Kalkulačka fitness & cvičenia

Nástroje cvičebnej fyziológie — maximálna TF podľa 5 vzorcov, tréningové pásma (Karvonen + Zoladz), odhad VO₂max, maximum na jedno opakovanie (5 vzorcov), kalkulačka tempa behu, kalórie z aktivity (METy) a prevod krokov na vzdialenosť.

Zadá sa vek na odhad maximálnej TF podľa rôznych vzorcov.

Referencie: vzorce maximálnej TF: Fox (1971), Tanaka (2001), Gulati (2010, ženy), Gellish (2007), Inbar (1994). Cieľové pásma TF podľa odporúčaní ACSM. VO2max: Cooperov 12-minútový behový test (1968), Rockportov test chôdzou na míľu (1987). Vzorce 1RM: Epley (1985), Brzycki (1993), Lander (1985), Lombardi (1989), O'Conner (1989). Spaľovanie kalórií: metóda MET (1 MET = 3,5 ml O₂/kg/min = ~1 kcal/kg/h). Dĺžka kroku: ~0,413 × výška (cm) pre ženy, ~0,415 × výška (cm) pre mužov.
Aké čísla stoja za cvičebným programom?

Každý fitness režim — či ide o bežnú chôdzu, prípravu na maratón alebo silové cykly — sa nakoniec zredukuje na niekoľko ukazovateľov: ako tvrdo telo pracuje (tepová frekvencia, METy), koľko kyslíka dokáže využiť (VO₂max), aká silná sú konkrétne svaly (1RM), ako rýchlo sa pohybuje po zemi (tempo) a ako ďaleko sa nasčítava denná aktivita (kroky a vzdialenosť). Táto stránka je kalkulačka pre každý z nich. Žiadny sa v teréne priamo nemeria — odhaduje sa z niekoľkých vstupov (vek, hmotnosť, čas, vzdialenosť, tepová frekvencia) pomocou regresných rovníc odvodených z malých referenčných súborov. Jednotlivé chybové rozpätia sú široké (typicky ±5–10 %), ale rovnice sú užitočné na nastavenie pásiem, sledovanie zmien počas týždňov a porovnanie aktivít vedľa seba.

Tri pojmy, ktoré treba mať jasné: Tepová frekvencia (TF) je počet úderov za minútu; maximálna TF je najvyššia TF, ktorú možno dlhšie udržať; cieľové pásmo TF je okno TF (50–90 % maxima), v ktorom dochádza ku konkrétnej tréningovej adaptácii. MET (metabolický ekvivalent) je jednotka námahy, kde 1 MET ≈ kyslík spotrebovaný v kľude; 5 METov = 5-násobok kľudovej hodnoty. 1RM (maximum na jedno opakovanie) je najťažšia záťaž, ktorú možno zdvihnúť raz s dobrou technikou; odhadnuté 1RM zo submaximálnej série (napr. 8 opakovaní pri 80 kg) umožňuje plánovať tréning bez testovania skutočného maxima každý týždeň.
Max. TF — päť vzorcov, päť odpovedí

Maximálnu TF je ťažké zmerať (treba cvičiť až do vyčerpania, ideálne na bežeckom páse alebo bicykli so stupňovaným protokolom), preto väčšina kalkulačiek odhaduje ju z veku. Klasický vzorec Foxa 220 − vek (1971) je najstarší a najčastejšie citovaný, no má štandardnú chybu ±10–12 tepov/min — dosť veľkú. Tanaka (2001) je metaanalýza: 208 − 0,7 × vek; vo väčšine vekov je nižší než Fox a považuje sa za presnejší. Gulati (2010) bol odvodený špeciálne na ženách: 206 − 0,88 × vek, v strednom veku mierne nižší než Tanaka. Pri vzorke (vek 30) stránka vracia: Fox 190, Tanaka 187, Gulati 180, Gellish 186, Inbar 185 tepov/min — rozptyl 10 tepov/min. Žiadny z nich nezohľadňuje tréningový stav, genetiku ani protokol merania; ide o hrubé populačné predvolené hodnoty — Tanaka je najlepší všeobecný predvolený, Gulati sa hodí pre ženy a Fox sa drží kvôli jednoduchosti výpočtu v hlave.

