Klidová rychlost metabolismu
Předpočítačové technologieEdit
V 80. letech 19. století Lavoisier, Laplace a Seguin pro Francouzskou akademii věd zkoumali a publikovali vztahy mezi přímou kalorimetrií a výměnou dýchacích plynů u savců. O 100 let později v 19. století pro Wesleyanskou univerzitu v Connecticutu poskytli profesoři Atwater a Rosa dostatek důkazů o transportu dusíku, oxidu uhličitého a kyslíku během metabolismu aminokyselin, glukózy a mastných kyselin u lidských subjektů, čímž dále stanovili hodnotu nepřímé kalorimetrie při určování bioenergetiky volně žijících lidí. Práce Atwatera a Rosy také umožnila výpočet kalorických hodnot potravin, které se nakonec staly kritériem přijatým ministerstvem zemědělství USA pro vytvoření kalorické knihovny potravin.
Na počátku 20. století vyvinul na Oxfordské univerzitě fyziolog Claude Gordon Douglas levnou a mobilní metodu sběru vydechovaného dechu (částečně v rámci příprav na experimenty prováděné na Pike’s Peak v Coloradu). Při této metodě subjekt po zaznamenanou dobu vydechuje do téměř nepropustného sběrného vaku o velkém objemu. Měří se celý objem, analyzuje se obsah kyslíku a oxidu uhličitého a vypočítávají se rozdíly oproti vdechovanému „okolnímu“ vzduchu, aby se určila rychlost příjmu kyslíku a výdeje oxidu uhličitého.
Pro odhad energetického výdeje z vydechovaných plynů bylo vyvinuto několik algoritmů. Jeden z nejpoužívanějších vyvinul v roce 1949 na univerzitě v Glasgow výzkumný fyziolog J. B. de V. Weir. Jeho zkrácená rovnice pro odhad rychlosti metabolismu byla napsána s tím, že rychlost výměny plynů je objem/čas, nezahrnovala močový dusík a umožňovala zahrnout časový převodní faktor 1,44 pro extrapolaci na 24hodinový energetický výdej z „kcal za minutu“ na „kcal za den“. Weir při svých pokusech použil metodu Douglasova vaku a na podporu zanedbání vlivu metabolismu bílkovin za normálních fyziologických podmínek a stravovacích návyků ~12,5 % bílkovinných kalorií napsal:
„…Ve skutečnosti, pokud procento bílkovinných kalorií leží mezi 10 a 14, je maximální chyba při použití menší než 1 ku 500. V případě, že se jedná o procento bílkovinných kalorií, je maximální chyba menší než 1 ku 500.“
Počítačové měření RMREdit
Na počátku 70. let 20. stol, počítačová technologie umožnila zpracování dat na místě, některé analýzy v reálném čase a dokonce i grafické zobrazení metabolických proměnných, jako je O2, CO2 a průtok vzduchu, čímž podnítila akademické instituce k testování přesnosti a preciznosti novými způsoby. O několik let později v tomto desetiletí debutovaly systémy napájené z baterií. Například demonstrace mobilního systému s digitálním zobrazením kumulativní spotřeby kyslíku i spotřeby kyslíku v uplynulých minutách byla prezentována v roce 1977 ve sborníku Fyziologické společnosti. Jak v následujících desetiletích klesaly výrobní a výpočetní náklady, různé univerzální kalibrační metody pro přípravu a porovnávání různých modelů v 90. letech 20. století upozornily na nedostatky nebo výhody různých konstrukcí. Kromě nižších nákladů se často ignorovala metabolická veličina CO2 a místo toho se prosazovalo zaměření na modely spotřeby kyslíku při regulaci hmotnosti a cvičení. v novém tisíciletí se začaly distribuovat menší nepřímé kalorimetry „stolní velikosti“ se speciálními osobními počítači a tiskárnami a s moderním softwarem založeným na Windows.