H8+HC
VO2: vermogen om O2 op te nemen, transporteren en afgeven aan skeletspieren tijdens inspanning
calorimetrie: meting van warmte-transfer
- calorie= maat voor warmte (1 Calorie= 4.2 Joule)
* alle metabole processen in lichaam resulteren in warmteproductie
Directe calorimetrie: verandering in temperatuur/warmte-productie geeft energie-metabolisme aan
- gaat uit wet van energiebehoud (1e wet van thermodynamica)
- meting in geïsoleerde ruimte (bv. kamer/pak) waar warmte wordt gemeten a.d.h.v. het verschil in
temperatuur van water die in buizen stroomt die de warmte geabsorbeerd
- alleen testpersoon en buizen kunnen verwarmen
- O2 toevoer en CO2 afvoer
- CO2-absorber laat CO2 niveau dalen
- zwavelzuur haalt vocht etc. uit lucht
- verschillende meetinstrumenten:
- airflow caloriemeter: warmte productie is bepaald door temperatuurverandering van lucht in
gesloten ruimte
- waterflow caloriemeter: warmte productie is bepaald door temperatuurverandering van water
in pak (gedragen door astronauten)
- gradient layer calorimetrie: lichaamstemperatuur is bepaald doordat het door lagen van
isolerend materiaal gaat
- nadeel: praktisch gelimiteerd door tijd en kosten
Indirecte calorimetrie: O2-verbruik en CO2-productie worden gebruikt om energie verbruik vast te
stellen in open- of closed-circuit spirometrie
- alle energie-producerende reacties in de mens hangen uiteindelijk af van zuurstofverbruik
- voordeel: minder ingewikkeld en goedkoper dan directe calorimetrie
- verschillende toepassingen
- closed-circuit spirometry: lucht uit container/spirometer wordt hergebruikt, de uitgeademde
CO2 wordt geabsorbeerd door een bus (met ademkalk) en aan de hand van een drum kan de
totaal volume gemeten worden en daardoor de verbruikte O 2 meten
- closed: persoon ademt 100% O2 uit in spirometer
- nadeel: moeilijk te gebruiken voor fysieke activiteit metingen
- open-circuit spirometry: omgevingslucht wordt ingeademd (20.93% O 2, 0.03% CO2, 79.04% N2)
en veranderingen in percentages in uitgeademde lucht worden vergeleken met die van de
ingeademde lucht waardoor de energie-metabolisme kan worden herleid
1
, - meest gebruikt
- meting/analyse van volume (gedurende tijdseenheid) en compositie van in- en
uitgeademde lucht (%O2, %VO2) geeft O2 verbruik weer
- procedures gebruikt voor meten van fysieke activiteit:
- portable spirometer:
- voordeel: makkelijk vervoerbaar en hindert bewegingen niet
- nadeel: bij hoge intensiteit onderschat de meter de luchtstroom
- moderne hebben computers die metabolische berekeningen uitvoeren via signalen van O 2
en CO2 metingen
- zak techniek: omgevingslucht inademen en lucht uitademen in grote zak/ Douglas bag waarnaar
de lucht wordt geanalyseerd
- computerized instrumentation: meet uitgeademd volume, O 2 en CO2
- metabolische berekeningen gebaseerd op elektrische signalen
- voordeel: snelheid van data analyse
- nadelen: hoge kosten
standaardiseren van gasvolumes metingen van andere locaties/ tijdstip te kunnen vergelijken
- ATPS: ambient temperature, ambient pressure and saturated with water vapor
- hoger T of meer waterdamp→ groter volume
- toenemende druk→ kleiner volume
- STPD: standard temperature, pressure and dry
-T= 273 K of 0 C; P=760 mmHg; geen waterdamp
- maakt vergelijkingen tussen testen onder verschillende omgevingscondities mogelijk
- alternatief BTPS (niet belangrijk!)
