فرمول های متریک پیاده روی
صفحه اصلی/علم/ فرمول ها

فرمول ها و معادلات متریک پیاده روی

مبانی ریاضی تجزیه و تحلیل پیاده روی – معادلات معتبر علمی برای شدت، انرژی و عملکرد

این صفحه فرمول های معتبر علمی مورد استفاده در تجزیه و تحلیل پیاده روی را ارائه می دهد. همه معادلات با منابع تحقیق و محدوده دقت معتبر ذکر شده است.

1. تبدیل Cadence به METs

مور و همکاران (2021) معادله متابولیک مبتنی بر آهنگ

Cadence to METs

METs = 0.0219 × آهنگ (گام در دقیقه) + 0.72

دقت: ±0.5 METsمور سی سی و همکاران (2021). Med Sci Sports Exerc 53(1):165-173

چرا این فرمول مهم است:این معادلهاست 23-35 درصد دقیق ترنسبت به معادلات سنتی مبتنی بر سرعت ACSM برای پیاده روی. این کار می کند زیرا آهنگ به طور مستقیم فرکانس حرکت و مصرف انرژی را منعکس می کند، در حالی که سرعت به طول گام متغیر بستگی دارد.

مثال:

پیاده روی با سرعت 100 spm:

METs = 0.0219 × 100 + 0.72 = 2.19 + 0.72 =2.91 MET

≈ 3 MET =آستانه شدت متوسط ​​✓

پیاده روی با سرعت 110 spm:

METs = 0.0219 × 110 + 0.72 = 2.409 + 0.72 =3.13 MET

شدت متوسط ​​جامد

پیاده روی با سرعت 120 spm:

METs = 0.0219 × 120 + 0.72 = 2.628 + 0.72 =3.35 METs

شدت متوسط-شدید

پیاده روی با سرعت 130 spm:

METs = 0.0219 × 130 + 0.72 = 2.847 + 0.72 =3.57 MET

آستانه شدت شدید(6 MET توسط اندازه گیری مستقیم CADENCE-Adults)

توجه:مطالعه CADENCE-Adults مستقیماً 130 spm = 6 METs را در شرایط آزمایشگاهی کنترل‌شده اندازه‌گیری کرد. معادله مور برای محدوده 80-130 spm طراحی شده است و ممکن است در آهنگ های بسیار بالا دست کم گرفته شود.

داده های اعتبار سنجی:

  • نمونه:76 بزرگسال 21-40 ساله
  • روش:کالریمتری غیر مستقیم (استاندارد طلایی)
  • مقدار R²:0.87 (همبستگی عالی)
  • میانگین خطای مطلق:0.47 METs
  • محدوده قابل اجرا:80-130 قدم در دقیقه

2. معادلات ACSM VO2 برای پیاده روی

محاسبات متابولیک ACSM

پیاده روی سطح (0% نمره)

VO2 (mL/kg/min) = 0.1 × سرعت (m/min) + 3.5

سرعت بر حسب متر در دقیقه (کمتر بر ساعت را در 16.67 یا مایل در ساعت در 26.82 ضرب کنید)

پیاده روی با درجه (شیب/کاهش)

VO2 = 0.1 (سرعت) + 1.8 (سرعت) (درجه) + 3.5

نمره به صورت اعشاری بیان می شود (به عنوان مثال، 5٪ = 0.05)

مثال:

پیاده روی 5 کیلومتر در ساعت (83.3 متر در دقیقه) در زمین هموار:

VO2 = 0.1 × 83.3 + 3.5 = 8.33 + 3.5 =11.83 میلی لیتر/کیلوگرم در دقیقه

تبدیل به MET: 11.83 / 3.5 =3.38 METs

پیاده روی 5 کیلومتر در ساعت با شیب 5 درصد:

VO2 = 0.1 (83.3) + 1.8 (83.3) (0.05) + 3.5

= 8.33 + 7.497 + 3.5 =19.33 میلی لیتر/کیلوگرم در دقیقه

= 19.33 / 3.5 =5.52 MET

شیب شدت را تا 64٪ افزایش می دهد!

