Jacque Fresco - Előadás a Pennsylvaniai Egyetemen (SK feliratok) (2021. február)

módszer

Amikor a katonai stratégák missziót terveznek, a sok tényező egyike a hadsereg gyalogos katonáinak adóterhe.

A hosszú menet és a nagy terhelés elvezeti az energiát. Tehát a katonai stratégák gyakran foglalkoznak a katona által elégetett kalóriákkal és az anyagcsere stressz általános fiziológiai állapotukra gyakorolt ​​hatásával, beleértve a testhőmérsékletet, az üzemanyagigényt és a fáradtságot.

A dallasi Southern Methodist University tudósai most egy új, pontosabb módszert fedeztek fel annak megjóslására, hogy egy katona mennyi energiát használ fel a járáshoz.

A módszert az USA katonai finanszírozásával fejlesztették ki. Jelentősen javítja a jelenleg használt két meglévő szabványt, és csak három könnyen elérhető változóra támaszkodik.

A pontos kvantitatív értékelési eszköz azért fontos, mert az emberek kalóriaégetése járáskor tízszeresen változhat attól függően, hogy milyen gyorsan járnak, van-e rakományuk, és hogy felfelé, lefelé, vagy.

"Új módszerünk javítja két olyan vezető szabvány pontosságát, amelyek csaknem 50 éve vannak használatban" - mondta Lindsay W. Ludlow fiziológus fiziológus, az SMU posztdoktori hallgatója és a tanulmány vezető szerzője. "A modellünk viszonylag egyszerű és javítja az előrejelzéseket."

A kutatás egy nagyobb árufuvarozási kezdeményezés része, amelyet az amerikai hadsereg Orvosi és Anyagparancsnoksága hajtott végre. Az amerikai hadsereg Borden Intézetének jelentése szerint a könnyű gyalogosok átlagos terhelése 2003. áprilisában és májusában Afganisztánban 132 font volt.

"A katonák súlyos tehereket hordoznak, ezért a terhelés következményeivel kapcsolatos kvantitatív információk sok okból kritikusak, az utazás megtervezésétől a misszió sikerének valószínűségének értékeléséig" - mondta Peter Weyand, az SMU biomechanikus és fiziológus.

"A katonaság számos módszert alkalmaz a csapatok állapotának és teljesítményének modellezésére, előrejelzésére és figyelemmel kísérésére, beleértve a viselhető eszközökkel felszerelt csapatokat is" - mondta Weyand. "Alapvető fontosságú, hogy a modern katonák lába megértse a teljesítményt a terhelés nagysága alapján."

Weyand a kutatás vezető szerzője és az SMU Simmons Oktatási Iskolájának mozdony-teljesítmény-laboratóriumát irányítja, ahol a tanulandó tárgyakat tesztelték.

A kutatók új módszerüket "minimális mechanika modelljének" nevezik annak tükrözése érdekében, hogy csak három alapvető és könnyen hozzáférhető bemenetre van szükség a széles körű pontos előrejelzéshez. Közölték a Journal of Applied Physiology folyóiratban szereplő "A gyalogos közgazdaságtant előre láthatóan a sebesség, a fok és a gravitációs terhelés határozzák meg" eredményeket.

A szükséges változók a járó sebessége, a járási felület osztálya vagy dőlése, a teljes testtömeg plusz a járó terhelések.

"Ennyi kell, hogy pontosan megjósolja, mennyi energiát köt össze egy gyalogos" - mondta Ludlow.

Noha a mérés kulcsfontosságú a katonák lábai szempontjából, hasznos turisták, hátizsákos turisták, sétálók és más emberek számára is, akik kalóriatudatosak és hordható elektronikus eszközökre támaszkodhatnak az elégetett kalóriák nyomon követésében - mondta.

Az izmok és a járás mechanizmusa szorosan kapcsolódik a sebességhez, a fokhoz és a terheléshez

A jelenleg használt meglévő szabványok ugyanarra a három változóra támaszkodnak, de eltérően, kisebb pontossággal és szélességgel.

Az új elmélet eltérést mutat az uralkodó nézettől, miszerint a járásmechanika túl bonyolult ahhoz, hogy egyszerű és pontos legyen.