open circuit spirometry berekeningen;
- Haldane transformatie: VI,STPD= VE,STPD * (%N2E/%N2I)
- %N2 veranderingen geven weer dat O2 moleculen niet met hetzelfde nummer CO 2 moleculen
worden vervangen door metabolisme VE,STPD is niet VI,STPD
- e.g. RQ<1 en 3L zijn ingeademd minder dan 3L worden uitgeademd en [N 2] zal hoger zijn
- %N2I= 79.04 en %N2E= 100-(%O2E+%CO2E)
- VO2 berekenen door volume van uitgeademde lucht
- VO2 berekenen door volume van ingeademde lucht
- CO2 productie (VCO2) berekenen
- RQ berekenen
normale waarden
- luchtdruk: 746 mmHg
- temperatuur: 24.8 graden Celsius
Gas analyse en calibratie methoden:
- Scholander gas analyse methode
2
, - micro-Scholander techniek: meet O2 en CO2 concentratie in uitgeademde lucht met +- 0.015 mL
per 100 mL nauwkeurigheid
- Haldane gas analyse methode: gebruikt grotere hoeveelheid lucht
DLW (doubly labeled water) techniek: isotoop-gebaseerde methode om gemiddelde dagelijkse
energieverbruik van groepen te bepalen
- moeilijk uit te voeren en hoge kosten, maar geeft goed weer wat de energie verbruik is
- H2O is ijkmeting; O18 is echte meting
- procedure:
0. nulmeting van urine en slijm
1. vastgestelde hoeveelheid 2H/deuterium (double labeled water) wordt ingenomen
2. de isotopen verlaten het lichaam als water ( 2H2O, in zweet, urine en damp) en gelabelde O 2
verlaat het als water (H218O) of koolstofdioxide (C18O2)
3. urine en slijm waarden worden bekeken
- gouden standaard
RQ (respiratory quotient)= beschrijft ratio van metabolische gas uitwisseling
- CO2 aangemaakt/ O2 verbruikt
- aanname: uitwisseling of O2 en CO2 gemeten in long is gelijk aan celniveau
- geldt bij rust en steady-state condities met weinig gebruik van anaerobisch metabolisme
- geeft goede schatting van nutriënt-verbruik in rust of aerobisch fysieke activiteit
- zie schrift
- non-protein RQ: houdt geen rekening met eiwit, alleen met koolhydraten en vetten
- te bepalen via urine
- neem meestal RQ= 0.82 aan en caloric equivalent van 4.825 kcal per liter O 2
RER (respiratory exchange ratio)= ratio CO2 aanmaak- O2 verbruik in veranderde condities
- door factoren zoals: hyperventileren (CO2 verwijdering stijgt disproportioneel) of extreme activiteit
(door natriumbicarbonaat die CO2 en lactaat/melkzuur buffert)
- RER is meestal >1 door bv. hyperventilatie of buffering
- weerspiegelt niet meer celniveau
* door RER te bepalen (via ventilatie en gasuitwisseling VO 2 en VCO2) kan begin van lactaatopbouw
op cellulair niveau vastgesteld worden
H9
metabolisme bestaat uit synthese (anabolism) en afbraak (catabolism)
- anab. en catab. zijn normaal gesproken in evenwicht
TDEE (total daily energy expenditure) onderdelen:
- thermisch effect van voeding: 10% van TDEE
- thermisch effect van fysieke activiteit en herstel (EEA, EE voor activiteit): 15-30%
- meest variabele deel van TDEE
- RMR (resting metabolic rate/ rustmetabolisme): 60-75%
- metabolisme zonder lichamelijke activiteit, gemeten na 3-4 uur eten van lichte maaltijd
- soms vervangen door BMR
- BMR is echter altijd lager door factoren als spiermassa, lichaamstemperatuur etc.
