¿Qué tan eficiente es el cuerpo humano?

Esta pregunta me viene a la mente al escuchar qué tan eficiente es un motor de combustión interna que convierte la energía química en energía mecánica (algo así como 20-40%) con mucho exceso de calor. Como analogía, ¿qué tan eficiente es (o potencialmente) el cuerpo humano para convertir los alimentos en energía? Tenga paciencia conmigo, me doy cuenta de que hay MUCHAS variables diferentes (cuánto pesa la persona frente a la masa, el metabolismo, la dieta, etc.). Pero me imagino que no debería haber mucho margen de error dado que la mayoría de las personas mantienen la misma temperatura constante (98 F +/- 1 grado).

Respuestas (2)

La lectura de MET (Tarea Metabólica Equivalente) en su equipo de gimnasio es su cuerpo haciendo 1 Kcal/kg/h = 4184 J/kg/h y puede medirse con razonable precisión por la cantidad de oxígeno que usa una víctima de prueba.

Sentarse quieto es aproximadamente 1 metro y andar en bicicleta a 100 vatios es de alrededor de 5,5 metros.

Entonces, tomando a un hombre de 75 kg, ciclando a 100 vatios (100 J / s), tiene que hacer 5.5 * 4184 * 75 / 3600 s = 480 vatios, por lo que una eficiencia del 20%.

Sin embargo, recuerde que la persona gasta entre 80 y 100 vatios simplemente para mantenerse con vida sin hacer nada, a diferencia de su automóvil. Hay un ajuste experimental interesante de la cantidad de energía que necesita para mantenerse con vida, calculado hace unos 100 años, la ecuación de Harris-Benedict

¡GUAU... gran respuesta... hoy descubrí que necesito 100 vatios solo para seguir con vida! :)
Sí, pero los 100 vatios para mantenerse con vida incluyen la reparación automática y tal vez la energía suficiente para la replicación. Pruébalo con un coche.

La eficiencia del músculo humano (el trabajo mecánico dividido por el costo metabólico total) al realizar ejercicio intenso se mide en el rango típico de 18-26%. Los fabricantes de equipos de fitness utilizan estos resultados y, por lo general, muestran una estimación aproximada de las calorías quemadas en función del trabajo mecánico real realizado.

Entonces, como ejemplo, si está haciendo abdominales sin pesas y baja aproximadamente 100 lbsde su peso corporal 1 metery vuelve a subir, entonces debería estar quemando aproximadamente 0.5 kCalspor abdominal, ¿verdad? (es decir, 100lbs * 4.45lbs/newton * 1meter * 0.000239joules/kilocalories /.20% efficiency)
Quise decir sentadillas, no abdominales.
@speedplane Supongo que es del orden de 0,5 kcal, pero hay que tener cuidado. Al correr, por ejemplo, tu aceleración horizontal es cero, por lo que el trabajo efectivo también es cero. En este sentido, correr es increíblemente ineficiente desde el punto de vista energético. Sus músculos realmente gastan energía incluso cuando el trabajo realizado es cero o negativo, es decir, contracciones excéntricas e isométricas. El rango del 18-26 % citado es probablemente para ejercicios concéntricos, como el ciclismo. Hacer sentadillas es probablemente menos eficiente.