تبدیل سرعت:

  • کیلومتر بر ساعت تا متر بر دقیقه:ضرب در 16.67
  • مایل در ساعت به متر بر دقیقه:ضرب در 26.82
  • m/s به m/min:ضرب در 60

3. مصرف انرژی و کالری سوزی

محاسبه دقیق کالری

کالری در دقیقه

کالری در دقیقه = (METs × 3.5 × وزن بدن کیلوگرم) / 200

کل کالری برای جلسه

کل کالری = کالری در دقیقه × مدت زمان (دقیقه)

مثال:

70 کیلوگرم پیاده روی 100 spm (3 MET) به مدت 45 دقیقه:

Cal/min = (3 × 3.5 × 70) / 200 = 735 / 200 =3.675 کالری در دقیقه

مجموع = 3.675 × 45 =165.4 کالری

85 کیلوگرم پیاده روی 120 spm (5 MET) به مدت 30 دقیقه:

Cal/min = (5 × 3.5 × 85) / 200 = 1487.5 / 200 =7.44 کالری در دقیقه

مجموع = 7.44 × 30 =223.2 کالری

چرا این فرمول؟

این معادله از تعریف MET (معادل متابولیک وظیفه) می آید:

  • 1 MET = 3.5 میلی لیتر O2/kg/min (نرخ متابولیسم در حالت استراحت)
  • 1 لیتر O2 مصرف شده ≈ 5 کیلو کالری سوزانده شده
  • تبدیل: (METs × 3.5 × کیلوگرم × 5) / 1000 = (METs × 3.5 × کیلوگرم) / 200

کالری سوزی خالص (فقط ورزش)

کالری خالص (به استثنای استراحت)

کالری خالص / دقیقه = [(METs - 1) × 3.5 × وزن بدن] / 200

1 MET را کم می کند تا کالری هایی را که در حالت استراحت می سوزانید حذف کنید

70 کیلوگرم، 3 MET، 45 دقیقه – کالری خالص:

خالص = [(3 - 1) × 3.5 × 70] / 200 × 45 = 2.45 × 45 =110.3 کالری خالص

در مقابل 165.4 کل کالری (55 کالری در حالت استراحت سوزانده می شد)

4. شاخص تقارن راه رفتن (GSI)

کمی سازی عدم تقارن چپ-راست

شاخص تقارن راه رفتن

GSI (%) = |راست - چپ| / [0.5 × (راست + چپ)] × 100

می توان برای طول گام، زمان گام، یا زمان تماس

اعمال کرد تعبیر:

  • <2-3٪:راه رفتن معمولی متقارن
  • 3-5%:عدم تقارن خفیف
  • 5-10 درصد:عدم تقارن متوسط، مانیتور
  • >10%:از نظر بالینی قابل توجه، ارزیابی حرفه ای

مثال:

زمان گام: راست = 520 میلی ثانیه، چپ = 480 میلی ثانیه

GSI = |520 - 480| / [0.5 × (520 + 480)] × 100

= 40 / [0.5 × 1000] × 100 = 40 / 500 × 100 =عدم تقارن 8 درصد

عدم تقارن متوسط ​​– تقویت طرف ضعیف تر را در نظر بگیرید

طول گام: راست = 1.42 متر، چپ = 1.38 متر

GSI = |1.42 - 1.38| / [0.5 × (1.42 + 1.38)] × 100

= 0.04 / 1.4 × 100 =2.86% عدم تقارن

محدوده طبیعی و سالم ✓

نکته بالینی:عدم تقارن پیاده‌روی Apple HealthKit از یک محاسبه کمی متفاوت (تفاوت درصد ساده بین زمان‌های گام) استفاده می‌کند، اما آستانه‌های تفسیر مشابه هستند.

5. امتیاز WALK (Hike Analytics Proprietary Metric)

امتیاز کارایی پیاده روی

امتیاز WALK

امتیاز WALK = زمان (ثانیه) + گام در هر 100 متر

امتیاز کمتر = کارایی بهتر

چگونه کار می کند:

امتیاز WALK برای تعیین کمیت کارایی پیاده روی، زمان و تعداد قدم ها را ترکیب می کند. کوهنوردی که 100 متر را در 75 ثانیه با 140 قدم طی می کند، امتیاز WALK 215 دارد. بهبود سرعت یا کارایی گام، امتیاز را کاهش می دهد.

مثال:

100 متر در 80 ثانیه 120 قدم:

امتیاز WALK = 80 + 120 =200

100 متر در 70 ثانیه، 110 قدم:

امتیاز WALK = 70 + 110 =180

کارایی بهتر از طریق بهبود سرعت + گام

100 متر در 60 ثانیه، 130 قدم (پیاده روی مسابقه):

امتیاز WALK = 60 + 130 =190

گامهای سریع اما کوتاهتر

محدوده های معمولی:

  • >250:راه رفتن آهسته/ناکارآمد، مشکلات حرکتی احتمالی
  • 200-250:کوهنورد معمولی با راندمان متوسط ​​
  • 170-200:کوهنورد تناسب اندام، راندمان خوب
  • 150-170:کوهنورد پیشرفته، کارایی عالی
  • <150:سطح پیاده روی نخبگان/مسابقه

آموزش با امتیاز WALK:امتیاز خود را در همان دوره 100 متری هر هفته پیگیری کنید. بهبودها هماهنگی عصبی عضلانی، قدرت و اقتصاد پیاده روی را افزایش می دهد.