- 5-10% lager bij vrouwen
- 2-3% daling per tien jaar ouder meer lichaamsvet in ouderdom door FFM variatie
* verschilt per persoon
3
VO2: vermogen om O2 op te nemen, transporteren en afgeven aan skeletspieren tijdens inspanning
calorimetrie: meting van warmte-transfer
- calorie= maat voor warmte (1 Calorie= 4.2 Joule)
* alle metabole processen in lichaam resulteren in warmteproductie
Directe calorimetrie: verandering in temperatuur/warmte-productie geeft energie-metabolisme aan
- gaat uit wet van energiebehoud (1e wet van thermodynamica)
- meting in geïsoleerde ruimte (bv. kamer/pak) waar warmte wordt gemeten a.d.h.v. het verschil in
temperatuur van water die in buizen stroomt die de warmte geabsorbeerd
- alleen testpersoon en buizen kunnen verwarmen
- O2 toevoer en CO2 afvoer
- CO2-absorber laat CO2 niveau dalen
- zwavelzuur haalt vocht etc. uit lucht
- verschillende meetinstrumenten:
- airflow caloriemeter: warmte productie is bepaald door temperatuurverandering van lucht in
gesloten ruimte
- waterflow caloriemeter: warmte productie is bepaald door temperatuurverandering van water
in pak (gedragen door astronauten)
- gradient layer calorimetrie: lichaamstemperatuur is bepaald doordat het door lagen van
isolerend materiaal gaat
- nadeel: praktisch gelimiteerd door tijd en kosten
Indirecte calorimetrie: O2-verbruik en CO2-productie worden gebruikt om energie verbruik vast te
stellen in open- of closed-circuit spirometrie
- alle energie-producerende reacties in de mens hangen uiteindelijk af van zuurstofverbruik
- voordeel: minder ingewikkeld en goedkoper dan directe calorimetrie
- verschillende toepassingen
- closed-circuit spirometry: lucht uit container/spirometer wordt hergebruikt, de uitgeademde
CO2 wordt geabsorbeerd door een bus (met ademkalk) en aan de hand van een drum kan de
totaal volume gemeten worden en daardoor de verbruikte O 2 meten
- closed: persoon ademt 100% O2 uit in spirometer
- nadeel: moeilijk te gebruiken voor fysieke activiteit metingen
- open-circuit spirometry: omgevingslucht wordt ingeademd (20.93% O 2, 0.03% CO2, 79.04% N2)
en veranderingen in percentages in uitgeademde lucht worden vergeleken met die van de
ingeademde lucht waardoor de energie-metabolisme kan worden herleid
1
, - meest gebruikt
- meting/analyse van volume (gedurende tijdseenheid) en compositie van in- en
uitgeademde lucht (%O2, %VO2) geeft O2 verbruik weer
- procedures gebruikt voor meten van fysieke activiteit:
- portable spirometer:
- voordeel: makkelijk vervoerbaar en hindert bewegingen niet
- nadeel: bij hoge intensiteit onderschat de meter de luchtstroom
- moderne hebben computers die metabolische berekeningen uitvoeren via signalen van O 2
en CO2 metingen
- zak techniek: omgevingslucht inademen en lucht uitademen in grote zak/ Douglas bag waarnaar
de lucht wordt geanalyseerd
- computerized instrumentation: meet uitgeademd volume, O 2 en CO2
- metabolische berekeningen gebaseerd op elektrische signalen
- voordeel: snelheid van data analyse
- nadelen: hoge kosten
standaardiseren van gasvolumes metingen van andere locaties/ tijdstip te kunnen vergelijken
- ATPS: ambient temperature, ambient pressure and saturated with water vapor
- hoger T of meer waterdamp→ groter volume
- toenemende druk→ kleiner volume
- STPD: standard temperature, pressure and dry
-T= 273 K of 0 C; P=760 mmHg; geen waterdamp
- maakt vergelijkingen tussen testen onder verschillende omgevingscondities mogelijk
- alternatief BTPS (niet belangrijk!)
