Lo que cuesta subir

Las microaventuras que relatamos en Lainakai son muy diversas, recorremos las islas por caminos de distinta longitud, unas veces cortos, otras más largos incluso de muchos kilómetros. Hoy reflexionamos sobre «lo que cuesta subir».

Pueden ser llanos o pendientes en diverso grado o combinaciones de ambos tipos. En playas o lugares singulares, en las medianías o en las más altas cumbres de nuestra extraordinaria geografía, deambulamos por ellos en un subir y bajar constantes. Cuando finalizamos aquellas microaventuras que han sido muy duras, siempre surgen cuestiones sobre la fatiga, el agotamiento o el cansancio extremo que algunas nos han producido. La primera causa que nos viene a la cabeza -aunque no la única- casi siempre es la del exceso de peso. Mochilas muy cargadas, ropa innecesaria, cámaras fotográficas grandes con sus objetivos, utensilios nada ligeros como navajas, multiherramientas y demás artilugios, baterías para móviles, exceso de agua, etc. Se nos ocurre que deberíamos analizar un aspecto muy relevante de algunas microaventuras, no demasiadas la verdad, como es el de la energía necesaria para llevarlas a cabo y cuál es el papel que el peso juega en ellas. A ver si conseguimos aclararnos un poco sin aburrirte. No te asustes si ves algunos números, que no son más que simples multiplicaciones.

Lo que cuesta subir

Imagina por un momento que tienes una garrafa de agua de 5 litros en el suelo y que la levantas verticalmente hasta un metro de altura. Para realizar esta acción has tenido que gastar algo de tu energía, o dicho de otra forma, realizar un trabajo sobre la garrafa para  -venciendo la fuerza de la gravedad- elevarla hasta un metro sobre el suelo. ¿Cuánta energía o trabajo? 

Haremos unas multiplicaciones simples.

La física nos dice que debemos multiplicar tres cantidades, la masa de agua (5 Kg), la distancia recorrida verticalmente (1 m) y el valor g, aceleración de la gravedad de aproximadamente (10 m/s²), esto es:

E = 5x10x1= 50 J (julio)

Es decir que has hecho un trabajo sobre la garrafa de 50 J al elevarla un m sobre el suelo.

Si el ascensor de tu edificio está averiado, llevarla hasta tu vivienda en el cuarto piso (3 m cada piso) la cuenta será:

E = 5x10x12 = 600 J

(El joule, símbolo J, en español julio, es la unidad de trabajo. También puedes expresar estas cantidades en otras unidades como la caloría, solo debes multiplicar por 0,24 y obtienes 12 y 144 calorías respectivamente).

La Teide 04 y otras microaventuras exigentes

Tomemos el ejemplo de la Teide 04, microaventura exigente que nos llevó desde la arena de la playa del Socorro, a 0 m, en el norte de la isla de Tenerife, hasta la cumbre del pico Teide a 3715 m, ascenso de casi 4 km de un una vez, sin interrupciones y que nos sirve para ensayar algunos cálculos.

Imaginemos que pretendemos hacerla de nuevo. Que nuestro peso total, mochila incluida, es de 75 kilos y supongamos que álguien nos sube, por ejemplo, a lomos de un caballo, desde la Playa del Socorro. 

¿Cuánta energía se necesitará para llevarnos hasta ese punto? 

Hacemos el cálculo igual que hicimos con la garrafa de agua:

E = 75x10x3715x0,24 = 668700 calorías = 668,70 kcal (kilocalorías)

Pero, en nuestro caso, no contamos con animales de carga que nos transporten sino que somos nosotros mismos los que debemos aportar la energía que está almacenada en nuestro cuerpo, procedente de los alimentos.

Se estima que sólo entre el 20 y el 30 por ciento de la energía consumida en los alimentos es aprovechable para hacer trabajo mecánico.

Escogemos la cifra inferior por las dificultades de aporte de oxígeno que como sabemos es más escaso a medida que se asciende. Por lo tanto para auto-subirnos al Teide, o a cualquier sitio, debemos consumir energía de los alimentos en una cantidad cuyo 20% sea 668,70 kcal. 

