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Wie ist die Leistung beim Laufen im Vergleich zur Leistung beim Radfahren?
Es ist davon auszugehen, dass die Leistung beim Laufen höher ist als beim Radfahren, da die metabolische Effizienz beim Laufen viel höher ist als beim Radfahren. Das bedeutet, dass Sportler beim Laufen die gleiche Menge Sauerstoff in mehr Leistung umwandeln können als beim Radfahren. Oder in Bezug auf die Herzfrequenz ausgedrückt, können wir bei gleicher Herzfrequenz mehr Leistung erbringen. Dies wird durch die folgenden von Fachleuten begutachteten und veröffentlichten Forschungsergebnisse bestätigt:
Der metabolische Wirkungsgrad der positiven Arbeit beim Laufen mit 2,75 m/s beträgt 39 % und bei 3,25 m/s 41 %. (Farris und Sawicki, 2011)
Beim Laufen steigt der Wirkungsgrad stetig mit der Geschwindigkeit von ~45% bei 2,77 m/s auf ~60% bei 5,55 m/s. (Cavagna und Kaneko, 1977)
Eine Übersichtsarbeit über den Wirkungsgrad beim Radfahren zeigt, dass der Wirkungsgrad beim Radfahren zwischen 20 und 25 % bei einer Leistung zwischen 200 und 300 W liegt (Joyner und Cole, 2008).
Einige Forscher untersuchen die Delta-Effizienz, also die scheinbare Effizienz, die das Verhältnis zwischen einer Erhöhung der externen mechanischen Leistung und der Erhöhung der Stoffwechselleistung ist, die für ihre Herstellung erforderlich ist.
Quelle | Laufen | Radfahren |
Bijker et al., 2001 | 45.5% | 25.7% |
Bijker et al., 2001 | 42% | 25% |
Asmussen and Bonde-Petersen, 1974 | 53.8% | 25.1% |
Der Unterschied zwischen Laufen und Radfahren wird in erster Linie mit dem passiven Rückstoß der elastischen Muskelelemente, z. B. der Sehnen, beim Laufen erklärt, d. h. beim Laufen wird die in der negativen Phase (Bremsen) gespeicherte Energie in der positiven Phase (Vortrieb) genutzt. Das Gleiche gilt nicht für das Radfahren.
Die Laufleistung ist sehr schwer zu messen. Die meisten Forscher, die die Laufleistung untersuchen, verwenden Hochgeschwindigkeits-Bewegungsanalysesysteme mit mehreren Kameras in Kombination mit Daten über die Bodenreaktionskraft von Kraftmessplatten, die in Laufbahnen oder instrumentierten Laufbändern eingebaut sind. Durch Berechnung der an den einzelnen Gelenken der unteren Gliedmaßen geleisteten Arbeit, die dann durch die Schrittzeit geteilt wird, haben die Forscher Schätzungen für die Gesamtleistung beim Laufen abgeleitet. Die nachstehende Tabelle zeigt die externe Leistung, die auf der Straße erbracht wird, und berücksichtigt nicht die interne Leistung, die für die Repositionierung der Gliedmaßen erforderlich ist.
Quelle | Geschwindigkeit | Leistung pro kg | Leistung eins Läufers mit 75 kg |
Cavagna et al., 1997 | 3.08 m/s (8:43 /mi) | 3.9 W/kg | 293 W |
Cavagna et al., 2008 (young model) | 3.00 m/s (8:56 /mi) 4.00 m/s (6:42 /mi) | 4.16 W/kg 5.06 W/kg | 312 W 380 W |
Farris and Sawicki, 2012 | 3.25 m/s (8:15 /mi) | 5.67 W/kg | 425 W |
Williams and Cavanagh, 1983 (WCM) | 3.57 m/s (7:31 /mi) | 5.01 W/kg | 376 W |
Referenzen:
Literaturverzeichnis
Asmussen, Erling, and Flemming Bonde-Petersen. “Apparent Efficiency and Storage of Elastic Energy in Human Muscles during Exercise.” Acta Physiologica Scandinavica, vol. 92, no. 4, 1974, pp. 537–545., doi:10.1111/j.1748-1716.1974.tb05776.x.
Bijker, Kirsten E., et al. “Delta efficiencies of running and cycling.” Medicine & Science in Sports & Exercise, vol. 33, no. 9, 2001, pp. 1546–1551., doi:10.1097/00005768-200109000-00019.
Bijker, K., et al. “Differences in leg muscle activity during running and cycling in humans.” European Journal of Applied Physiology, vol. 87, no. 6, Jan. 2002, pp. 556–561., doi:10.1007/s00421-002-0663-8.
Cavagna, G. A., and M. Kaneko. “Mechanical work and efficiency in level walking and running.” The Journal of Physiology, vol. 268, no. 2, Jan. 1977, pp. 467–481., doi:10.1113/jphysiol.1977.sp011866.
Cavagna, G.A, et al. “Old men running: mechanical work and elastic bounce.” Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, vol. 275, no. 1633, 2008, pp. 411–418., doi:10.1098/rspb.2007.1288.
Cavagna, G. A., et al. “The resonant step frequency in human running.” Pflügers Archiv European Journal of Physiology, vol. 434, no. 6, 1997, pp. 678–684., doi:10.1007/s004240050451.
Farris, D. J., and G. S. Sawicki. “The mechanics and energetics of human walking and running: a joint level perspective.” Journal of The Royal Society Interface, vol. 9, no. 66, 2011, pp. 110–118., doi:10.1098/rsif.2011.0182.
Joyner, Michael J., and Edward F. Coyle. “Endurance exercise performance: the physiology of champions.” The Journal of Physiology, vol. 586, no. 1, Jan. 2008, pp. 35–44., doi:10.1113/jphysiol.2007.143834.
Williams, Keith R., and Peter R. Cavanagh. “A model for the calculation of mechanical power during distance running.” Journal of Biomechanics, vol. 16, no. 2, 1983, pp. 115–128., doi:10.1016/0021-9290(83)90035-0.
Schlagwörter: Laufleistung, Laufen, Watt