0805 消耗多少卡路里可以瘦一公斤
本章節 2159 字
更新於: 2021-08-06
這次做的實驗的內容是檢視消耗多少卡路里可以瘦一公斤，實驗分法是在運動前後量體重，並且嚴格控制喝水量，並亦此估計自己到底減輕了多少。由於體重計的準度只有到0.1kg，所以沒有辦法計算的更細。如果願意資助我做這個實驗買可以量到0.01公斤的體重計的話請在原創星球上隨意支持XDD
方法
下面的表格是每一個時間點的測量，首先我介紹一下自己使用的器材，
這次實驗採用的測量都是實時測量，也就是說測量所標計的時間都是準確的時間而幾乎沒有誤差。測量的儀器如下：
1. 體重的測量是用歐母龍的HBF-222T，他會自動同步資料到手機上，所以時間幾乎準確的
2. 心跳是用Garmin Forerunner 625 music來進行測量，他會把心跳的數據同步到apple健康裡面，數據是兩分鐘一個數據
3. P3-1000水噹噹1000cc運動水壺，用來記錄一公升的水
在第一個時間點16：40，是運動之前的測量，第一個時間到第二個量體重的時間17：29之內喝了1公升的水，接著我去上小號，小號完之後是第三個時間點
17：32分測量體重。中間不同時間的體重、心跳記錄如下表
分析與討論
第一個到第二個時間點當中體重上升了0.7公斤；第二個時間點到第三個時間點體重下降了0.2公斤。可以換算從第一個時間點到第三個時間點之間淨喝水量為0.8公斤，為1公斤檢去排出的0.2公斤的尿液。並且第一個時間點到第三個時間點體重上升了0.5公斤。由於喝進去的水不會成為脂肪，把0.5公斤減去喝進去的水量0.8為0.3公斤。代表在運動的這段期間體重減輕了0.3公斤。
這個0.3可能低估了減少的重量，因為在運動之後可能經由呼吸作用產生一些水分，這些水分還沒排出去（相較來說代謝產生的CO2應該都已經排出去了；Meerman，2014）。這0.3公斤的重量可能一部份會是醣類（血糖或肝糖），另外一部份是脂肪，由目前的數據難以估計減輕的0.3公斤內脂肪佔了多少。儘管如此，這0.3公斤依然可說是減輕的在體內養分的重量。
根據Kortelainen等人（2021）提供的非線性混合效果公式，帶入體重89.6、年齡28、靜止心跳53（從Garmin上得知今日靜止心跳53），可以藉由固定效果得到迴歸預測值。並且由於每一個心跳的資料點間隔兩分鐘，以心跳換算之每分鐘消耗的千卡量乘以二作為消耗熱量的估計（記載在資料欄位EE2）當中，估計出來的總熱量消耗為526.84kcal。
所以要減去一公斤需要消耗多少熱量呢？以減去0.3公斤需要526.84kcal大卡來計算的話，要減去一公斤只需要1756大卡的熱量消耗。這與營養學或坊間常說的減去一公斤脂肪需要消耗7,700大卡的熱量相去甚遠。如果考量體重計的測量誤差，可能減去的體重為0.25公斤，若以0.25公斤來算的話減去一公斤需要2107大卡。
如果以人體內生物化學的角度來看，體內代謝每公克的棕梠酸（C16H32O2），若以產生的ATP來換算的話，大約能夠產生3.017kcal的熱量。如果以此作為粗略的估計的話，1000克的脂肪大約需要消耗3017kcal的熱量就會被消耗。另外，依照同樣的原理來算，葡萄糖每克大概能夠產生1.216大卡的熱量。我們可以用這兩者來估計減去一公斤的重量可能需要多少大卡。
假若一個人體內有500公克的肝糖（一般人的肝糖少於500公克），消耗最少熱量就可以減去一公斤的例子就是1216*0.5+3017*0.5，大約2117大卡。如果消耗的都是脂肪則是3017kcal。故可以減去一公斤的重量可能消耗的是2117～3017kcal之間的熱量。另外，如果以營養學中消耗一克糖類需要4大卡的方式估計，那麼減去一公斤的重量可能消耗的熱量會是5850～7700大卡之間。這種計算方式得出來的結果也與實驗數據不符。
可惜的是三種方式估計出來要減去一公斤所需要消耗的熱量都有所不同
1. 根據營養學的課本，減去一公斤需要消耗的熱量範圍從5850～7,700kcal大卡之間。
2. 根據生物化學產生ATP的估算，減去一公斤需要消耗的熱量範圍從2117～3017大卡之間。
3. 根據自己人體實驗以及Kortelainen以心跳估計熱量之模型，減去一公斤需要消耗的熱量範圍從1756～2107大卡之間。
儘管三種計算方式估計出來減去一公斤要消耗的熱量差距甚遠，並且本研究還需要更多資料支持。但至少本研究提供了一個從數據估算消耗熱量與減少重量之換算公式。並且給予營養學中減去一公斤脂肪需要消耗7,700大卡的論點一些質疑，後續會重複類似的程序以重製此實驗。
研究限制
研究限制以列點呈現
1. 測量儀器的準確性，在體重計、水的測量上可能有限制
2. 未使用到Kortelainen之模型進行隨機效果進行估計，可能在心跳與消耗熱量之間的換算不準確
3. 可能低估體內水分由於呼吸作用造成的增加，因此體重其實可能減輕0.3公斤以上
4. 難以推斷減輕的重量裡面有多少是體脂肪
5. 是消耗醣類或是脂肪，以及減輕的重量可能取決於運動的種類（有氧或是無氧），本次運動大多座落於有氧區間，因此不一定能夠類推到無氧運動上。
