Kalorienverbrauch bei einzelnen Sportübungen pro Wiederholung

Welche Energiemenge wird für eine einzelne Wiederholung einer bestimmten Sportübung benötigt (z.B. Kniebeugen, Liegestütze, heben eines Gewichts etc.)? Nehmen wir an, der Körper sei eine einfache Maschine. Nach der mechanischen Hubarbeit entspreche die Muskelarbeit:

W = m · g · h

Ein praktisches Beispiel: Welche Energiemenge wird für einen einzigen Liegestütz benötigt? Nehmen wir ein Gewicht von 70 kg an und einen Höhenunterschied bei der Ausführung der Übung von 30 cm. Bei Liegestützen lastet auf den Armen je nach Körperbau und Ausführung der Übung rund 70% der Körpermasse. Bei 70 kg Körpergewicht wären es also 50 kg, die man stemmen muss. Demnach entspreche die Muskelarbeit:

W = 50 kg · 9,81 · 0,3m ≈ 147 J

1 Kalorie entspricht 4,1868 Joule. Die Muskelarbeit in Kalorien wäre:

Wcal = 147 J / 4,1868 ≈ 35 cal

Da wir zwar "Kalorie" sagen, aber Kilokalorie meinen, müssen wir das Ergebnis nochmal durch 1000 teilen.

Wkcal = 35 cal / 1000 = 0,035 kcal

Heißt das jetzt, dass ein Liegestütz 0,035 kcal verbrennt? Nicht ganz. Erstens bezieht sich die errechnete Energiemenge auf einen Weg - nämlich das Hochheben des Körpers von 0 auf 30 cm Höhe. Da wir in die Ausgangsposition nicht fallen, sondern uns mit den Armen mehr oder weniger langsam abfedern, nehmen wir nochmal die Hälfte von der errechneten Energie an, die wir zum Hochkommen brauchen:

Wkcal = 0,035 kcal (Weg nach oben) + 0,035/2 kcal (Weg nach unten) = 0,0525 kcal

Somit können wir ungefähr von 0,05 Kilokalorien pro Liegestütz ausgehen. Mit 20 Liegestützen verbrauchen wir gerade mal 1 Kilokalorie.

Der menschliche Körper unterliegt zwar physikalischen Gesetzen, ist aber keine einfache Maschine. Nehmen wir weiterhin an, wir benötigen für unsere 20 Liegenstüze 30 Sekunden. In 30 Sekunden verbraucht der Körper allein im Ruhezustand 0,65 kcal (s. Kalorientabelle bei verschiedenen Tätigkeiten). Durch die Anstrengung erhöhen sich der Puls, die Atmung und die Schweißproduktion, die noch eine Weile nach Beendigung der Übung anhalten. Bei fitrechner.de können wir mit den oben genannten Kriterien einen Verbrauch von 4 Kilokalorien für die besagte Übung in einer halben Minute ermitteln. 0,2 kcal (4 kcal durch 20) ergäbe in meinen Augen unter Berücksichtigung aller Faktoren einen recht realistischen Wert für einen sauber ausgeführten Liegestütz.