Så beräknar du VO₂ och VCO₂ från andningsdata
VO₂ beskriver kroppens syreförbrukning, medan VCO₂ beskriver mängden koldioxid som produceras. Den här guiden förklarar vilka mätningar, ekvationer och kontroller som behövs för att beräkna båda värdena.
Vad VO₂ och VCO₂ betyder
VO₂ är den volym syre som kroppen tar upp över tid. VCO₂ är den volym koldioxid som avges under samma tidsperiod. Värdena anges vanligtvis i liter per minut eller milliliter per minut.
De här värdena går inte att beräkna exakt enbart utifrån en matdagbok. Vanligtvis får man fram dem genom att mäta mängden luft som andas in och ut samt andelen syre och koldioxid i luften. Metoden kallas indirekt kalorimetri, eftersom energiförbrukningen uppskattas utifrån gasutbytet.
- VO₂: syre som används per minut
- VCO₂: koldioxid som produceras per minut
- VI: volym inandad luft per minut
- VE: volym utandad luft per minut
- F: andelen av en viss gas i luften
Mätningar som behövs för beräkningen
Beräkningen kräver luftflödet vid inandning och utandning samt andelen syre och koldioxid i luften vid båda tillfällena. Gasandelar skrivs som decimaltal, så ett värde angivet i procent måste delas med 100 innan det sätts in i en ekvation. Alla luftflödesvärden måste avse samma tidsperiod.
Gasvolymen förändras med temperatur, tryck och vattenånga. Därför behöver de in- och utandade volymerna anges under samma referensförhållanden innan de jämförs. I praktiken gör korrekt inställda mätsystem vanligtvis dessa korrigeringar i sin bearbetning.
- VI och VE i liter per minut
- Andel syre i inandningsluften, skrivet som FIO₂
- Andel syre i utandningsluften, skrivet som FEO₂
- Andel koldioxid i inandningsluften, skrivet som FICO₂
- Andel koldioxid i utandningsluften, skrivet som FECO₂
Beräkna luftflödet vid inandning
Många system med öppet kretslopp mäter luftflödet vid utandning direkt, men mäter inte luftflödet vid inandning på samma sätt. Då kan den inandade volymen uppskattas genom att anta att mängden kväve som går in i och ut ur kroppen är oförändrad. Detta kallas Haldane-transformationen.
Beräkna först kväveandelen genom att subtrahera syre- och koldioxidandelarna från 1. Den inandade volymen beräknas sedan som VI = VE × (1 − FEO₂ − FECO₂) ÷ (1 − FIO₂ − FICO₂). Ange alla gasandelar som decimaltal och avrunda inte mellan beräkningsstegen.
- Ta fram kväveandelen i utandningsluften: 1 − FEO₂ − FECO₂
- Ta fram kväveandelen i inandningsluften: 1 − FIO₂ − FICO₂
- Dividera andelen i utandningsluften med andelen i inandningsluften
- Multiplicera resultatet med VE för att få VI
Beräkna VO₂ och VCO₂
När VI och VE finns tillgängliga under samma förhållanden kan syreupptaget beräknas som VO₂ = (VI × FIO₂) − (VE × FEO₂). Koldioxidproduktionen kan beräknas som VCO₂ = (VE × FECO₂) − (VI × FICO₂). Om luftflödet anges i liter per minut blir även svaren i liter per minut.
Termen för koldioxid i inandningsluften är ibland mycket liten, men den bör inte utelämnas om inte beräkningsmetoden uttryckligen behandlar den som försumbar. Om du behåller det uppmätta värdet blir ekvationen konsekvent. Använd oavrundade gasandelar genom hela beräkningen och avrunda först slutresultatet till ett lämpligt antal decimaler.
- Beräkna VI om den inte mättes direkt
- Multiplicera varje luftflödesvärde med motsvarande gasandel
- Subtrahera syret i utandningsluften från syret i inandningsluften för att få VO₂
- Subtrahera koldioxiden i inandningsluften från koldioxiden i utandningsluften för att få VCO₂
- Kontrollera att båda svaren har samma enhet och avser samma tidsperiod
Omvandla och jämföra resultaten
Ett värde i liter per minut kan omvandlas till milliliter per minut genom att multiplicera det med 1 000. För att uttrycka VO₂ i förhållande till kroppsmassan multiplicerar du liter per minut med 1 000 och dividerar med kroppsmassan i kilogram. Resultatet anges i milliliter per kilogram och minut.
Relativa värden kan hjälpa dig att jämföra mätningar från personer med olika kroppsstorlek, men beräkningen förklarar inte alla skillnader mellan resultaten. Rörelseintensitet, andningsmönster, nyligt matintag och om mätvärdet var stabilt kan alla påverka resultatet. Jämför bara mätvärden när förhållandena vid mätningen är någorlunda lika.
- L/min till ml/min: multiplicera med 1 000
- Relativt VO₂: VO₂ i L/min × 1 000 ÷ kroppsmassa i kg
- Anteckna om mätningen gjordes i vila eller under rörelse
- Använd samma enhet när du jämför olika tillfällen
Använda VCO₂ tillsammans med matregistrering
Om du dividerar VCO₂ med VO₂ får du respiratorisk utbyteskvot, ofta förkortat RER. Kvoten speglar blandningen av kolhydrater och fett som används just då, men visar inte direkt vilken mat du senast åt. Hård ansträngning, förändrad intensitet och ett oregelbundet andningsmönster kan göra ett kort mätvärde svårare att tolka.
Matregistrering visar energi och näringsämnen som du har fått i dig, medan VO₂ och VCO₂ beskriver gasutbytet under mätperioden. Protein och kolhydrater ger ungefär 4 kcal per gram, medan fett ger ungefär 9 kcal per gram, men dessa schablonvärden går inte att använda för att återskapa ett exakt resultat av en gasutbytesmätning. Se beräkningen från andningen och matdagboken som kompletterande sammanhang, inte som utbytbara mätningar.
- Beräkna RER som VCO₂ ÷ VO₂
- Använd värden som uppmättes under samma tidsperiod
- Titta efter en stabil mätning i stället för en enstaka ovanlig andning
- Notera nyligt matintag och rörelse när du granskar resultatet