"Végül azt találtuk, hogy három figyelemre méltóan egyszerű mechanikai változó előrejelzési pontosságot biztosíthat a feltételek széles skáláján" - mondta Ludlow. "Az elért pontosság erős közvetett bizonyítékot szolgáltat arra vonatkozóan, hogy az izomaktivitás, amely meghatározza a kalóriák égési sebességét a gyaloglás során, szorosan kapcsolódik a sebességhez, a felület lejtéséhez és a teljes súlyhoz a modellünkben."

Két különböző kutatási alanycsoport segítségével a kutatók függetlenül értékelték modelljük képességét az elégetett energia mennyiségének pontos előrejelzésére.

"Hacsak az izom és a járás mechanizmusa nincs szorosan összekapcsolva a sebességgel, a fokkal és a terheléssel, az elért prediktív pontosság szintje nem valószínű" - mondta Weyand.

Az első általánosított egyenletet közvetlenül egy nagy adatbázisból fejlesztették ki

A két létező egyenlet, amely közel 50 éve munkaügyi szabvány, szükségszerűen csak néhány témán és korlátozott számú adatponton alapult.

Az American Academy of Sports Medicine egyik szabványa csak a sebességváltókat és az ereszkedéseket tesztelte, az első készítmény három személy adatain alapult.

A második szabványt, amelyet általában Pandolf-egyenletnek neveznek, a katonaság gyakrabban használja, és hat katona adataira támaszkodik a korábbi kísérleti eredményekkel kombinálva.

Ezzel szemben az általánosított SMU egyenletet az emberi járás metabolizmusának elérhető legnagyobb adatbázisának tekintették.

Az SMU-vizsgálat 32 felnőttet tesztelt 90 különböző sebesség- és terhelési körülmény között futó futókon az SMU Locomotor Performance Laboratory-ban.

"A vezető szabványosított egyenletek csak síkra és leereszkedésre vonatkoztak" - mondta Weyand. "Fontosnak tartottuk, hogy lefelé is biztosítsuk a képességet, mivel a terepen lévő katonák negatív emelkedésekkel találkoznak ugyanolyan gyakran, mint pozitívakkal."

Az alanyok gyorsak, mielőtt nyugalmi állapotukban mérnék anyagcseréjük sebességét

Az SMU laboratóriumi minimális mechanikai modell másik kulcseleme a metabolikus pihenési arány kvantitatív kezelése.

"A valódi anyagcsere-sebesség elérése nyugalmi állapotban 8–12 órával gyors volt az alanyok előtt, mielőtt kora reggel megmérettük volna az anyagcserét" - mondta Ludlow. "A laboratóriumba kerülve egy óráig elférnek, míg a kutatók megmérik a nyugalmi anyagcsere sebességét."

Külön tesztek során az emberek tucatnyi, öt percig tartó teszten jártak futópadon, szájkosárral és orrcsattal. Minden egyes vizsgálat utolsó két percében a kutatók az egyensúlyi állapotú oxigén felszabadulásának sebességét állandósult állapotban állapították meg, hogy meghatározzák az egyes alanyok energiaégetési sebességét.

A 20 alanyból álló csoport felnőtteit terhelés nélkül mértük 0,4 méter/másodperc, 0,7 méter/másodperc, 1 méter/másodperc, 1,3/másodperc és 1,6 méter/másodperc hat különböző lejtőn: fokok süllyedése mínusz hat fok és mínusz három fok; repülőgép; és felfelé három fokon, hat fokon és kilenc fokon.

A második 20 fős csoportban felnőtteket 0,6 méter/másodperc, 1 méter/másodperc és 1,4 méter/másodperc sebességgel teszteltük ugyanazon a hat lejtőn, de 18 százalékos és 31 százalékos testsúlyú terhelést alkalmaztak.

Az anyagcsere aránya a megnövekedett terheléssel arányosan nőtt

A várakozásoknak megfelelően az anyagcsere aránya a terhelés növekedésével egyenes arányban nőtt, és nagyrészt összhangban volt a sebességet és a fokozatot támogató erő követelményeivel - mondta Weyand és Ludlow.