IDEEA估算日常行为能耗:以能量代谢舱进行验证

目的探讨智能化可穿戴式能耗分析仪(IDEEA)在南京市成年人夜间行为能耗测定中的准确度。方法共选取受试者120人,佩戴IDEEA进入能量代谢舱进行11h的能耗测试,在此期间完成特定的活动。结果能耗结果进行配对样本T检验,结果显示MC(能量代谢舱)与IDEEA所测得的能耗结果存在显著性差异,但是绝对误差在5%左右。结论 IDEEA测量能耗误差率在可以接受的范围内,它提供了一个估算能耗的替代方法。所提供即时和累积的能耗数据可以用来估测一段时间范围内的人体活动能耗。

基于运动生物力学方法的人体行走能量消耗评估模型的研究

目的从运动生物力学角度,建立一个基于机械功和机械效率等力学参数的能量消耗模型,实现日常生活状态下行走能量消耗的评估。方法选取32名男性健康受试者参与试验(20名用于建模,12名用于模型验证)。受试者佩戴便携式设备,在能量代谢舱里的跑台上以最自然的步速和步长行走8 min。应用建立的四肢倒钟摆力学模型,计算机械功(mechanical work,MW)和机械效率(mechanical efficiency,ME),并与代谢舱的测量值进行比较。机械效率的计算应用了两个假设。假设I:把机械效率看做是恒量;假设II:把机械效率看做是与行走速度(walking speed,WS)相关的变量。结果由角速度传感器得到的步行过程中的大腿、小腿倾角与运动捕捉系统测量值的相关系数是0.998和0.999,均方根误差分别为3.16°和4.25°;步行的机械功是(0.98±0.16)J/kg·m,机械效率是0.29±0.06和ME=0.203+0.035WS;模型和试验得到的运动能量消耗没有显著差异(P=0.91,P=0.54)。结论本研究建立的模型可以为日常生活状态下步行的能量分析提供一种方法,步行的机械效率与行走速度显著相关。

青年男性能量代谢测试的一日排水量

背景:目前没有连续而精确的测量特定活动强度下的一日排水量的研究。目的:测量分析青年男性在中等活动强度的一日排水量,为每日水需求量提供参考。方法:20名男性受试者在人体能量代谢测试舱内进行23 h中等强度活动,使用高精度人体体质量秤测算23 h排湿量和排尿量,结果换算为一日排水量来确定一日需水量。同时计算一日单位体质量排湿量、单位瘦体质量排湿量和单位体表面积排湿量。结果与结论:1青年男性一日平均排水量为(3 339.7±509.9)g,排尿量为(1 982.9±449.5)g,排湿量为(1 356.7±215.6)g,饮水量和排水量呈正相关(r=0.616,P<0.05)。2每日单位体质量排湿量为(21.0±3.6)g/kg,每日单位瘦体质量排湿量为(25.8±3.9)g/kg,每日单位体表面积排湿量为(799.4±129.4)g/m2。3青年男性在中等活动强度下的一日排水量约为3 340 g,排水量受到摄入量影响,摄入水越多排出的水也越多。

南京市40～60岁人群能量消耗相关因素研究

目的:了解南京市40~60岁成年人不同活动状态下能量消耗的相关因素。方法:招募南京市40~60岁男女性成年人110名,测量其身高、体重,并计算体重指数(body mass index,BMI)与体表面积(body surface area,BSA),通过双能X线体成分扫描仪获得体成分信息。观察其在能量代谢舱内生活11 h期间,处于平躺、运动、上网、睡眠、静息代谢状态的能量消耗。分析年龄、性别、体重、身高、BMI、体成分等指标对不同活动状态能耗的影响。结果:(1)男性受试者基础代谢为(2 036.25±226.45)kcal/d,女性受试者基础代谢为(1 673.21±173.37)kcal/d,差异有统计学意义(P<0.01);不同年龄段受试者基础代谢相近,差异没有统计学意义(P>0.05)。去除去脂体重(fat-free mass,FFM)的影响后发现,不同活动状态下女性的能耗高于男性且有统计学意义(P<0.01);但不同年龄段受试者能耗差异没有统计学意义(P>0.05)。(2)男女受试者不同活动状态的能耗与FFM、体重、BSA、BMI和体脂含量等指标存在显著相关(P<0.01)。对各相关因素进行多元回归分析后发现,性别、FFM、体脂含量对能耗的影响有统计学意义(P<0.05)。结论:南京市40~60岁成年人不同活动状态下的能量消耗主要受到FFM和体脂含量的影响。

