هر فعالیت بدنی هزینه کالری‌سوزی خاصی دارد که نرخ متابولیک نامیده می‌شود و می‌زان انرژی مصرفی اعضای بدن برای طی مسافت مشخصی را نشان می‌دهد. این شاخص با تحلیل اکسیژن مصرفی و دی‌اکسید کربن تولیدی قابل محاسبه است و محققان از دهه ۱۹۷۰ می‌لادی با این روش به پرسش‌های مربوطه پاسخ داده‌اند.
معمولا انتظار می‌رود دویدن برای مسافت یکسان انرژی بیش‌تری از پیاده‌روی ببرد، اما دلیل چیست؟
انرژی از دست رفته در دویدن
با مشاهده یک دوذن، حرکت عمودی لگن و سر او در مقایسه با پیاده‌رو راست. در دویدن، نوسان‌های بالا و پایین بدن بسیار بیشتر است، بنابراین عضلات پاها باید نیروی بیش‌تری تولید کنند و انرژی بیش‌تری مصرف کنند، هرچند این حرکت عمودی به پیشرفت به مقصد کمک نمی‌کند. در نتیجه بخشی از انرژی صرف‌شده برای جابجایی عمودی بدن هدر می‌رود و پیمودن ۳ کیلوم‌تر با دویدن نیازمند انرژی بیش‌تری در مقایسه با پیاده‌روی است.
نوسان عمودی مرکز جرم در دویدن بسیار بیشتر از پیاده‌روی است و این عامل اصلی مصرف انرژی بیشتر در مسافت یکسان محسوب می‌شود. این تفاوت تنها در طول فعالیت باقی نمی‌ماند؛ هر تمرینی مصرف انرژی دیرهنگامی را به دنبال دارد که به هزینه‌های کل فعالیت اضافه می‌شود.
بنابراین، دویدن مجددا مصرف انرژی بیش‌تری نسبت به پیاده‌روی دارد. بلافاصله پس از دویدن ۳ کیلوم‌تر، افزایش مصرف انرژی در مقایسه با استراحت چندین دقیقه ادامه دارد، که دلیل اصلی افزایش دمای بدن و باز‌سازی ذخایر انرژی است. این هزینه فرعی پس از دویدن به دلیل تفاوت شدت دو فعالیت، بیش از دو برابر حالت پیاده‌روی می‌شود.
همه چیز به شدت بستگی دارد
این برتری انرژی دویدن مشروط به سرعت پیاده‌روی معمول (نزدیک ۵ کیلوم‌تر در ساعت) است. اگر سرعت پیاده‌روی بسیار پایین باشد، زمان طولانی‌تر طی مسافت ۳ کیلوم‌تر باعث می‌شود کل کالری مصرفی بیشتر شود، زیرا بدن بر اساس واحد زمان انرژی مشخصی مصرف می‌کند، نه بر اساس نوع فعالیت.
اما اگر سرعت پیاده‌روی فرا‌تر از ۸ کیلوم‌تر در ساعت برسد، مجدد دویدن کارآمد‌تر می‌شود. در چنین سرعتی، هماهنگی حرکتی برای پیاده‌روی نیازمند فعالیت عضلانی شدید‌تر است، بدون اینکه بتوان از خاصیت ارتجاعی تاندون‌ها همانند دویدن بهره برد.
علاوه بر این، انسان‌ها درک شهودی خوبی از کارایی انرژی حرکات دارند. روی تردمیل با افزایش تدریجی سرعت، لحظه خودبه‌خود انتقال از پیاده‌روی به دویدن دقیقا زمانی است که پیاده‌روی انرژی بیش‌تری از دویدن می‌طلبد.
مدل‌سازی هزینه متابولیک (کیلو کالری بر کیلوگرم در هر کیلوم‌تر) به عنوان تابعی از سرعت برای هر دو فعالیت نشان می‌دهد که منحنی‌های مصرف انرژی در سرعتی نزدیک به ۸ کیلوم‌تر در ساعت بر هم می‌گذرانند. به معنای اینکه بالا‌تر از این آستانه، پیاده‌روی انرژی بیش‌تری از دویدن مصرف می‌کند، و همین نقطه آغاز انتقال طبیعی از پیاده‌روی به دویدن است.
نتیجه‌گیری به دلیل نوسان عمودی بیشتر و مصرف انرژی بعد از فعالیت، دویدن برای مقاصد مساوی هزینه انرژی بالا‌تری نسبت به پیاده‌روی دارد. اما مهم‌تر از انتخاب روش، خود تخصیص وقت برای فعالیت بدنی و صرفه‌جویی در مصرف انرژی در آن بازه است.
