能量(liang)代謝(xie)測量(liang)技術(shu)在運動與(yu)健(jian)康(kang)研(yan)究(jiu)中(zhong)的應用

    無論(lun)是動物或人類(lei)，各(ge)種(zhong)運動是保持個(ge)體(ti)新(xin)陳(chen)代謝(xie)過(guo)程(cheng)持續的重要條(tiao)件之壹。大(da)量(liang)的研(yan)究(jiu)報道(dao)，科學(xue)的運動不僅可以(yi)維持機體(ti)能量(liang)平衡(heng)，更(geng)與(yu)個(ge)體(ti)健(jian)康(kang)及(ji)壽命長(chang)短密(mi)切相(xiang)關(guan)。多數(shu)動物和(he)人體(ti)通過(guo)能量(liang)代謝(xie)產(chan)熱(re)維持體(ti)溫，並通過(guo)各(ge)種(zhong)行為(wei)調節(jie)使(shi)自己處(chu)於(yu)舒適(shi)的健(jian)康(kang)狀態。

動物運動以(yi)獲得(de)復(fu)雜的生(sheng)存(cun)技能            人體(ti)運動促進能量(liang)平衡(heng)和(he)健(jian)康(kang)

    由易科泰(tai)生(sheng)態(tai)技術(shu)公(gong)司提供(gong)的SSI創新(xin)型能量(liang)代謝(xie)測量(liang)技術(shu)主要由呼吸(xi)面罩或代謝(xie)艙(cang)、氣(qi)流發生(sheng)與(yu)控制單元(yuan)、氣(qi)體(ti)分(fen)析(xi)單元(yuan)、視頻行(xing)為(wei)監測單元(yuan)、Thermal-RGB雙(shuang)光紅(hong)外(wai)熱(re)成像(xiang)單元(yuan)、數(shu)據(ju)采(cai)集與(yu)分(fen)析(xi)單元(yuan)、可備選(xuan)穿(chuan)戴式傳(chuan)感器及(ji)熒光光纖(xian)血氧檢測單元(yuan)等(deng)組(zu)成，廣泛用於(yu)運(yun)動生(sheng)理(li)學(xue)、運(yun)動醫學(xue)、運(yun)動經濟學(xue)，圍(wei)產(chan)營養(yang)學(xue)、營養(yang)與(yu)代謝(xie)研(yan)究(jiu)、軍事醫(yi)學(xue)研(yan)究(jiu)等(deng)，不僅發表(biao)了(le)大(da)量(liang)的Nature和(he)Science等(deng)論(lun)文，更有(you)助於(yu)解(jie)決與(yu)能量(liang)代謝(xie)有(you)關(guan)的健(jian)康(kang)問題，未來可大範(fan)圍(wei)布(bu)局(ju)於(yu)社區(qu)科學(xue)指(zhi)導(dao)健(jian)身活(huo)動。

典型應用壹

    英(ying)國(guo)曼(man)徹(che)斯特大(da)學(xue)生(sheng)物(wu)科學(xue)學(xue)院，醫(yi)學(xue)與(yu)健(jian)康(kang)學(xue)院等(deng)科研(yan)人員(yuan)於(yu)2018年(nian)在Nature雜(za)誌發表(biao)“Energy allocation and behaviour in the growing broiler chicken”壹文，文中(zhong)實(shi)驗使(shi)用SSI動物代謝(xie)艙(cang)研(yan)究(jiu)肉雞(ji)生(sheng)長(chang)的發育階段(duan)、運動活動和(he)能量(liang)方面之間(jian)的相(xiang)互作用，為(wei)未來生(sheng)產(chan)更健(jian)康(kang)的食(shi)用肉雞(ji)和(he)提(ti)高(gao)食(shi)品(pin)安全的生(sheng)產(chan)標準戰略提(ti)供(gong)信(xin)息。類似的研(yan)究(jiu)，美(mei)國USGS生(sheng)物(wu)學(xue)家(jia)於(yu)2018年(nian)在Science雜(za)誌發表(biao)使(shi)用SSI代謝(xie)艙(cang)研(yan)究(jiu)北(bei)極熊食(shi)用高(gao)能量(liang)、高(gao)脂(zhi)肪動物源性食(shi)物的能量(liang)消耗(hao)機制。

