሪያን ይመልከቱ)።
8. የመጓጓዣ ዋጋ እና የእግር ጉዞ ኢኮኖሚ
የእግር ጉዞ የኃይል ዋጋ
የመጓጓዣ ዋጋ (C)
C = Energy Expended / (Body Mass × Distance)
አሃዶች፦ J/kg/m ወይም mL O₂/kg/m
U-ቅርጽ ያለው ጥምዝ፦ የእግር ጉዞ ኢኮኖሚ U-ቅርጽ ያለው ጥምዝ ይከተላል። የመጓጓዣ ዋጋ የሚቀንስበት ምርጥ ፍጥነት (በተለምዶ 1.2-1.4 m/s ወይም 4.3-5.0 km/h) አለ። ጉዞ ከዚህ ፍጥነት በታች ወይም በላይ መሆን ለተጓዘው ርቀት የኃይል ወጪን ይጨምራል።
በመጓጓዣ ዋጋ ላይ ተጽዕኖ የሚያሳድሩ ምክንያቶች፦
- ፍጥነት፦ U-ቅርጽ ያለው ግንኙነት (ምርጥ በ 1.3 m/s አካባቢ)
- ዳገት፦ ዳገት ዋጋን በከፍተኛ ሁኔታ ይጨምራል፤ ቁልቁለት eccentric ዋጋን ይጨምራል
- የሰውነት ክብደት፦ ክብደት ያላቸው ግለሰቦች ከፍ ያለ ፍጹም ነገር ግን ተመሳሳይ አንፃራዊ ዋጋ አላቸው
- የእርምጃ ሜካኒክስ፦ ምርጥ የእርምጃ ርዝመት ዋጋን ይቀንሳል
- መሬት፦ ያልተስተካከለ መሬት ለስላሳ ንጣፍ ጋር ሲነፃፀር ዋጋን ይጨምራል
በደረጃ የተስተካከለ ዋጋ
Cost multiplier = 1 + (Grade × 10)
Rough approximation: +10% cost per 1% grade
ምሳሌ፦
በ 5% ዳገት ላይ መራመድ፦
Cost multiplier = 1 + (0.05 × 10) = 1.5×
ከደረጃ መሬት ጋር ሲነፃፀር የኃይል ወጪ 50% ጭማሪ
9. የሥልጠና ጭነት እና የጭንቀት ውጤት
የእግር ጉዞ ጭንቀት ውጤት (WSS)
በዞን ላይ የተመሰረተ WSS
WSS = Σ (Minutes in Zone × Zone Factor)
ዞን 1: ×1.0 | ዞን 2: ×2.0 | ዞን 3: ×3.0 | ዞን 4: ×4.0 | ዞን 5: ×5.0
ምሳሌ: የ60 ደቂቃ የእግር ጉዞ
10 ደቂቃ ዞን 1 × 1 = 10 ነጥቦች
40 ደቂቃ ዞን 2 × 2 = 80 ነጥቦች
10 ደቂቃ ዞን 3 × 3 = 30 ነጥቦች
ጠቅላላ WSS = 120
ሳምንታዊ የሥልጠና ጭነት
ሳምንታዊ ጭነት
Weekly Load = Σ Daily WSS (7 days)
ተራማጅ ጭነት
Next Week = Current Week × 1.05-1.10
በሳምንት ከፍተኛው 5-10% ይጨምሩ
የማገገሚያ ሳምንት
Recovery Week = Current × 0.50-0.70
በየ 3-4 ሳምንታት፣ ወደ 50-70% ይቀንሱ
የተለመዱ ሳምንታዊ ጭነቶች፦
- ጀማሪ የጤና ተራማጅ፦ 200-400 WSS/ሳምንት
- መደበኛ የአካል ብቃት ተራማጅ፦ 400-700 WSS/ሳምንት
- ቁምነገር ያለው የአካል ብቃት ተራማጅ፦ 700-1000 WSS/ሳምንት
- ተወዳዳሪ የውድድር ተራማጅ፦ 1000-1500+ WSS/ሳምንት
10. ትንበያ እኩልታዎች
የ 6-ደቂቃ የእግር ጉዞ ሙከራ (6MWT) ርቀት ትንበያ
የተገመተ 6MWT ርቀት (Enright & Sherrill)
ወንዶች፦ (7.57 × Height cm) - (5.02 × Age) - (1.76 × Weight kg) - 309
ሴቶች፦ (2.11 × Height cm) - (5.78 × Age) - (2.29 × Weight kg) + 667
ለጤናማ አዋቂዎች ርቀትን በሜትሮች ይተነብያል
ምሳሌ: የ40 ዓመት ሰው, 175 cm, 75 kg
6MWT = (7.57 × 175) - (5.02 × 40) - (1.76 × 75) - 309
= 1324.75 - 200.8 - 132 - 309 = 682.95 meters
ለእድሜ ጥሩ ተግባራዊ አቅም
ክሊኒካዊ አጠቃቀም፦ 6MWT በልብ እና በሳንባ ህመምተኞች ላይ ተግባራዊ የአካል ብቃት እንቅስቃሴ አቅምን፣ ከቀዶ ጥገና በፊት/በኋላ ግምገማን፣ እና በአረጋውያን ላይ አጠቃላይ የአካል ብቃትን ለመገምገም ይጠቅማል።
11. የመለኪያ ልወጣዎች
የተለመዱ የእግር ጉዞ መለኪያ ልወጣዎች
| ከ | ወደ | ቀመር |
|---|---|---|
| km/h | m/s | km/h ÷ 3.6 |
| mph | m/s | mph × 0.447 |
| m/s | km/h | m/s × 3.6 |
| m/s | mph | m/s × 2.237 |
| km/h | m/min | km/h × 16.67 |
| mph | m/min | mph × 26.82 |
| METs | mL/kg/min | METs × 3.5 |
| mL/kg/min | METs | VO₂ ÷ 3.5 |
ፈጣን ማጣቀሻ፦
- 1.0 m/s = 3.6 km/h = 2.24 mph (መደበኛ ጤናማ አዋቂ የእግር ጉዞ ፍጥነት)
- 1.4 m/s = 5.0 km/h = 3.1 mph (ፈጣን የእግር ጉዞ)
- 1 MET = 3.5 mL O₂/kg/min (የእረፍት ሜታቦሊዝም)
- 3 METs = 10.5 mL O₂/kg/min (መካከለኛ የጥንካሬ መነሻ)
- 6 METs = 21 mL O₂/kg/min (ከፍተኛ የጥንካሬ መነሻ)