Revistă

Cum să calculezi VO₂ și VCO₂ din datele respiratorii

VO₂ descrie oxigenul folosit de corp, iar VCO₂ descrie dioxidul de carbon produs. Acest ghid explică măsurătorile, ecuațiile și verificările necesare pentru a calcula ambele valori.

Ce înseamnă VO₂ și VCO₂

VO₂ este volumul de oxigen preluat de corp într-un anumit interval de timp. VCO₂ este volumul de dioxid de carbon eliberat în aceeași perioadă. De obicei, valorile se exprimă în litri pe minut sau mililitri pe minut.

Aceste valori nu pot fi calculate cu precizie doar pe baza unui jurnal alimentar. De regulă, se obțin prin măsurarea cantității de aer inspirat și a proporțiilor de oxigen și dioxid de carbon din acel aer. Metoda se numește calorimetrie indirectă, deoarece consumul de energie este estimat pe baza schimbului de gaze.

VO₂: oxigenul folosit pe minut
VCO₂: dioxidul de carbon produs pe minut
VI: volumul de aer inspirat pe minut
VE: volumul de aer expirat pe minut
F: fracția unui anumit gaz din aer

Măsurători necesare pentru calcul

Calculul necesită fluxul de aer inspirat și expirat, precum și fracțiile de oxigen și dioxid de carbon din fiecare. Fracția unui gaz se scrie ca număr zecimal, așa că o valoare exprimată procentual trebuie împărțită la 100 înainte de a fi introdusă în ecuație. Toate valorile fluxului de aer trebuie să corespundă aceleiași perioade de timp.

Volumul gazelor se modifică în funcție de temperatură, presiune și vaporii de apă. Prin urmare, volumele inspirat și expirat trebuie exprimate în aceleași condiții de referință înainte de a fi comparate. În practică, sistemele de măsurare configurate corect fac de obicei aceste corecții în cadrul procesării datelor.

VI și VE în litri pe minut
Fracția de oxigen inspirat, notată FIO₂
Fracția de oxigen expirat, notată FEO₂
Fracția de dioxid de carbon inspirat, notată FICO₂
Fracția de dioxid de carbon expirat, notată FECO₂

Calcularea fluxului de aer inspirat

Multe sisteme cu circuit deschis măsoară direct fluxul de aer expirat, dar nu măsoară în același fel fluxul de aer inspirat. În acest caz, volumul inspirat poate fi estimat presupunând că azotul care intră și iese din corp rămâne neschimbat. Metoda se numește transformarea Haldane.

Mai întâi, calculează fracția de azot scăzând fracțiile de oxigen și de dioxid de carbon din 1. Apoi, volumul inspirat se calculează astfel: VI = VE × (1 − FEO₂ − FECO₂) ÷ (1 − FIO₂ − FICO₂). Exprimă toate fracțiile gazelor ca numere zecimale și nu rotunji valorile în pașii intermediari.

Calculează fracția de azot expirat: 1 − FEO₂ − FECO₂
Calculează fracția de azot inspirat: 1 − FIO₂ − FICO₂
Împarte fracția expirată la fracția inspirată
Înmulțește rezultatul cu VE pentru a obține VI

Calcularea VO₂ și VCO₂

După ce ai valorile VI și VE exprimate în aceleași condiții, poți calcula consumul de oxigen astfel: VO₂ = (VI × FIO₂) − (VE × FEO₂). Producția de dioxid de carbon se calculează astfel: VCO₂ = (VE × FECO₂) − (VI × FICO₂). Dacă introduci fluxul de aer în litri pe minut, ambele rezultate vor fi tot în litri pe minut.

Termenul pentru dioxidul de carbon inspirat este uneori foarte mic, dar nu trebuie eliminat decât dacă metoda de calcul îl consideră în mod explicit neglijabil. Păstrarea valorii măsurate menține ecuația consecventă. Folosește fracții ale gazelor nerotunjite pe tot parcursul calculului și rotunjește doar rezultatul final la un număr rezonabil de zecimale.

Calculează VI dacă nu a fost măsurat direct
Înmulțește fiecare valoare a fluxului de aer cu fracția corespunzătoare a gazului
Scade oxigenul expirat din cel inspirat pentru a afla VO₂
Scade dioxidul de carbon inspirat din cel expirat pentru a afla VCO₂
Verifică dacă ambele rezultate folosesc aceeași unitate și aceeași perioadă de timp

Conversia și compararea rezultatelor

Poți converti o valoare exprimată în litri pe minut în mililitri pe minut înmulțind-o cu 1.000. Pentru a raporta VO₂ în funcție de masa corporală, înmulțește valoarea în litri pe minut cu 1.000 și împarte-o la masa corporală în kilograme. Rezultatul se exprimă în mililitri pe kilogram pe minut.

Valorile raportate la masa corporală pot ajuta la compararea măsurătorilor făcute la persoane cu greutăți diferite, dar calculul nu explică toate diferențele dintre rezultate. Intensitatea mișcării, tiparul respirator, consumul recent de alimente și stabilitatea măsurătorii pot influența valoarea. Compară măsurătorile doar când condițiile sunt suficient de asemănătoare.

L/min în ml/min: înmulțește cu 1.000
VO₂ relativ: VO₂ în L/min × 1.000 ÷ masa corporală în kg
Notează dacă măsurătoarea a fost făcută în repaus sau în timpul mișcării
Folosește aceeași unitate ori de câte ori compari sesiunile

Folosirea VCO₂ împreună cu monitorizarea alimentației

Împărțind VCO₂ la VO₂ obții raportul de schimb respirator, prescurtat adesea RER. Acest raport reflectă amestecul de carbohidrați și grăsimi folosit în acel moment, dar nu indică direct ce alimente ai consumat cel mai recent. Efortul intens, schimbările de intensitate și un tipar respirator neregulat pot face mai dificilă interpretarea unei măsurători de scurtă durată.

Monitorizarea alimentației înregistrează energia și nutrienții consumați, în timp ce VO₂ și VCO₂ descriu schimbul de gaze în perioada măsurătorii. Proteinele și carbohidrații furnizează aproximativ 4 kcal pe gram, iar grăsimile aproximativ 9 kcal pe gram, dar acești factori teoretici nu pot fi folosiți pentru a reconstitui cu precizie un rezultat al schimbului de gaze. Privește calculul respirator și jurnalul alimentar ca surse de context care se completează, nu ca măsurători interschimbabile.

Calculează RER astfel: VCO₂ ÷ VO₂
Folosește valori măsurate în aceeași perioadă de timp
Caută o măsurătoare stabilă, nu o singură respirație neobișnuită
Ține cont de mesele recente și de mișcare când analizezi rezultatul