能量代谢测量技术——人体能量代谢测量（一）

众所周知，人体能量代谢率监测是研究人体新陈代谢与健康医学的一个重要方面，而且影响代谢率测量效果的因素非常多。尽管市面上有大量的能量代谢仪，但对科研工作者来说，普遍存在分辨率低、系统误差高、仪器硬件或软件透明性、兼容性差等问题，因而难以满足人体这个复杂系统中非常细微的能量消耗、能量投入（Cost of energy）等代谢监测。
         
SSI高分辨率能量代谢测量技术可以监测耗氧量VO₂、二氧化碳排出量VCO₂、耗氧量VO₂max、厌氧阀值（AT）、净能消耗（NMR）、静息代谢率（RMR）、移动能量投入（COT）等多项指标，以及灵活组合搭配各类系统模块（如高压氧、海拔模拟、重力模拟、活动监测等），可与其它系统（如热成像、光谱成像、运动视频分析等）进行大数据交互处理分析，广泛应用于环境医学、运动生理学研究、转化医学与临床研究、康复及健身的评估、营养干预、老年医学、慢性病研究等多个领域。
 

典型案例1
       
Four-week cold acclimation in adult humans shifts uncoupling thermogenesis from skeletal muscles to brown adipose tissue[J]. Daoud, Amani, Harper, et al. Journal of Physiology, 2017.
       
加拿大谢尔布鲁克大学医院研究中心医学系、加拿大渥太华大学健康科学学院、渥太华蒙福医院研究所等单位研究认为，人类急性寒冷暴露期间的肌肉热发生不仅仅限于颤抖，还包括质子泄漏的冷诱导增加。肌肉氧化磷酸化的效率随着冷适应而提高，这表明减少质子泄漏可减少肌肉热生成。此外，随着BAT容量和活性的增加，颤抖强度降低。这些变化发生在全身热生成中没有净差异。文中实验采用一种可持久进行的带水汽稀释校正的间接热量测量系统（SSI面罩式能量代谢）测量各代谢参数，并应用性的背景基线技术校正分析仪的漂移，得到人体蛋白质、碳水化合物和脂肪的氧化速率。
 

     颤抖强度与人体代谢产热之间的关系

       
类似的研究，Shivering modulation in humans: Effects of rapid changes in environmental temperature[J]. Imbeault, Marie-Andrée, Mantha, Olivier L et al., Journal of Thermal Biology, 2013, 38(8):582-587.
       
在寒冷暴露期间，热产量的增加是通过激活颤抖的热发生和无颤抖热发生而产生的，前者是非适应性人类补偿热产生的主要因素。在大鼠身上，已经证明颤抖的热发生完全由皮肤热受体调节，但这种调制尚未在人类身上研究。