    上(shang)圖(tu)Fig2顯(xian)示(shi)靜(jing)息姿勢影響靜(jing)息代謝(xie)率RMR大(da)小(xiao)。實心(xin)圓圈為(wei)坐著的RMR；空心(xin)圓圈為(wei)站著(zhe)的RMR。每個(ge)標記(ji)表(biao)示壹個(ge)試(shi)驗的平均數(shu)據(ju)，在(zai)該(gai)試(shi)驗中(zhong)，肉雞(ji)表(biao)現(xian)出(chu)靜(jing)坐狀態（實(shi)線(xian)：y=1.287x0.770；P<0.001）和(he)站(zhan)立姿勢（虛(xu)線(xian)：y=1.367x0.873；P<0.001）。

典型應用二

    加拿大(da)渥(wo)太(tai)華(hua)大學(xue)健(jian)康(kang)科學(xue)學(xue)院科研(yan)人員(yuan)於(yu)2019年(nian)在Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism 雜(za)誌發表(biao)“Greater energy demand of exercise during pregnancy does not impact mechanical efficiency”壹文，文中(zhong)使(shi)用SSI便攜面罩式式能量(liang)代謝(xie)系統測量(liang)孕婦(fu)在靜(jing)息和(he)不同運(yun)動強度下的能量(liang)代謝(xie)，並(bing)研(yan)究(jiu)孕婦(fu)的能量(liang)投(tou)入、活動體(ti)能和(he)機械行(xing)為(wei)效率。

不同活(huo)動方式的能量(liang)代謝(xie)測量(liang)

    上(shang)圖(tu)左為(wei)對(dui)照個(ge)體(ti)、孕早(zao)期、孕中(zhong)期(qi)、孕後(hou)期的靜(jing)息能量(liang)消耗(hao)比較，上(shang)圖(tu)右對(dui)照個(ge)體(ti)、孕早(zao)期、孕中(zhong)期(qi)、孕後(hou)期個(ge)體(ti)在21分(fen)鐘(zhong)標準運動任務(wu)後(hou)的活動能量(liang)消耗(hao)情(qing)況(kuang)。*表(biao)明(ming)結(jie)果有(you)顯(xian)著(zhu)性差(cha)異(yi)。

典(dian)型應用三(san)

    澳大利亞UOW大(da)學(xue)Anthony D. Okely教(jiao)授(shou)已經(jing)使(shi)用SSI代謝(xie)艙(cang)超(chao)過(guo)10多年(nian)了(le)。該(gai)代謝(xie)艙(cang)應(ying)用包括(kuo)肥(fei)胖、飲食(shi)、運動、棕色脂肪組(zu)織(zhi)、糖尿(niao)病(bing)、生(sheng)長(chang)激素缺乏、懷(huai)孕等(deng)研(yan)究(jiu); 學(xue)齡(ling)前、兒(er)童(tong)期(qi)和(he)青(qing)少年(nian)成長(chang)，肌肉萎(wei)縮癥(zheng)、囊性纖(xian)維化(hua)、刀(dao)狀細胞(bao)貧血等(deng)疾病(bing)的能量(liang)需求(qiu)與(yu)分(fen)配(pei)。發表(biao)的學(xue)術(shu)論(lun)文詳見後(hou)文參考(kao)文獻：

左圖(tu)為(wei)代謝(xie)艙(cang)整(zheng)體(ti)圖(tu)                      右圖(tu)為(wei)艙內(nei)場景

上(shang)圖(tu)為(wei)兩(liang)個(ge)艙(cang)體(ti)的內部布(bu)局(ju)

