Spoczynkowy wskaźnik metabolizmu
Technologie przedkomputeroweEdit
W latach 1780-tych dla Francuskiej Akademii Nauk, Lavoisier, Laplace i Seguin zbadali i opublikowali związki pomiędzy kalorymetrią bezpośrednią a wymianą gazów oddechowych u ssaków. 100 lat później, w XIX wieku, na Uniwersytecie Wesleyan w Connecticut, profesorowie Atwater i Rosa dostarczyli wielu dowodów na transport azotu, dwutlenku węgla i tlenu podczas metabolizmu aminokwasów, glukozy i kwasów tłuszczowych u ludzi, dalej ustanawiając wartość kalorymetrii pośredniej w określaniu bioenergetyki ludzi żyjących w stanie wolnym. Praca Atwatera i Rosy umożliwiła również obliczenie wartości kalorycznej żywności, co ostatecznie stało się kryterium przyjętym przez USDA do stworzenia biblioteki kalorii żywności.
W początkach XX wieku na Uniwersytecie Oksfordzkim, badacz fizjologii Claude Gordon Douglas opracował niedrogą i mobilną metodę zbierania wydychanego powietrza (częściowo w ramach przygotowań do eksperymentów, które miały być przeprowadzone na Pike’s Peak w Kolorado). W tej metodzie, osoba badana wydycha powietrze do prawie nieprzepuszczalnego worka o dużej objętości przez zarejestrowany okres czasu. Cała objętość jest mierzona, zawartość tlenu i dwutlenku węgla jest analizowana, a różnice w stosunku do natchnionego powietrza „otoczenia” są obliczane w celu określenia tempa poboru tlenu i wydalania dwutlenku węgla.
Aby oszacować wydatek energetyczny na podstawie wydychanych gazów, opracowano kilka algorytmów. Jeden z najczęściej stosowanych został opracowany w 1949 roku na Uniwersytecie w Glasgow przez fizjologa J.B. de V. Weira. Jego skrócone równanie do szacowania tempa przemiany materii było zapisane z tempem wymiany gazowej jako objętość/czas, wykluczało azot w moczu i pozwalało na włączenie współczynnika konwersji czasowej 1,44 do ekstrapolacji na 24-godzinny wydatek energetyczny z „kcal na minutę” na „kcal na dzień”. Weir użył metody Douglas Bag w swoich eksperymentach, a na poparcie zaniedbania wpływu metabolizmu białka w normalnych warunkach fizjologicznych i wzorców żywieniowych ~ 12,5% kalorii białka, napisał:
„…W rzeczywistości, jeśli procent kalorii białka leży między 10 i 14 maksymalny błąd w użyciu jest mniej niż 1 na 500.”
Wspomagane komputerowo pomiary RMREdit
W początkach lat 70, technologia komputerowa umożliwiła przetwarzanie danych na miejscu, niektóre analizy w czasie rzeczywistym, a nawet graficzne wyświetlanie zmiennych metabolicznych, takich jak O2, CO2 i przepływ powietrza, zachęcając tym samym instytucje akademickie do testowania dokładności i precyzji na nowe sposoby. Kilka lat później w tej dekadzie zadebiutowały systemy zasilane bateryjnie. Na przykład, demonstracja mobilnego systemu z cyfrowym wyświetlaczem zarówno łącznego jak i minutowego zużycia tlenu została zaprezentowana w 1977 roku na Proceedings of the Physiological Society. Ponieważ koszty produkcji i obliczeń spadły w ciągu następnych kilku dekad, różne uniwersalne metody kalibracji do przygotowania i porównania różnych modeli w latach 90-tych zwróciły uwagę na niedociągnięcia lub zalety różnych konstrukcji. Oprócz niższych kosztów, zmienna metaboliczna CO2 była często ignorowana, promując zamiast tego skupienie się na modelach zużycia tlenu w kontroli wagi i treningu wysiłkowym.W nowym tysiącleciu, mniejsze kalorymetry pośrednie „wielkości biurka” były dystrybuowane z dedykowanymi komputerami osobistymi i drukarkami, a także z nowoczesnym oprogramowaniem opartym na systemie Windows.