open circuit spirometry berekeningen;
- Haldane transformatie: VI,STPD= VE,STPD * (%N2E/%N2I)
- %N2 veranderingen geven weer dat O2 moleculen niet met hetzelfde nummer CO 2 moleculen
worden vervangen door metabolisme VE,STPD is niet VI,STPD
- e.g. RQ<1 en 3L zijn ingeademd minder dan 3L worden uitgeademd en [N 2] zal hoger zijn
- %N2I= 79.04 en %N2E= 100-(%O2E+%CO2E)
- VO2 berekenen door volume van uitgeademde lucht
- VO2 berekenen door volume van ingeademde lucht
- CO2 productie (VCO2) berekenen
- RQ berekenen
normale waarden
- luchtdruk: 746 mmHg
- temperatuur: 24.8 graden Celsius
Gas analyse en calibratie methoden:
- Scholander gas analyse methode
2
, - micro-Scholander techniek: meet O2 en CO2 concentratie in uitgeademde lucht met +- 0.015 mL
per 100 mL nauwkeurigheid
- Haldane gas analyse methode: gebruikt grotere hoeveelheid lucht
DLW (doubly labeled water) techniek: isotoop-gebaseerde methode om gemiddelde dagelijkse
energieverbruik van groepen te bepalen
- moeilijk uit te voeren en hoge kosten, maar geeft goed weer wat de energie verbruik is
- H2O is ijkmeting; O18 is echte meting
- procedure:
0. nulmeting van urine en slijm
1. vastgestelde hoeveelheid 2H/deuterium (double labeled water) wordt ingenomen
2. de isotopen verlaten het lichaam als water ( 2H2O, in zweet, urine en damp) en gelabelde O 2
verlaat het als water (H218O) of koolstofdioxide (C18O2)
3. urine en slijm waarden worden bekeken
- gouden standaard
RQ (respiratory quotient)= beschrijft ratio van metabolische gas uitwisseling
- CO2 aangemaakt/ O2 verbruikt
- aanname: uitwisseling of O2 en CO2 gemeten in long is gelijk aan celniveau
- geldt bij rust en steady-state condities met weinig gebruik van anaerobisch metabolisme
- geeft goede schatting van nutriënt-verbruik in rust of aerobisch fysieke activiteit
- zie schrift
- non-protein RQ: houdt geen rekening met eiwit, alleen met koolhydraten en vetten
- te bepalen via urine
- neem meestal RQ= 0.82 aan en caloric equivalent van 4.825 kcal per liter O 2
RER (respiratory exchange ratio)= ratio CO2 aanmaak- O2 verbruik in veranderde condities
- door factoren zoals: hyperventileren (CO2 verwijdering stijgt disproportioneel) of extreme activiteit
(door natriumbicarbonaat die CO2 en lactaat/melkzuur buffert)
- RER is meestal >1 door bv. hyperventilatie of buffering
- weerspiegelt niet meer celniveau
* door RER te bepalen (via ventilatie en gasuitwisseling VO 2 en VCO2) kan begin van lactaatopbouw
op cellulair niveau vastgesteld worden
H9
metabolisme bestaat uit synthese (anabolism) en afbraak (catabolism)
- anab. en catab. zijn normaal gesproken in evenwicht
TDEE (total daily energy expenditure) onderdelen:
- thermisch effect van voeding: 10% van TDEE
- thermisch effect van fysieke activiteit en herstel (EEA, EE voor activiteit): 15-30%
- meest variabele deel van TDEE
- RMR (resting metabolic rate/ rustmetabolisme): 60-75%
- metabolisme zonder lichamelijke activiteit, gemeten na 3-4 uur eten van lichte maaltijd
- soms vervangen door BMR
- BMR is echter altijd lager door factoren als spiermassa, lichaamstemperatuur etc.
- 5-10% lager bij vrouwen
- 2-3% daling per tien jaar ouder meer lichaamsvet in ouderdom door FFM variatie
* verschilt per persoon
3