典(dian)型應用四(si)

    美國(guo)科羅(luo)拉(la)多(duo)大(da)學(xue)使(shi)用SSI能量(liang)代謝(xie)艙(cang)也(ye)已經(jing)超(chao)過(guo)10多年(nian)了(le)，性能優(you)良(liang)、少(shao)維(wei)護(hu)。SSI主機分(fen)析(xi)系統支(zhi)持達(da)27.8立(li)方米(mi)艙(cang)體(ti)，是目(mu)前上(shang)體(ti)積大的能量(liang)代謝(xie)艙(cang)。正(zheng)露點時(shi)，系統各(ge)代謝(xie)參(can)數(shu)準確度達(da)97%-98.9%，負(fu)露(lu)點時(shi)，系統各(ge)代謝(xie)參(can)數(shu)的準確度97.9%-100.1%。科羅(luo)拉(la)多(duo)大(da)學(xue)另(ling)外(wai)壹套(tao)由(you)西(xi)門(men)子(zi)O2分(fen)析(xi)儀和(he)瑞士(shi)ABB公(gong)司CO2分(fen)析(xi)儀等(deng)公(gong)司集成(cheng)的人體(ti)代謝(xie)艙(cang)O2消(xiao)耗結(jie)果是(shi)真(zhen)實(shi)值(zhi)的141%，導(dao)致(zhi)EE偏離(li)真實值(zhi)135%，RQ僅為(wei)真實(shi)值(zhi)的71%。

    科羅(luo)拉(la)多(duo)大(da)學(xue)安舒茨(ci)醫(yi)學(xue)院、東(dong)科羅(luo)拉(la)多(duo)州(zhou)退(tui)伍軍人事(shi)務(wu)老年(nian)研(yan)究(jiu)、教(jiao)育和(he)臨床(chuang)中(zhong)心(xin)、美國得(de)克(ke)薩(sa)斯州A&M大學(xue)營養(yang)與(yu)食(shi)品(pin)科學(xue)系等(deng)單位研(yan)究(jiu)人員(yuan)利用該(gai)代謝(xie)艙(cang)於(yu)2019年(nian)在Nutrients雜(za)誌發表(biao)“The In Vivo Net Energy Content of Resistant Starch and Its Effect on Macronutrient Oxidation in Healthy Adults”壹文， 結果表(biao)明(ming)，耐(nai)性澱粉(fen) （RS）使(shi)脂肪氧(yang)化增(zeng)加32%，碳水(shui)化(hua)合物氧(yang)化減(jian)少(shao)18%，蛋(dan)白(bai)質(zhi)氧化或總(zong)能量(liang)消耗(hao)沒有(you)顯(xian)著(zhu)變化。

    需(xu)要說(shuo)明(ming)的是，北(bei)京(jing)易科泰(tai)生(sheng)態(tai)技術(shu)有(you)限公(gong)司作為(wei)SSI能量(liang)代謝(xie)艙(cang)在(zai)中(zhong)國(guo)的*家(jia)技術(shu)支(zhi)持中(zhong)心(xin)，提供(gong)專(zhuan)業(ye)度(du)高(gao)、性價(jia)比高(gao)的創新(xin)型應用型技術(shu)方案，壹方(fang)面服務(wu)中(zhong)國(guo)的科研(yan)工(gong)作，另(ling)壹方(fang)面以(yi)私(si)立(li)機構可承擔的起的價格(ge)推(tui)動社區(qu)能量(liang)代謝(xie)艙(cang)人體(ti)代謝(xie)健(jian)康(kang)檢測應(ying)用推(tui)廣服務(wu)。詳細技術(shu)方案咨(zi)詢北(bei)京(jing)易科泰(tai)生(sheng)態(tai)技術(shu)有(you)限公(gong)司。

參考(kao)文獻及資料（僅列(lie)出(chu)部分(fen)代表(biao)性文獻）

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