Tréningové pásma — Karvonen vs. Zoladz

Ak sa pozná maximálna TF (a ideálne kľudová TF), môže sa rozdeliť do 5 tréningových pásem: Pásmo 1 (50–60 %, regenerácia/zahrievanie), Pásmo 2 (60–70 %, vytrvalosť/spaľovanie tukov), Pásmo 3 (70–80 %, aeróbne/kardio), Pásmo 4 (80–90 %, prah/tempo), Pásmo 5 (90–100 %, anaeróbne/šprint). Karvonenova metóda (založená na rezerve TF, HRR) používa cieľ = kľud + % × (max − kľud); zohľadňuje individuálnu aeróbnu základňu, pretože zdatný človek má nízku kľudovú TF, a teda vyšší absolútny cieľ pri rovnakej úrovni námahy. Zoladzova metóda (založená na maximálnej TF) je jednoduchšia: cieľ = % × max. TF, kľudovú TF ignoruje. Pri maxime 190 a kľude 65 (Karvonen): pásmo 1 = 128–140, pásmo 2 = 140–153, pásmo 3 = 153–165, pásmo 4 = 165–178, pásmo 5 = 178–190 tepov/min. Bežný tréningový plán venuje 80 % týždenných minút pásmam 1–2 a 20 % pásmam 3–5 (polarizovaný tréning).

VO₂max — aeróbny strop tela

VO₂max (maximálny príjem kyslíka) je objem kyslíka, ktorý telo dokáže využiť na kilogram telesnej hmotnosti za minútu počas celotelového cvičenia — zlatý štandard kardiorespiračnej zdatnosti. Meria sa v laboratóriu s maskou a analyzátorom plynov; táto stránka ho odhaduje z terénnych testov. Cooper (1968): behom prejsť čo najväčšiu vzdialenosť za 12 minút, potom VO₂max (ml/kg/min) = (vzdialenosť_m − 504,9) / 44,73. Pri vzorke (2400 m) je VO₂max = 42,4 (priemerná úroveň pre dospelého muža — Slabá <32, Priemerná 38–44, Dobrá 44–51, Výborná 51–57, Špičková ≥57). Rockport (1987): prejsť jednu míľu čo najrýchlejšie, na konci zaznamenať TF a použiť 5-premennú regresiu (hmotnosť, vek, pohlavie, čas, TF). Cooper vyžaduje maximálne úsilie; Rockport sa hodí pre staršich alebo menej zdatných dospelých.

1RM — sila zo submaximálnej série

Maximum na jedno opakovanie (1RM) je najťažšia záťaž, ktorú možno zdvihnúť raz s dobrou technikou. Priame testovanie je vyčerpávajúce a riskantné; stránka používa regresné rovnice odvodené zo submaximálnych sérií 1–10 opakovaní: Epley w × (1 + opakovania/30) (najjednoduchší), Brzycki w × 36 / (37 − opakovania), Lander w / (1,013 − 0,0267 × opakovania), Lombardi w × opakovania^0,10, O'Conner w × (1 + opakovania/40). Pri vzorke (80 kg × 8 opakovaní) vzorce vracajú 101,3; 99,3; 100,1; 98,5; 96,0 kg — rozptyl 5 kg. Vzorce predpokladajú lineárnu únavu, ktorá sa nad 10 opakovaní rozpadá (skutočné 1RM sa stáva menej predvídateľným).

Tempo — rýchlosť na vzdialenosť

Tempo behu je čas na jednotku vzdialenosti — zvyčajne min/km alebo min/míľu. Pri vzorke (5 km za 25:00) je tempo 5:00 /km = 8:03 /míľu, rýchlosť 12,0 km/h (7,5 mph). Stránka tiež uvádza čiastkové časy pre 400 m, 800 m, 1000 m a míľu — užitočné pri intervalových tréningoch (napr. „10 × 400 m za 2:00 s 90 s odpočinku“). Tempo je inverzná hodnota rýchlosti; vzorce sú: tempo (s/km) = čas (s) / vzdialenosť (km), rýchlosť (km/h) = vzdialenosť / čas × 3600.

