Majalah

Cara mengira VO₂ dan VCO₂ daripada data pernafasan

VO₂ menerangkan oksigen yang digunakan oleh badan, manakala VCO₂ menerangkan karbon dioksida yang dihasilkan. Panduan ini menjelaskan ukuran, persamaan dan semakan yang diperlukan untuk mengira kedua-dua nilai.

Maksud VO₂ dan VCO₂

VO₂ ialah isipadu oksigen yang diserap oleh badan dalam tempoh tertentu. VCO₂ ialah isipadu karbon dioksida yang dilepaskan dalam tempoh yang sama. Kedua-duanya biasanya dilaporkan dalam liter seminit atau mililiter seminit.

Nilai ini tidak dapat dikira dengan tepat daripada catatan makanan sahaja. Biasanya, nilai ini diperoleh dengan mengukur jumlah udara yang disedut dan hembus serta bahagian oksigen dan karbon dioksida dalam udara itu. Pendekatan ini dipanggil kalorimetri tidak langsung kerana penggunaan tenaga dianggarkan berdasarkan pertukaran gas.

  • VO₂: oksigen yang digunakan seminit
  • VCO₂: karbon dioksida yang dihasilkan seminit
  • VI: isipadu udara sedutan seminit
  • VE: isipadu udara hembusan seminit
  • F: pecahan gas tertentu dalam udara

Ukuran yang diperlukan untuk pengiraan

Pengiraan ini memerlukan aliran udara sedutan dan hembusan, serta pecahan oksigen dan karbon dioksida dalam setiap satunya. Pecahan gas ditulis sebagai perpuluhan, jadi bacaan dalam bentuk peratus mesti dibahagikan dengan 100 sebelum digunakan dalam persamaan. Semua nilai aliran udara mesti merangkumi tempoh masa yang sama.

Isipadu gas berubah mengikut suhu, tekanan dan wap air. Oleh itu, isipadu udara sedutan dan hembusan perlu dinyatakan berdasarkan keadaan rujukan yang sama sebelum dibandingkan. Dalam amalan, sistem pengukuran yang dikonfigurasi dengan betul biasanya membuat pelarasan ini semasa pemprosesan.

  • VI dan VE dalam liter seminit
  • Pecahan oksigen sedutan, ditulis sebagai FIO₂
  • Pecahan oksigen hembusan, ditulis sebagai FEO₂
  • Pecahan karbon dioksida sedutan, ditulis sebagai FICO₂
  • Pecahan karbon dioksida hembusan, ditulis sebagai FECO₂

Mengira aliran udara sedutan

Banyak sistem litar terbuka mengukur aliran udara hembusan secara langsung, tetapi tidak mengukur aliran udara sedutan dengan cara yang sama. Isipadu sedutan kemudiannya boleh dianggarkan dengan andaian bahawa jumlah nitrogen yang masuk dan keluar daripada badan tidak berubah. Kaedah ini dikenali sebagai transformasi Haldane.

Mula-mula, kira pecahan nitrogen dengan menolak pecahan oksigen dan karbon dioksida daripada 1. Isipadu sedutan kemudian dikira sebagai VI = VE × (1 − FEO₂ − FECO₂) ÷ (1 − FIO₂ − FICO₂). Kekalkan semua pecahan gas dalam bentuk perpuluhan dan jangan bundarkan angka semasa langkah perantaraan.

  • Cari pecahan nitrogen hembusan: 1 − FEO₂ − FECO₂
  • Cari pecahan nitrogen sedutan: 1 − FIO₂ − FICO₂
  • Bahagikan pecahan hembusan dengan pecahan sedutan
  • Darabkan hasilnya dengan VE untuk mendapatkan VI

Mengira VO₂ dan VCO₂

Setelah VI dan VE tersedia dalam keadaan yang sepadan, pengambilan oksigen boleh dikira sebagai VO₂ = (VI × FIO₂) − (VE × FEO₂). Penghasilan karbon dioksida boleh dikira sebagai VCO₂ = (VE × FECO₂) − (VI × FICO₂). Jika aliran udara dimasukkan dalam liter seminit, kedua-dua hasilnya juga dalam liter seminit.

Nilai karbon dioksida sedutan kadangkala sangat kecil, tetapi jangan abaikannya melainkan kaedah pengiraan secara khusus menganggapnya boleh diabaikan. Mengekalkan nilai yang diukur menjadikan persamaan itu konsisten. Gunakan pecahan gas yang belum dibundarkan sepanjang pengiraan dan bundarkan hanya hasil akhir kepada bilangan tempat perpuluhan yang munasabah.

  • Kira VI jika nilai ini tidak diukur secara langsung
  • Darabkan setiap nilai aliran udara dengan pecahan gas yang sepadan
  • Tolak oksigen hembusan daripada oksigen sedutan untuk mendapatkan VO₂
  • Tolak karbon dioksida sedutan daripada karbon dioksida hembusan untuk mendapatkan VCO₂
  • Pastikan kedua-dua hasil menggunakan unit dan tempoh masa yang sama

Menukar dan membandingkan hasil

Nilai dalam liter seminit boleh ditukar kepada mililiter seminit dengan mendarabkannya dengan 1,000. Untuk menyatakan VO₂ mengikut jisim badan, darabkan liter seminit dengan 1,000 dan bahagikan dengan jisim badan dalam kilogram. Hasilnya dinyatakan sebagai mililiter sekilogram seminit.

Nilai relatif boleh membantu membandingkan ukuran bagi individu dengan saiz badan yang berbeza, tetapi pengiraan ini tidak menerangkan setiap perbezaan antara hasil. Keamatan pergerakan, corak pernafasan, pengambilan makanan baru-baru ini dan kestabilan bacaan semuanya boleh mempengaruhi nombor tersebut. Bandingkan bacaan hanya apabila keadaan pengukuran hampir sama.

  • L/min kepada ml/min: darabkan dengan 1,000
  • VO₂ relatif: VO₂ dalam L/min × 1,000 ÷ jisim badan dalam kg
  • Catat sama ada bacaan diambil semasa rehat atau bergerak
  • Gunakan unit yang sama setiap kali anda membandingkan sesi

Menggunakan VCO₂ bersama-sama penjejakan makanan

Membahagikan VCO₂ dengan VO₂ memberikan nisbah pertukaran pernafasan, yang sering diringkaskan sebagai RER. Nisbah ini mencerminkan campuran karbohidrat dan lemak yang digunakan pada waktu itu, tetapi bukan bacaan langsung tentang makanan yang baru sahaja dimakan. Usaha fizikal yang berat, perubahan intensiti dan corak pernafasan yang tidak stabil boleh menyukarkan tafsiran bacaan yang singkat.

Penjejakan makanan merekodkan tenaga dan nutrien yang diambil, manakala VO₂ dan VCO₂ menerangkan pertukaran gas dalam tempoh pengukuran. Protein dan karbohidrat membekalkan kira-kira 4 kcal setiap gram, manakala lemak membekalkan kira-kira 9 kcal setiap gram. Namun, faktor rujukan ini tidak boleh digunakan untuk membina semula hasil pertukaran gas dengan tepat. Anggap pengiraan pernafasan dan catatan makanan sebagai sumber konteks yang saling berkaitan, bukan ukuran yang boleh saling menggantikan.

  • Kira RER sebagai VCO₂ ÷ VO₂
  • Gunakan nilai yang diambil dalam tempoh masa yang sama
  • Cari bacaan yang stabil, bukan satu nafas yang luar biasa
  • Catat pengambilan makanan terkini dan pergerakan semasa menyemak hasil

Baca juga dalam majalah