Vapaana elävän energian kulutuksen mittaaminen suoralla kalorimetrialla

Nykyisiä lähestymistapoja päivittäisen kokonaisenergiankulutuksen (TDEE) mittaamiseen vapaana elävillä yksilöillä rajoittavat kustannukset, tarkkuus ja tiettyjen toimintojen herkkyys. Tarkkoja, luotettavia ja edullisia lähestymistapoja TDEE:n mittaamiseen tarvitaan paitsi kliinisten tulosten parantamiseksi (esim. painonhallinta), mutta myös kansanterveystutkimuksen tavoitteiden saavuttamiseksi. Ihmisellä EE on verrannollinen kokonaislämpöhäviöön, joka on johtavien, konvektiivisten, säteilevien ja haihtuvien lämpövirtojen summa, ja lämpöhäviön mittaus on suoran kalorimetrian perusta. Kaikkia vapaasti elävien ihmisten lämpövirtauksia ei kuitenkaan ole voitu mitata tarkasti, etenkään haihtuvaa lämpöhäviötä, joka voi olla olennainen osa lämmön kokonaistuotantoa. Äskettäin kehitetty lämpövirtausmittari, joka pystyy mittaamaan kaikenlaista lämpövirtaa, on osoittanut lupaavuutta konseptikokeissa ja pilottitutkimuksissa, mutta sen tarkkuutta TDEE:n mittauksessa ei ole vielä testattu perusteellisesti. Lisäksi ei ole tutkittu, kuinka tarkkuuteen vaikuttavat tekijät, kuten vaatteet, ympäristön lämpötila ja rasvaisuus. Ehdotetun tutkimuksen tavoitteet ovat a) tarkentaa TDEE:n mittausta kokonaislämpövuon perusteella määrittämällä, kuinka tekijät, kuten vaatetus, ympäristön lämpötila, ikä, sukupuoli ja kehon koostumus, vaikuttavat tarkkuuteen; b) vertaa tämän lähestymistavan tarkkuutta kaksinkertaisesti leimatun veden (DLW) ja koko huoneen epäsuoran kalorimetrian kriteerimittauksiin; ja c) verrata tarkkuutta vastaavaan laitteeseen, joka mittaa lämpövirtaa, mutta ei pysty mittaamaan suoraan haihtumiskomponenttia. Ehdotettu tutkimus on innovatiivinen, koska se testaa fysiologiseen signaaliin (lämmöntuotantoon) perustuvan lähestymistavan tarkkuutta, joka on suoraan verrannollinen EE:hen. TDEE:n tarkan mittaamisen lisäksi erilaisten liikuntamuotojen tunnistaminen ja erottaminen on tärkeä tavoite fyysiseen toimintaan liittyvässä tutkimuksessa, mutta kyky tehdä niin on rajallinen. Siten ehdotetun tutkimuksen lisätavoitteena on määrittää, voidaanko lämpövuon muutosten mittausta käyttää EE:n tunnistamiseen tietyissä aktiivisuusjaksoissa ja ylävartalon ja alavartalon aktiivisuuden erottamiseen. Ehdotetut tutkimukset mahdollistavat teknologian jalostamisen, jolla on suuri merkitys sekä kliinisessä käytännössä että tutkimuksessa. Tämä uusi lähestymistapa tarjoaa mahdollisesti merkittäviä parannuksia TDEE:n mittaamiseen vapaasti elävillä ihmisillä sekä fyysisen aktiivisuuden ja siihen liittyvien energiakustannusten arvioinnissa.