中国成年人基础代谢率实测值与公式计算值的一致性研究

目的通过比较我国居民基础代谢率实测值与公式推测值的一致性,探讨以性别、年龄、身高和体重为主要参数的基础代谢率推测公式能否适用于中国人群。方法以110名中国正常成年人(男55人,女55人)为对象,晨起空腹进行相关人体测量,并采用能量代谢舱测定受试者的基础代谢率,区分性别后分别比较采用Harris-Benedict公式、Schofield公式、FAO/WHO公式和Owen公式计算的基础代谢率与实测值的差异。结果成年男性BMR实测值平均为(1545.18±102.35)kcal/d,成年女性BMR实测值平均为(1284.78±130.41)kcal/d。不分男女,Harris-Benedict公式推测基础代谢率与实测基础代谢率的差距都在10%以内;Schofield与FAO/WHO公式推测男性受试者基础代谢率低于实测值,超过10%,女性受试者的差距在10%以内;而Owen公式在成年女性上推测值高于实测值,超过10%,男性在10%以内。公式推测基础代谢率与实测值存在一致性界限过大问题。结论用国际公式推测中国成年人基础代谢率时,推测值与实测值的一致性界限均不在可接受范围,以上四个公式评估中国人群基础代谢率的准确性不高。

基础代谢率方程预测青少年基础代谢率的准确性研究

目的探讨现有基础代谢率(basal metabolic rate,BMR)方程预测青少年BMR的准确性。方法选取22名14~18岁的青少年为受试对象。使用修订版Harris-Benedict方程、Kath-McArdle方程、Henry方程,Schofield-1方程、Schofield-2方程、世界卫生组织推荐方程、Muller方程、Herman方程和Tverskaya方程计算BMR预测值,采用高精度能量代谢舱对BMR进行实测,评价预测值和实测值之间的差异性及一致性。结果修订版Harris-Benedict和Tverskaya方程计算的男性青少年BMR预测值与实测值的差异无统计学意义(P>0.05);Kath-McArdle、Tverskaya和Muller方程计算的女性青少年BMR预测值与实测值的差异无统计学意义(P>0.05)。等效检验的结果显示,所有BMR预测值与实测值之间的一致性均较差。结论由去脂体质量指标所建立的BMR预测方程的准确性优于由身高、体质量和年龄等指标所建立的BMR预测方程,所有方程的BMR预测值与实测值的一致性均较差,提示未来需要在大样本量的基础上建立适合中国青少年人群的BMR预测方程。

模拟长期载人航天飞行中典型身体活动代谢率测量与负荷分级研究

目的测量模拟长期载人航天飞行中不同典型身体活动的能量代谢率,并使用代谢当量进行活动负荷分级。方法使用能量代谢测试舱测量23名受试者模拟航天飞行中的典型活动的能量代谢率,并计算代谢当量,通过与国内外标准比较与方差分析结果进行负荷分级讨论。结果"阅读"、"网页浏览"、"医监医保"、"仪表监视"、"舱室日常照料"、"平板电脑游戏"代谢范围在444.45~650.06 k J/h,6种锻炼活动代谢范围在1104.59~1748.99 k J/h,6种锻炼后个人卫生整理代谢范围在524.04~624.17k J/h。方差分析表明,"阅读"、"网页浏览"、"平板电脑游戏"3种活动代谢当量间无统计学差异,中等强度与低强度锻炼方案无统计学差异,同一锻炼项目不同方案的个人卫生整理间代谢当量无统计学差异。结论根据代谢测量与代谢当量的比较结果建议将航天飞行典型动作分为"轻松状态"、"轻度负荷活动"、"中度负荷活动"三个等级,其中锻炼活动的代谢等级应根据个人测量情况设计。

代谢能量舱在能量消耗测定及肥胖症中的应用

代谢能量舱是测定能量消耗的金标准之一,在能量代谢的研究中有着重要意义。代谢能量舱可对健康或疾病状态时不同饮食、运动及生活方式的能量代谢进行评估,也可应用于代谢性疾病营养支持等干预方案的制定与效果评价,并可结合代谢相关基因及通路探索代谢性疾病的发生机制,尤其在肥胖症的诊断评估及减重治疗中有着重要意义。特对代谢能量舱的相关研究进展及其在肥胖症中的应用进行系统综述。

可穿戴设备在青年人能耗测定方面的精度研究

目的智能运动传感器(IDEEA)的出现,使得我们测定人体能耗的手段多样化。但我们不清楚此设备在能耗测定方面的精度,所以该研究就是为了弥补这一空白。方法招募南京体育学院男女学生各60人。受试者于当天晚间7点来到实验室佩戴IDEEA,然后进入能量代谢舱适应环境。正式实验于当晚8点开始,第2天早晨7点结束。结果 BMI<24 kg/m2的受试者在平躺、运动、上网、睡眠时能耗测定准确度分别为(94.5±1.9)%、(96.7±5.4)%、(96.5±2.5)%、(97.6±2.9)%;BMI≥24 kg/m2的受试者在平躺、运动、上网、睡眠时能耗测定准确度分别为(96.23±1.9)%、(97.58±5.5)%、(97.16±3.5)%、(97.14±2.8)%。结论IDEEA-Ⅲ在不影响受试者生活和运动的情况下可以提供短期或者长期的能耗测定。