Kalórie — MET × hmotnosť × čas

Kalórie z aktivity sa odhadujú podľa kcal = METy × hmotnosť (kg) × čas (h). MET (metabolický ekvivalent) je jednotka, kde 1 MET = kľudový energetický výdaj (~3,5 ml O₂/kg/min, ~1 kcal/kg/h). Compendium of Physical Activities katalogizuje METy pre stovky aktivít: chôdza 3 METy, svižná chôdza 5, džogging 7, beh 10 km/h 9,8, beh 12 km/h 12, beh 14 km/h 14, mierna jazda na bicykli 6, plávanie 8, silový tréning 5. Pri vzorke (beh 10 km/h, 9,8 MET, 70 kg, 30 min) sú kalórie 9,8 × 70 × 0,5 = 343 kcal. Rovnica tiež ignoruje EPOC (nadmerná spotreba kyslíka po cvičení) — malé dodatočné spaľovanie, ktoré pri veľmi náročných cvičeniach pridá 6–15 % počas nasledujúcich 24 hodín.

Kroky — vzdialenosť a kalórie z počtu

Krokomer počíta kroky; na prevod na vzdialenosť je treba dĺžku kroku používateľa. Stránka odhaduje dĺžku kroku z výšky: približne 0,414 × výška v cm (populačný priemer, ktorý ignoruje pohlavie a rýchlosť chôdze). Pri vzorke (10 000 krokov, výška 170 cm) autoStride vráti 170 × 0,414 = 70,4 cm, vzdialenosť 7040 m = 7,04 km (4,37 mi). Kalórie: 10 000 × 0,04 ≈ 400 kcal (veľmi hrubý odhad — predpokladá približne 0,04 kcal na krok pre typického dospelého; skutočná hodnota závisí od hmotnosti a tempa). Cieľ „10 000 krokov denne“ je marketingové číslo z 60. rokov 20. storočia (japonské 万歩計, manpo-kei), nie klinický prah — moderná literatúra naznačuje, že 7 000–8 000 krokov už súvisí s výraznou ochranou pred úmrtnosťou, pričom nad 10 000 je prínos klesajúci.

Časté omyly
  • Vzorce pre maximálnu TF nie sú osobné. Aj najlepší vzorec má štandardnú chybu ±10 tepov/min. Ak sa pásma tréningu zdajú nesprávne, maximálnu TF možno zmerať pri stupňovanej zátaži, alebo ako náhradu použiť 30-minútový časový test (priemerná TF za posledných 20 minút ≈ 95–100 % maxima u trénovaných športovcov).
  • VO₂max z terénneho testu nie je laboratórna VO₂max. Skutočné laboratórne meranie používa dýchanie po jednotlivých nádychoch s analýzou plynov a stupňovaný protokol až do vôľového vyčerpania; terénne testy sa ukončujú, keď dôjde motivácia. Laboratórne hodnoty sú o 5–15 % vyššie než u tej istej osoby testovanej pomocou Cooperovho alebo Rockportovho testu.
  • Odhady 1RM sú najspoľahlivejšie pri malom počte opakovaní. Pod 5 opakovaní sú vzorce veľmi presné (do 2–3 %); nad 10 opakovaní sa odchyľujú a môžu nadhodnotiť o 10 % alebo viac. Na najpresnejšie čísla slúži priamy test 1RM.
  • Výpočet spálených kalórií podľa MET ignoruje dodatočné spaľovanie, telesné zloženie a efektívnosť. Cyklista a bežec s hmotnosťou 70 kg spália podľa MET podobné kcal za hodinu, no trénovaný cyklista je mechanicky účinnejší (viac wattov na spálenú kcal) a môže spáliť aj menej. Športové hodinky túto medzeru zmenšujú individuálnou kalibráciou.

Súvisiace nástroje: Telesné ukazovatele pre BMI, telesný tuk a BSA, ktoré určujú výdaj kalórií pri hmotnosti × METoch, Výživa a diéta pre energetickú bilanciu (kalórie prijaté vs. vydané) a Klinická medicína pre kardiovaskulárne riziko zvýšenej kľudovej TF alebo slabej regenerácie.