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सांस के डेटा से VO₂ और VCO₂ की गणना कैसे करें

VO₂ बताता है कि शरीर कितनी ऑक्सीजन का उपयोग करता है, जबकि VCO₂ बताता है कि शरीर कितनी कार्बन डाइऑक्साइड बनाता है। यह गाइड दोनों मानों की गणना के लिए जरूरी माप, समीकरण और जांच समझाती है।

VO₂ और VCO₂ का मतलब

VO₂ समय के साथ शरीर द्वारा ग्रहण की गई ऑक्सीजन की मात्रा है। VCO₂ इसी अवधि में बाहर छोड़ी गई कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा है। इन्हें आमतौर पर लीटर प्रति मिनट या मिलीलीटर प्रति मिनट में बताया जाता है।

केवल खाने-पीने का रिकॉर्ड देखकर इन मानों की सटीक गणना नहीं की जा सकती। आमतौर पर इन्हें सांस में ली गई हवा की मात्रा और उस हवा में ऑक्सीजन तथा कार्बन डाइऑक्साइड के अनुपात को मापकर निकाला जाता है। इस तरीके को अप्रत्यक्ष कैलोरीमेट्री कहते हैं, क्योंकि गैसों के आदान-प्रदान से ऊर्जा के उपयोग का अनुमान लगाया जाता है।

  • VO₂: प्रति मिनट इस्तेमाल की गई ऑक्सीजन
  • VCO₂: प्रति मिनट बनी कार्बन डाइऑक्साइड
  • VI: प्रति मिनट सांस के साथ अंदर ली गई हवा की मात्रा
  • VE: प्रति मिनट सांस के साथ बाहर छोड़ी गई हवा की मात्रा
  • F: हवा में किसी खास गैस का अंश

गणना के लिए जरूरी माप

इस गणना के लिए सांस के साथ अंदर और बाहर जाने वाली हवा का प्रवाह, साथ ही दोनों में ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड के अंश की जरूरत होती है। गैस के अंश को दशमलव के रूप में लिखा जाता है, इसलिए प्रतिशत में दी गई रीडिंग को समीकरण में डालने से पहले 100 से भाग देना चाहिए। हवा के प्रवाह के सभी मान एक ही समयावधि के होने चाहिए।

गैस का आयतन तापमान, दबाव और जलवाष्प के साथ बदलता है। इसलिए तुलना करने से पहले अंदर ली गई और बाहर छोड़ी गई हवा के आयतन को एक जैसी संदर्भ स्थितियों के अनुसार दिखाना जरूरी है। व्यवहार में, सही ढंग से सेट किए गए मापने वाले सिस्टम आमतौर पर अपनी प्रोसेसिंग के दौरान ये सुधार कर देते हैं।

  • VI और VE, लीटर प्रति मिनट में
  • सांस के साथ अंदर ली गई हवा में ऑक्सीजन का अंश, FIO₂ के रूप में
  • सांस के साथ बाहर छोड़ी गई हवा में ऑक्सीजन का अंश, FEO₂ के रूप में
  • सांस के साथ अंदर ली गई हवा में कार्बन डाइऑक्साइड का अंश, FICO₂ के रूप में
  • सांस के साथ बाहर छोड़ी गई हवा में कार्बन डाइऑक्साइड का अंश, FECO₂ के रूप में

अंदर ली गई हवा के प्रवाह की गणना

कई ओपन-सर्किट सिस्टम बाहर छोड़ी गई हवा के प्रवाह को सीधे मापते हैं, लेकिन अंदर ली गई हवा के प्रवाह को उसी तरह नहीं मापते। ऐसे में यह मानकर अंदर ली गई हवा का आयतन निकाला जा सकता है कि शरीर में जाने और शरीर से बाहर आने वाली नाइट्रोजन की मात्रा में बदलाव नहीं होता। इसे हैल्डेन ट्रांसफॉर्मेशन कहते हैं।

पहले ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड के अंशों को 1 में से घटाकर नाइट्रोजन का अंश निकालें। फिर अंदर ली गई हवा का आयतन इस तरह निकालें: VI = VE × (1 − FEO₂ − FECO₂) ÷ (1 − FIO₂ − FICO₂)। हर गैस-अंश को दशमलव के रूप में रखें और बीच के चरणों में राउंड न करें।

  • बाहर छोड़ी गई हवा में नाइट्रोजन का अंश निकालें: 1 − FEO₂ − FECO₂
  • अंदर ली गई हवा में नाइट्रोजन का अंश निकालें: 1 − FIO₂ − FICO₂
  • बाहर छोड़ी गई हवा के अंश को अंदर ली गई हवा के अंश से भाग दें
  • VI पाने के लिए मिले परिणाम को VE से गुणा करें