6. معیارهای پایه راه رفتن

محاسبات اساسی

سرعت پیاده روی

سرعت (m/s) = فاصله (m) / زمان (s)

Cadence from Total Steps

آهنگ (spm) = کل مراحل / زمان (دقیقه)

طول گام

طول گام (متر) = فاصله (متر) / (گام / 2)

گام ها را بر 2 تقسیم کنید زیرا یک قدم = دو قدم

طول پله

طول پله (m) = فاصله (m) / پله

سرعت از Cadence & Stride Length

سرعت = طول گام × (کادانس / 2) / 60

یا: سرعت (m/s) = طول پله × آهنگ / 60

گردش کار مثال:

پیاده روی 1000 متر در 12 دقیقه با 1320 قدم:

سرعت:1000 متر / 720 ثانیه =1.39 متر بر ثانیه

آهنگ:1320 قدم / 12 دقیقه =110 اسپرم

طول گام:1000 متر / (1320/2) = 1000 / 660 =1.52 متر

طول مرحله:1000 متر / 1320 =0.76 متر

7. محاسبات ناحیه ضربان قلب

روش سنتی منطقه منابع انسانی

حداکثر تخمین ضربان قلب

حداکثر HR = 220 - سن

تنوع فردی ساده اما ± 10-15 bpm

جایگزین: فرمول تاناکا (دقیق تر)

حداکثر HR = 208 - (0.7 × سن)

محاسبه محدوده زون

منطقه = حداکثر HR × (پایین، بالا٪٪)

مثال: 40 ساله

سنتی:حداکثر HR = 220 - 40 =180 bpm

تاناکا:حداکثر HR = 208 - (0.7 × 40) = 208 - 28 =180 bpm

منطقه 2 (60-70%):180 × 0.60 = 108 bpm تا 180 × 0.70 = 126 bpm

توجه:در حالی که مناطق منابع انسانی مفید هستند،مناطق مبتنی بر آهنگ دقیق تر و کاربردی تر برای پیاده روی هستند(به راهنمای مناطق پیاده روی مراجعه کنید).

8. هزینه حمل و نقل و پیاده روی اقتصادی

هزینه انرژی پیاده روی

هزینه حمل و نقل (C)

C = انرژی مصرف شده / (توده بدن × فاصله)

واحدها: J/kg/m یا mL O2/kg/m

منحنی U شکل:اقتصاد پیاده روی از یک منحنی U شکل پیروی می کند. سرعت بهینه ای وجود دارد (معمولاً 1.2-1.4 متر بر ثانیه یا 4.3-5.0 کیلومتر در ساعت) که در آن هزینه حمل و نقل به حداقل می رسد. پیاده روی کندتر یا سریعتر از این، هزینه انرژی را به ازای هر مسافت طی شده افزایش می دهد.

عوامل موثر بر هزینه حمل و نقل:

  • سرعت:رابطه U شکل (بهینه حدود 1.3 متر بر ثانیه)
  • گرادیان:سربالایی هزینه را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد. سراشیبی هزینه غیرعادی را افزایش می دهد
  • توده بدن:افراد سنگین تر، هزینه نسبی مطلق اما مشابه بیشتری دارند
  • مکانیک گام:طول گام بهینه هزینه را به حداقل می رساند
  • زمین:سطوح ناهموار هزینه را در مقایسه با روسازی صاف افزایش می دهد

هزینه با درجه تعدیل شده

ضریب هزینه = 1 + (درجه × 10)

تقریب تقریبی: +10% هزینه به ازای هر 1% درجه

مثال:

پیاده روی با شیب 5 درصد:

ضریب هزینه = 1 + (0.05 × 10) =1.5×

افزایش 50 درصدی هزینه انرژی نسبت به زمین هموار

9. امتیاز بار و استرس تمرین

امتیاز استرس پیاده روی (WSS)

WSS مبتنی بر منطقه

WSS = Σ (دقیقه در منطقه × ضریب منطقه)

منطقه 1: ×1.0 | منطقه 2: ×2.0 | منطقه 3: × 3.0 | منطقه 4: ×4.0 | منطقه 5: ×5.0

مثال: پیاده روی 60 دقیقه ای

10 دقیقه منطقه 1 × 1 = 10 امتیاز

40 دقیقه منطقه 2 × 2 = 80 امتیاز

10 دقیقه منطقه 3 × 3 = 30 امتیاز

مجموع WSS = 120

بار آموزشی هفتگی

بار هفتگی

بار هفتگی = Σ WSS روزانه (7 روز)