6. 喝水可能調節體內代謝的速率不同，本研究的結果可能只能類推到喝水量充足的情況。
圖 1：在twitch直撥時紀錄每一個時間點的體重變化，本研究使用下圖中前三個時間點進行分析
方法
下面的表格是每一個時間點的測量，首先我介紹一下自己使用的器材，
這次實驗採用的測量都是實時測量，也就是說測量所標計的時間都是準確的時間而幾乎沒有誤差。測量的儀器如下：
1. 體重的測量是用歐母龍的HBF-222T，他會自動同步資料到手機上，所以時間幾乎準確的
2. 心跳是用Garmin Forerunner 625 music來進行測量，他會把心跳的數據同步到apple健康裡面，數據是兩分鐘一個數據
3. P3-1000水噹噹1000cc運動水壺，用來記錄一公升的水
在第一個時間點16：40，是運動之前的測量，第一個時間到第二個量體重的時間17：29之內喝了1公升的水，接著我去上小號，小號完之後是第三個時間點
17：32分測量體重。中間不同時間的體重、心跳記錄如下表
分析與討論
第一個到第二個時間點當中體重上升了0.7公斤；第二個時間點到第三個時間點體重下降了0.2公斤。可以換算從第一個時間點到第三個時間點之間淨喝水量為0.8公斤，為1公斤檢去排出的0.2公斤的尿液。並且第一個時間點到第三個時間點體重上升了0.5公斤。由於喝進去的水不會成為脂肪，把0.5公斤減去喝進去的水量0.8為0.3公斤。代表在運動的這段期間體重減輕了0.3公斤。
這個0.3可能低估了減少的重量，因為在運動之後可能經由呼吸作用產生一些水分，這些水分還沒排出去（相較來說代謝產生的CO2應該都已經排出去了；Meerman，2014）。這0.3公斤的重量可能一部份會是醣類（血糖或肝糖），另外一部份是脂肪，由目前的數據難以估計減輕的0.3公斤內脂肪佔了多少。儘管如此，這0.3公斤依然可說是減輕的在體內養分的重量。
根據Kortelainen等人（2021）提供的非線性混合效果公式，帶入體重89.6、年齡28、靜止心跳53（從Garmin上得知今日靜止心跳53），可以藉由固定效果得到迴歸預測值。並且由於每一個心跳的資料點間隔兩分鐘，以心跳換算之每分鐘消耗的千卡量乘以二作為消耗熱量的估計（記載在資料欄位EE2）當中，估計出來的總熱量消耗為526.84kcal。
所以要減去一公斤需要消耗多少熱量呢？以減去0.3公斤需要526.84kcal大卡來計算的話，要減去一公斤只需要1756大卡的熱量消耗。這與營養學或坊間常說的減去一公斤脂肪需要消耗7,700大卡的熱量相去甚遠。如果考量體重計的測量誤差，可能減去的體重為0.25公斤，若以0.25公斤來算的話減去一公斤需要2107大卡。
如果以人體內生物化學的角度來看，體內代謝每公克的棕梠酸（C16H32O2），若以產生的ATP來換算的話，大約能夠產生3.017kcal的熱量。如果以此作為粗略的估計的話，1000克的脂肪大約需要消耗3017kcal的熱量就會被消耗。另外，依照同樣的原理來算，葡萄糖每克大概能夠產生1.216大卡的熱量。我們可以用這兩者來估計減去一公斤的重量可能需要多少大卡。
假若一個人體內有500公克的肝糖（一般人的肝糖少於500公克），消耗最少熱量就可以減去一公斤的例子就是1216*0.5+3017*0.5，大約2117大卡。如果消耗的都是脂肪則是3017kcal。故可以減去一公斤的重量可能消耗的是2117～3017kcal之間的熱量。另外，如果以營養學中消耗一克糖類需要4大卡的方式估計，那麼減去一公斤的重量可能消耗的熱量會是5850～7700大卡之間。這種計算方式得出來的結果也與實驗數據不符。
可惜的是三種方式估計出來要減去一公斤所需要消耗的熱量都有所不同
1. 根據營養學的課本，減去一公斤需要消耗的熱量範圍從5850～7,700kcal大卡之間。
2. 根據生物化學產生ATP的估算，減去一公斤需要消耗的熱量範圍從2117～3017大卡之間。
3. 根據自己人體實驗以及Kortelainen以心跳估計熱量之模型，減去一公斤需要消耗的熱量範圍從1756～2107大卡之間。
儘管三種計算方式估計出來減去一公斤要消耗的熱量差距甚遠，並且本研究還需要更多資料支持。但至少本研究提供了一個從數據估算消耗熱量與減少重量之換算公式。並且給予營養學中減去一公斤脂肪需要消耗7,700大卡的論點一些質疑，後續會重複類似的程序以重製此實驗。
研究限制
研究限制以列點呈現
1. 測量儀器的準確性，在體重計、水的測量上可能有限制
2. 未使用到Kortelainen之模型進行隨機效果進行估計，可能在心跳與消耗熱量之間的換算不準確
3. 可能低估體內水分由於呼吸作用造成的增加，因此體重其實可能減輕0.3公斤以上
4. 難以推斷減輕的重量裡面有多少是體脂肪
5. 是消耗醣類或是脂肪，以及減輕的重量可能取決於運動的種類（有氧或是無氧），本次運動大多座落於有氧區間，因此不一定能夠類推到無氧運動上。
6. 喝水可能調節體內代謝的速率不同，本研究的結果可能只能類推到喝水量充足的情況。
圖 1：在twitch直撥時紀錄每一個時間點的體重變化，本研究使用下圖中前三個時間點進行分析