VO₂ और VCO₂ की गणना

जब VI और VE एक जैसी संदर्भ स्थितियों में उपलब्ध हों, तो ऑक्सीजन ग्रहण की गणना VO₂ = (VI × FIO₂) − (VE × FEO₂) से की जा सकती है। कार्बन डाइऑक्साइड उत्पादन की गणना VCO₂ = (VE × FECO₂) − (VI × FICO₂) से की जा सकती है। अगर हवा के प्रवाह को लीटर प्रति मिनट में दर्ज किया गया है, तो दोनों जवाब भी लीटर प्रति मिनट में होंगे।

अंदर ली गई हवा में कार्बन डाइऑक्साइड का हिस्सा कभी-कभी बहुत कम होता है, लेकिन जब तक गणना की विधि इसे खास तौर पर नगण्य न मानती हो, इसे हटाना नहीं चाहिए। मापा गया मान बनाए रखने से समीकरण एकसमान रहता है। पूरी गणना में बिना राउंड किए हुए गैस-अंश इस्तेमाल करें और केवल अंतिम परिणाम को दशमलव के उचित अंकों तक राउंड करें।

  • अगर VI सीधे नहीं मापा गया है, तो इसकी गणना करें
  • हवा के प्रवाह के हर मान को उससे जुड़े गैस-अंश से गुणा करें
  • VO₂ पाने के लिए अंदर ली गई हवा की ऑक्सीजन में से बाहर छोड़ी गई हवा की ऑक्सीजन घटाएं
  • VCO₂ पाने के लिए बाहर छोड़ी गई हवा की कार्बन डाइऑक्साइड में से अंदर ली गई हवा की कार्बन डाइऑक्साइड घटाएं
  • जांचें कि दोनों जवाबों में इकाई और समयावधि एक जैसी हो

नतीजों को बदलना और उनकी तुलना करना

लीटर प्रति मिनट के मान को मिलीलीटर प्रति मिनट में बदलने के लिए उसे 1,000 से गुणा करें। VO₂ को शरीर के वजन के अनुपात में दिखाने के लिए लीटर प्रति मिनट वाले मान को 1,000 से गुणा करें और फिर शरीर के वजन, किलोग्राम में, से भाग दें। नतीजे को मिलीलीटर प्रति किलोग्राम प्रति मिनट के रूप में लिखा जाता है।

अनुपात में दिखाए गए मान अलग-अलग वजन वाले लोगों के मापों की तुलना में मदद कर सकते हैं, लेकिन यह गणना नतीजों के हर अंतर की वजह नहीं बताती। गतिविधि की तीव्रता, सांस लेने का तरीका, हाल में खाना खाना और रीडिंग का स्थिर होना या न होना—ये सभी संख्या को प्रभावित कर सकते हैं। रीडिंग की तुलना तभी करें जब माप की स्थितियां काफी हद तक एक जैसी हों।

  • L/min को ml/min में बदलने के लिए 1,000 से गुणा करें
  • सापेक्ष VO₂: VO₂, L/min में × 1,000 ÷ शरीर का वजन, kg में
  • दर्ज करें कि रीडिंग आराम के समय ली गई थी या गतिविधि के दौरान
  • अलग-अलग सत्रों की तुलना करते समय एक ही इकाई का इस्तेमाल करें

खाने-पीने के रिकॉर्ड के साथ VCO₂ का उपयोग

VCO₂ को VO₂ से भाग देने पर रेस्पिरेटरी एक्सचेंज रेशियो मिलता है, जिसे अक्सर RER कहा जाता है। यह अनुपात बताता है कि उस समय शरीर कार्बोहाइड्रेट और वसा के किस मिश्रण का उपयोग कर रहा है, लेकिन यह हाल में खाए गए भोजन का सीधा माप नहीं है। ज्यादा मेहनत, बदलती हुई तीव्रता और अस्थिर सांस लेने के तरीके के कारण थोड़े समय की रीडिंग को समझना मुश्किल हो सकता है।

खाने-पीने का रिकॉर्ड बताता है कि कितनी ऊर्जा और पोषक तत्व लिए गए, जबकि VO₂ और VCO₂ माप की अवधि के दौरान गैसों के आदान-प्रदान का वर्णन करते हैं। प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट से लगभग 4 kcal प्रति ग्राम मिलता है, जबकि वसा से लगभग 9 kcal प्रति ग्राम मिलता है। लेकिन इन पाठ्यपुस्तक वाले मानों से गैसों के आदान-प्रदान का सटीक नतीजा दोबारा नहीं निकाला जा सकता। सांस के माप की गणना और खाने-पीने के रिकॉर्ड को एक-दूसरे के विकल्प नहीं, बल्कि संदर्भ देने वाले आपस में जुड़े स्रोत मानें।

  • RER की गणना VCO₂ ÷ VO₂ से करें
  • एक ही समयावधि में लिए गए मानों का उपयोग करें
  • एक बार की असामान्य सांस के बजाय स्थिर माप देखें
  • नतीजे की समीक्षा करते समय हाल में खाना खाने और गतिविधि को नोट करें

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