اضافه بار پیشرونده

هفته آینده = هفته جاری × 1.05-1.10

افزایش 5-10% در هفته حداکثر

هفته ریکاوری

هفته ریکاوری = فعلی × 0.50-0.70

هر 3-4 هفته به 50-70% کاهش دهید

بارهای هفتگی معمولی:

  • کوهنورد مبتدی سلامت:200-400 WSS در هفته
  • تناسب اندام منظم:400-700 WSS در هفته
  • تناسب اندام جدی:700-1000 WSS در هفته
  • کوهنورد مسابقه رقابتی:1000-1500+ WSS/هفته

10. معادلات پیش بینی

تست 6 دقیقه پیاده روی (6MWT) پیش بینی فاصله

فاصله 6 مگاوات پیش بینی شده (Enright & Sherrill)

مردان:(7.57 × قد سانتی متر) - (5.02 × سن) - (1.76 × وزن کیلوگرم) - 309

زنان:(2.11 × قد سانتی متر) - (5.78 × سن) - (2.29 × وزن کیلوگرم) + 667

پیش بینی مسافت بر حسب متر برای بزرگسالان سالم

مثال: مرد 40 ساله، 175 سانتی متر، 75 کیلوگرم

6MWT = (7.57 × 175) - (5.02 × 40) - (1.76 × 75) - 309

= 1324.75 - 200.8 - 132 - 309 =682.95 متر

ظرفیت عملکردی خوب برای سن

کاربرد بالینی:6MWT برای ارزیابی ظرفیت ورزش عملکردی در بیماران قلبی ریوی، ارزیابی قبل و بعد از جراحی و آمادگی عمومی در افراد مسن استفاده می شود.

11. تبدیل واحد

تبدیل های متداول پیاده روی متریک

ازبهفرمول
کیلومتر در ساعتمتر بر ثانیهکیلومتر در ساعت ÷ 3.6
مایل در ساعتمتر بر ثانیهمایل در ساعت × 0.447
متر بر ثانیهکیلومتر در ساعتمتر بر ثانیه × 3.6
متر بر ثانیهمایل در ساعتمتر بر ثانیه × 2.237
کیلومتر در ساعتمتر در دقیقهکیلومتر در ساعت × 16.67
مایل در ساعتمتر در دقیقهمایل در ساعت × 26.82
METsmL/kg/minMET × 3.5
mL/kg/minMETsVO2 ÷ 3.5

مرجع سریع:

  • 1.0 متر بر ثانیه =3.6 کیلومتر در ساعت = 2.24 مایل در ساعت (سرعت معمولی پیاده روی بزرگسالان سالم)
  • 1.4 متر بر ثانیه =5.0 کیلومتر در ساعت = 3.1 مایل در ساعت (پیاده روی سریع)
  • 1 MET =3.5 میلی لیتر O2/kg/min (متابولیسم در حالت استراحت)
  • 3 MET =10.5 میلی لیتر O2/kg/min (آستانه شدت متوسط)
  • 6 MET =21 میلی لیتر O2/kg/min (آستانه شدت شدید)

منابع مرتبط

اعمال فرمول ها: WSS Calculator

از ماشین حساب تعاملی ما برای محاسبه امتیاز استرس پیاده روی خود استفاده کنید.

محاسبه WSS →

آشنایی با مناطق پیاده روی

یاد بگیرید که چگونه مناطق شدت مبتنی بر آهنگ را در تمرین اعمال کنید.

Learn Zones →

تحقیقات علمی

مطالعاتی را که این فرمول ها را تایید کرده اند مرور کنید.

مشاهده تحقیقات →

کتابشناسی کامل

برای همه معادلات ارجاع شده به نقل قول های کامل دسترسی داشته باشید.

مشاهده کتابشناسی →

Expertly Reviewed by

This content has been written and reviewed by a sports data metrics expert to ensure technical accuracy and adherence to the latest sports science methodologies.

فرمول های معیارهای پیاده روی - معیارهای WSS، راه رفتن و

فرمول های ریاضی پشت تجزیه و تحلیل پیاده روی نحوه محاسبه WSS، معیارهای گام، آهنگ و امتیازات کارایی را بیاموزید. روش شناسی مبتنی بر علم.

  • 2026-03-11
  • فرمول های پیاده روی · فرمول WSS · محاسبه معیارهای راه رفتن · فرمول های علم پیاده روی · محاسبه گام
  • کتابشناسی