Es decir:

(668,70x100)/20=3343,5 kcal 

Pero tengamos en cuenta que debemos añadir lo que cuesta caminar los 27 km -como si estuviésemos llaneando, sin subir ni bajar- y debemos sumar : 

27 km x 50 kcal/km = 1350 kcal

(50 kcal/km es un dato aproximado y muy variable dependiendo de las fuentes).

Además por término medio, un hombre necesita unas 2000-2500 kcal diarias para una actividad básica o normal. La subida al Teide lleva unas 12 horas, por lo que podemos añadir  a nuestra cuenta la mitad, 1000-1250 kcal.

Debemos hacer también otra corrección a nuestras cuentas pues  nuestra trayectoria hasta la cumbre no siempre será ascendente sino que, por el trazado del camino, a veces nos veremos obligados a realizar pequeños descensos. En estos tramos en que descendemos la fuerza de la gravedad nos devuelve parte de la energía acumulada, (pero no podemos almacenarla y se perderá), por lo que debemos gastar de nuevo energía para recuperar la cota en la que el descenso comenzó.

Los descensos a lo largo del trayecto son de unos 150 m por lo que debemos añadir:

75 x 10 x 150 x 0,24 = 27000 cal = 27 kcal

(27000 x 100)/20 = 135 kcal

Hagamos la suma:

1. energía para ascensos = 3343,5
2. energía compensar bajadas = 135 kCal
3. energía para los 27 km = 1350
4. energía basal (12 h)  = 1250

TOTAL: 6078,5 kcal

Comparemos con el cálculo real realizado con un programa de senderismo. En la imágen siguiente vemos que el dato es de 5014 kcal que es de unas mil calorías menos, de las estimadas por nosotros, pero téngase en cuenta que normalmente estos relojes miden las energía en actividad, es decir no tienen en cuenta la que corresponde al metabolismo basal. Restemos pues los 1250 kcal de nuestro cálculo y tendríamos 4828,5 kcal que es un valor bastante aproximado, un poco inferior al dado por el programa de senderismo.

El costo de llevar exceso de peso

¿Podemos sacar alguna conclusión de todo esto? 

Si repartimos las 4825 kcal entre los 75 kg resulta un valor de  64 kcal/kg. Esto es aproximadamente lo mismo que costaría caminar 1.28 km en llano con nuestros 75 kg. La energía para llevar 4 kg de exceso de peso equivaldría a la necesaria para unos 5 km de tu recorrido en llano.

¿Pasos o pisos?

Todos los cálculos hechos están basados en conjeturas, estimaciones, datos imprecisos o  simplificaciones excesivas -no tuvimos en cuenta, por ejemplo, sexo, edad, temperaturas, intensidad del ejercicio, estado de los caminos, etc.- que cualquiera con fundamentos en física o en fisiología del ejercicio calificaría de carentes de rigor. Pero no estamos haciendo ciencia aquí. Aún así, podemos concluir algo, por otra parte, de conocimiento general, y es que subir cuesta mucho trabajo, que caminar por subidas es mucho más caro energéticamente que ir en llano, que si quieres adelgazar quemando calorías, lo conseguirás más rápidamente subiendo por calles empinadas que llanas. No en vano las aplicaciones informáticas para controlar ejercicios al caminar o correr reflejan la distancia en pasos, y subir cuestas con su equivalencia en subir pisos (de media un piso tiene 16 escalones o 3 m).

Nota

Los conceptos de trabajo, energía, energía potencial, calor, rozamiento, gravedad, masa, metabolismo, unidades, sistemas de unidades, etc. tienen significados concretos en Física, Biología o Medicina, son resultado de siglos de indagaciones de las más brillantes mentes humanas en el campo de la ciencia natural, y a menudo son difíciles de entender. El significado de algunos términos puede ser muy distinto en el lenguaje normal del que tienen en el lenguaje científico.