实验五 计步器的使用方法(测量方法)

实验五 计步器的测量方法

【目的和要求】学习如何利用计步器测定人体的步行能量消耗。

【实验原理】现代电子计步器是一种简便实用的体力活动测量技术，其主要部件是一个水平的弹簧悬挂杠杆，当髋关节产生垂直加速度(步行时，髋关节上下运动)，杠杆发生偏转。每一次杠杆的偏转都让闭合电路发生接通，并使得记数累加。由于计步器在设计上主要是感应垂直加速度，因此理论上它对步行活动(走或跑)最为敏感。以不低于正常步速行走时,计步器可以精确记录步数,放置位置不同对于计步器计数无明显影响。在完成相同距离步行时,随着速度加快,步幅加大,计步器计数减少,实际能量消耗增加。因为步行是最普及，最基础，最重要的体力活动之一，深入地研究计步器在测量步行的价值对于人们增加对步行的了解，科学制订步行运动处方、运用计步器指导健身走具有重要意义。

【实验仪器】欧姆龙HJ-106型电子计步器、皮尺。测试指标：步数，有效步数、有效步行时间、消耗能量、脂肪消耗量、时间。 【实验步骤】 一、测试前准备 1、仪器准备：

1)更换新电池，检查计步器是否能正常显示，如有问题，根据说明书中的调整办法加以调整，保护爱惜实验仪器，交还时计步器、说明书，外包装盒一个不能少。

2）有效佩戴部位：右侧平肚脐锁骨中线处或者右侧平肚脐腋前线交点处。

3）测量步幅：一只脚的脚尖到另一只脚的脚尖为一个步幅。走10步合计的距离再除以10来获得正确的步幅。

4)设定时钟、设定体重、设定步幅、复原计步器的所有数据（根据说明书的调整方案）。 5）调整灵敏度（根据说明书的调整方案）：通过步行100步（人工计数）来核对计步器所计的步数了解计步器的灵敏度，误差范围100±5%。

6）按“转换/设定”键，检查仪器是否依次显示有效步数/有效步数时间→消耗卡路里→步数。 2、开始实验 1）形态测量

采用标准方法测试身高、体重、腰围、臀围、下肢长(髂前上棘至地面距离)、上臂部皮褶厚度、肩胛部皮褶厚度，计算BMI、WHR指数、体脂率。

体脂率计算采用如下方法:

①计算体密度D

男子:D=1.0913-0.0016×(上臂皮褶厚度+肩胛皮褶厚度); 女子:D=1.07-0.00133×(上臂皮褶厚度+肩胛皮褶厚度); ②计算体脂率(%)：体脂率(%)=(4.570/D-4.142)×100。

2）受试者分别以3.2、4.8、6.4、8.1、9.7 km/h 5种速度步行800 m,旁边两位同学同时人工计数实际步数，计步器误差率小于100±5%方有效。计步器误差率(%)=(实际步数-计步器计数)/实际步数×100%; 3）记录计步器计数和实际步数, 并填写主观疲劳感觉(RPE量表)。 自我运动强度感觉表Rating of Perceived Exertion (RPE) 14、15 自我very, very light very light fairly light somewhat hard hard (吃力) (有些吃力) 感觉 (非常轻松) (很轻松 (轻松) 分数 6、7 8、9 10、11 12、13 16、17 18、19、20 very hard very, very hard (很吃力) (非常吃力)

4）在每次正式测试前,首先以相应测试速度步行2分钟,达到热身和提高代谢水平、心率的目的,目的是尽可能保证正式测试时心肺功能处于稳态。 2.步幅=步行距离/平均实际步数; 3.步频=平均实际步数/步行时间。

4.通过间接热量法测试步行代谢情况。 1） 氧耗量：

步行中总的氧消耗量 GrossVO2max（ml/kg/min） =静息氧耗量+运动时的氧耗量

=3.5(ml∙kg-1∙min-1)+0.1(ml∙kg-1∙min-1/m∙min-1）×步行速度（m∙min-1)+1.8×（速度）×（坡度百分比）

跑步中总的氧消耗量 GrossVO2max（毫升/公斤/分钟） =静息氧耗量+运动时的氧耗量

=3.5 ml∙kg-1∙min-1+0.2 ml∙kg-1∙min-1/m∙min-1×跑速（m∙min-1) +0.9×（速度）×（坡度百分比）

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2）代谢当量(METs)：1 MET=3.5ml∙kg∙min

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总的代谢当量=总氧耗量/3.5（ml∙kg∙min）

净代谢当量(Net METs) = Gross METs（总代谢当量）－1MET（安静时代谢当量）

3）推算单位时间单位体重热量消耗(kcal/kg/min)：

A：单位时间单位体重热量消耗(kcal/kg/min)=运动时的氧耗量（ml/kg/min）×5（kcal/l） =运动时的氧耗量（ml/kg/min）×5kcal÷1000ml (因为每消耗1升氧气，就会产生5kcal的热量，计算中要注意单位的转换)

B：单位时间单位体重热量消耗(kcal/kg/min)

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=净代谢当量Net METs×3.5（ml∙kg∙min）×5（kcal/l）

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=净代谢当量Net METs×3.5（ml∙kg∙min）×5kcal÷1000ml

4）根据体重和每种速度相应步行时间推算出总的热量消耗。

5）与已有的公式相对比，有无误差，分析误差的原因

步行能量消耗(kcal)=0.43×身高(cm)+0.57×体重(kg)+0.26×步频(步/min)+0.92×时间(min)-108.44。 一日能量消耗(kcal)=0.05×一日计步器计数(步)+2213.09×体表面积(m2)-1993.57。

(戴剑松,李 靖,顾忠科,孙 飙.步行和日常体力活动能量消耗的推算.体育科学[J],2006年(第26卷)第11期)

【实验报告】

实验五 计步器的测量方法

【目的和要求】学习如何利用计步器测定人体的步行能量消耗。

【实验原理】现代电子计步器是一种简便实用的体力活动测量技术，理论上它对步行活动(走或跑)最为敏感。在完成相同距离步行时,随着速度加快,步幅加大,计步器计数减少,实际能量消耗增加。 【实验仪器】欧姆龙HJ-106型电子计步器、皮尺。 【实验步骤】 一、测试前准备 1、仪器准备：

1）有效佩戴部位、测量步幅；

2) 检查仪器的功能是否完备：设定时钟、设定体重、设定步幅、复原计步器的所有数据、调整灵敏度。 2、开始实验

1）形态测量，获取相应指标；

2）受试者分别以3.2、4.8、6.4、8.1、9.7 km/h 5种速度步行800 m,旁边两位同学同时人工计数实际步数，走完后记录即时心率，进行计算评定。 【实验结果】

姓名： 性别： 年龄： 身高（cm）： 体重（kg） BMI(体重/身高2)： WHR(腰围/臀围)： 体脂率（%）： 下肢长A（cm）： 速度心率 计步器步数 步行能一日能误差率总热量消耗单位热量消耗主观疲实际步数 步幅 步频 METs 量消耗量消耗（%） （kcal） （kcal·kg·min-1） 劳感觉 (kcal) (kcal) （km/h） （次/min） 3.2 4.8 6.4 8.1 9.7 【结果分析】