RU2728262C1 - Method for determining energy consumption of human body - Google Patents

Method for determining energy consumption of human body Download PDF

Info

Publication number
RU2728262C1
RU2728262C1 RU2019120121A RU2019120121A RU2728262C1 RU 2728262 C1 RU2728262 C1 RU 2728262C1 RU 2019120121 A RU2019120121 A RU 2019120121A RU 2019120121 A RU2019120121 A RU 2019120121A RU 2728262 C1 RU2728262 C1 RU 2728262C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heart rate
food
human body
per minute
time
Prior art date
Application number
RU2019120121A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ирина Игоревна Новикова
Юрий Владимирович Ерофеев
Елена Владимировна Усачева
Оксана Михайловна Куликова
Ирина Петровна Флянку
Павел Андреевич Вейних
Original Assignee
Федеральное бюджетное учреждение науки "Новосибирский научно-исследовательский институт гигиены" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ФБУН "Новосибирский НИИ гигиены" Роспотребнадзора)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное бюджетное учреждение науки "Новосибирский научно-исследовательский институт гигиены" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ФБУН "Новосибирский НИИ гигиены" Роспотребнадзора) filed Critical Федеральное бюджетное учреждение науки "Новосибирский научно-исследовательский институт гигиены" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ФБУН "Новосибирский НИИ гигиены" Роспотребнадзора)
Priority to RU2019120121A priority Critical patent/RU2728262C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2728262C1 publication Critical patent/RU2728262C1/en

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention relates to a method for determining energy consumption of an organism using pulsometry and can be used in general hygiene, medicine, as well as in scientific research. Disclosed is a method for determining energy expenditure (EE) of a human body, characterized by the fact that energy expenditure for the main metabolism of the human body to ensure its vital activity, energy expenditure for food thermogenesis, the human body spent on digesting food, and energy expenditure on physical activity is determined in a complex manner by monitoring heart rate (HR) values for the analyzed period of time, including measurement by means of heart rate meter (Heart Rate): resting heart rate, determined in conditions of basic metabolism, bpm; aerobic threshold heart rate, bpm; maximum oxygen consumption per minute, ml/min/kg, as well as human body weight, kg. Total energy expenditure of human body (EE) is calculated for the period of time (T) by formula:
Figure 00000021
where kmin is the number of kilocalories consumed per minute, kcal/min; mp is human body weight, kg; T is period of time, min. Amount of calories consumed per minute is given by the expression:
Figure 00000022
where a, b are correction factors. To calculate correction coefficients expression is used:
Figure 00000023
where HRresting is resting heart rate, determined in conditions of basic metabolism, bpm; HRAT - HR of aerobic threshold, bpm. MOC - maximum body oxygen consumption per minute, ml/min/kg. Calculation of the energy expended on the main exchange - EEME performed using formulas (1) and (2) at a constant value of heart rate, given by HRresting. Calculation of energy expenditure for food thermogenesis (specifically dynamic action of food) is carried out by formula:
Figure 00000024
where TFD is time spent on food digestion, min; kmm is the number of kilocalories consumed per minute during the main metabolism is calculated by formula (3) at the HRresting value, kcal; r - percentage of energy consumption for specific dynamic action of food (depends on human diet, usually default value of this indicator is 15 %). For calculation of energy expenditures spent for physical activity (without taking into account of basic metabolism and energy consumption for specifically dynamic effect of food), formula is used:
Figure 00000025
where τEEA is time of performance of type of activity, min; where TSDAF is the time spent on digestion at run time a certain activity, under normal conditions of TSDAF = TEEA, if a person eats evenly throughout the day, min. Determination of total energy expenditures (EE) spent by human body is performed by formula:
Figure 00000026
EFFECT: invention provides higher reliability of EE test results by complex measurement and calculation of most EE parameters using heart rate monitor.
1 cl, 2 tbl

Description

Изобретение относится к способу определения энергозатрат организма с использованием пульсометрии и может быть использовано в общей гигиене, медицине, а также при проведении научных исследований.The invention relates to a method for determining the energy consumption of the body using heart rate monitoring and can be used in general hygiene, medicine, as well as in scientific research.

Оценка энергозатрат организма человека производится для решения задач определения количества расходуемой им энергии при различных видах деятельности, научного обоснования физиологических норм двигательной активности и питания с учетом его индивидуальных особенностей, корректировки его двигательного режима в случае, если показатели физической активности отличаются от оптимальных значений. Оптимизация двигательного режима человека позволит сохранить и восстановить его здоровье, снизить риски возникновения у него заболеваний.The assessment of the energy consumption of the human body is carried out to solve the problems of determining the amount of energy consumed by it in various types of activity, to scientifically substantiate the physiological norms of motor activity and nutrition, taking into account its individual characteristics, to correct its motor regime if the indicators of physical activity differ from the optimal values. Optimization of the motor regime of a person will allow to preserve and restore his health, to reduce the risks of his diseases.

В настоящее время не существует подходов, позволяющих с достаточной точностью проводить оценку энергетических затрат организма человека.At the present time, there are no approaches that allow with sufficient accuracy to assess the energy costs of the human body.

Известны методы расчета энергетических затрат организма человека (ЭТ): метод прямой калориметрии [7], метод непрямой калориметрии [7], метод оценки ЭТ с использованием воды, меченной стабильными изотопами (2Н218O) [1, 7], хронометражно-табличный метод [7, 8, 1], метод акселорометрии [7, 8, 9, 10, 12], метод пульсометрии [11, 13, 2].There are known methods for calculating the energy consumption of the human body (ET): the method of direct calorimetry [7], the method of indirect calorimetry [7], the method for assessing ET using water labeled with stable isotopes (2H218O) [1, 7], the time-table method [7 , 8, 1], accelerometry method [7, 8, 9, 10, 12], pulsometry method [11, 13, 2].

