Indirektna kalorimetrija

Metabolička kolica indirektne kalorimetrije za mjerenje apsorpcije kisika (O₂) i proizvodnje ugljik-dioksida (CO₂ ) osobe koja spontano diše (metod razrjeđivanja s kapuljačom).

Indirektna kalorimetrija izračunava toplotu koju proizvode živi organizmi, mjerenjem bilo njihove proizvodnje ugljik-dioksida i otpadnog dušika (često amonijaka u vodenim organizmima ili ureje u kopnenim), ili zbog njihove potrošnje kisika. Indirektna kalorimetrija je metod prema kojem se oblik i brzina iskorištavanja supstrata i energetski metabolizam procjenjuju in vivo, počevši od mjerenja razmjene plinova (proizvodnja ugljičnog dioksida i potrošnja kisika t0kom odmora i vježbe u stanju mirovanja) . Ova tehnika daje jedinstvene informacije, neinvazivna je i može se povoljno kombinirati s drugim eksperimentalnim metodima za istraživanje brojnih aspekata asimilacije hranjivih tvari, termogeneze, bioenergetike) tjelesnih vježbi i patogeneza metaboličkih bolesti.

Naučna osnova

Indirektna kalorimetrija mjeri potrošnju O₂ i proizvodnju CO₂. Pod pretpostavkom da se sav kisik koristi za oksidiranje razgradivih goriva i da se sav CO ₂ tako dobijen oporavi, moguće je izračunati ukupnu količinu proizvedene energije. Treba biti jasno da "proizvodnja energije" znači pretvaranje hemijske slobodne energije hranjivih tvari u kemijsku energiju ATP plus gubitak nešto energije tokom procesa oksidacije. Respiratorna indirektna kalorimetrija ili indirektna kalorimetrija (IC), kako je poznata većini autora, neinvazivan je i vrlo precizan metod procjene bazne stope metabolizma koja ima grešku manju od 1%. Ima visoku reproducibilnost i smatran je metodom zlatnog standarda. Ovaj metod omogućava procjenu BEE i REE, a također omogućava identifikaciju energetskih podloga koje tijelo u određenom trenutku pretežno metabolizira. Zasniva se na indirektnoj mjeri proizvedene topline, oksidacijom makronutrijenata, koja se procjenjuje praćenjem potrošnje kisika (O₂) i proizvodnje ugljik-dioksida (CO₂ ) na određeno vrijeme. Kalorimetar ima sakupljač plina koji se prilagođava subjektu i sistemu koji mjeri volumen i koncentracije O₂ i CO₂ iz minute u minutu. Kroz jednosmjerni ventil, kalorimetar prikuplja i kvantificira volumen i koncentraciju udahnutog O₂ i izdahnutog CO₂. Nakon što se postigne volumen, potrošnja energije u mirovanju izračunava se prema Weirovoj formuli i rezultati se prikazuju u softveru priključenom na sistem. Druga korištena formula je:

$M=V{O}_2(\frac{RQ-0.7}{0.3}{e}_c+\frac{1-RQ}{0.3}{e}_f)$

gdje RQ = respiratorni kvocijent (osnos volumena proizvedenog CO₂ i udahnutog O₂), $e_c$ je Šablon:Convert, toplota po litru oksidiranog kisika u ugljikohidrat i $e_f$je Šablon:Convert,vrijednost za masnoću, To daje isti rezultat Weirove formule na RQ = 1 (izgaranje samo ugljikohidrata) i gotovo ista vrijednost pri RQ = 0,7 (sagorijevanje samo masti). ⊅∑′

Aplikacije

Indirektna kalorimetrija pruža najmanje dvije informacije: mjeru potrošnje energije ili 24-satne potrebe za kalorijama koje odražavaju potrošnju energije u mirovanju (REE) i mjeru iskorištenosti supstrata kako je prikazano u [ [Respiratorni količnik | respiratornom količniku]] (RQ). Poznavanje mnogih faktora koji utiču na ove vrijednosti dovelo je do mnogo šireg područja primjene. Studije indirektne kalorimetrije u posljednjih 20 godina dovele su do karakterizacije hipermetaboličkog odgovora na stres na ozljede i osmišljavanja režima ishrane čiji se supstrati najefikasnije asimiliraju u različitim procesima bolesti i stanjim a otkazivanja organa. Indirektna kalorimetrija uticala je i na svakodnevne prakse medicinske i hirurške njege, poput zagrijavanja Jedinica za opekotine i hirurških apartmana i odvikavanje pacijenata od ventilatora.

Vanjski linkovi

• "Measuring RMR with Indirect Calorimetry (IC)" Academy of Nutrition and Dietetics - Evidence Analysis Library
• American Journal of Clinical Nutrition