Данные методы либо сложны в использовании, либо не обладают достаточной точностью, что ограничивает их использование на популяционном уровне.These methods are either difficult to use or do not have sufficient accuracy, which limits their use at the population level.

Кратко опишем некоторые из выше указанных аналогов.Let's briefly describe some of the above mentioned analogs.

Наиболее распространенным в лабораторных условиях является хронометражно-табличный метод, основанный на расчетах по формулам Миффлина-Сан Джеора (Mifflin-St. Jeor) или Гарисса-Бенидикта (J.A. Harris; F.G. Benedict) с поправками, учитывающими метаболический эквивалент нагрузки (MET) [6]. Существенным недостатком данного метода является то, что он не учитывает индивидуальные особенности человека, его метаболизм, не решает задачу минимизации погрешностей при определении временных периодов выполнения нагрузки.The most common in the laboratory is the time-table method based on calculations by the Mifflin-St. Jeor or Gariss-Benidict (JA Harris; FG Benedict) formulas with corrections taking into account the metabolic equivalent load (MET) [6 ]. A significant disadvantage of this method is that it does not take into account the individual characteristics of a person, his metabolism, does not solve the problem of minimizing errors in determining the time periods for performing the load.

С целью повышения точности вышеуказанного метода предложен способ (прототип), в основе которого лежит расчет поправочного коэффициента на основании анализа показателей часов для бега Garmin Forerunner 310 XT (патент РФ №2631562, МПК А61В 5/02, опубл. 25.09.2017 г.). Поправочный коэффициент определяется на основании мониторинга пульса испытуемого во время тренировки [5]. Данный способ повышает точность расчета энергозатрат организма, но в тоже время не решает задачу уменьшения погрешности измерения времени выполнения нагрузки при анализе двигательного режима испытуемого.In order to improve the accuracy of the above method, a method (prototype) is proposed, which is based on the calculation of the correction factor based on the analysis of the indicators of the running watch Garmin Forerunner 310 XT (RF patent No. 2631562, IPC А61В 5/02, publ. 09/25/2017) ... The correction factor is determined based on monitoring the subject's pulse during training [5]. This method increases the accuracy of calculating the body's energy consumption, but at the same time does not solve the problem of reducing the error in measuring the time of load fulfillment when analyzing the subject's motor regime.

Для решения задачи повышения точности измерений разработан заявляемый способ оценки энергозатрат организма человека на основании мониторинга показателей частоты сердечных сокращений (ЧСС). Точность расчетов повышается путем учета индивидуальных особенностей организма человека, анализа физиологических и возрастных особенностей испытуемого, оценки его адаптационного потенциала. Это достигается использованием в расчетах таких показателей как ЧСС покоя (ЧССпокоя, уд/мин), ЧСС аэробного порога (ЧССАП., уд/мин), масса тела (mр, кг). При оценке энерготрат организма человека используется закономерность: между показателями ЧСС и потреблением кислорода организмом существует линейная связь [2].To solve the problem of increasing the accuracy of measurements, the proposed method for assessing the energy consumption of the human body on the basis of monitoring heart rate (HR) indicators has been developed. The accuracy of the calculations is increased by taking into account the individual characteristics of the human body, analyzing the physiological and age characteristics of the subject, assessing his adaptive potential. This is achieved by using in the calculations of indicators such as resting heart rate (HR rest beats / min), HR aerobic threshold (HR AP., Beats / min), body mass (m p, kg). When assessing the energy consumption of the human body, a regularity is used: there is a linear relationship between the heart rate and oxygen consumption by the body [2].

Таким образом, техническим результатом заявляемого изобретения является повышения точности определения энергетических затрат (ЭТ) организма человека за счет уменьшения погрешности измерения времени выполнения нагрузки при анализе двигательного режима испытуемого.Thus, the technical result of the claimed invention is to improve the accuracy of determining the energy costs (ET) of the human body by reducing the error in measuring the time of the load in the analysis of the motor regime of the subject.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе определения суммарных энергетических затрат (ЭТ) организма человека, согласно изобретения, энергетические затраты на основной обмен, затрачиваемые организмом человека на обеспечение своей жизнедеятельности (ЭТосн.обмен), энергетические затраты на пищевой термогенез, затрачиваемые организмом человека на переваривание пищи (ЭТСДПП) и энергетические затраты на физическую активность (ЭТД) определяют комплексно путем мониторинга показателей частоты сердечных сокращений (ЧСС) за исследуемый период времени (Т), включающих измерение с помощью пульсометра (Heart Rate): ЧСС покоя, определяемая в условиях основного обмена уд/мин (ЧССпокоя); ЧСС аэробного порога, уд/мин (ЧССАП); максимального потребления кислорода (МПК) в минуту, мл/мин/кг, а также измерения массы тела человека, кг (mр).The specified technical result is achieved by the fact that in the method for determining the total energy costs (ET) of the human body, according to the invention, the energy costs for the basic metabolism, spent by the human body to ensure its life (ET basic exchange ), the energy costs for food thermogenesis, spent by the body a person for food digestion (ET SDPP ) and energy expenditures for physical activity (ETD) are determined in a complex way by monitoring heart rate (HR) indicators for the studied period of time (T), including measurement using a heart rate monitor (Heart Rate): Resting heart rate, determined in conditions of basal metabolism beats / min ( resting heart rate); Aerobic threshold heart rate, beats / min ( AP HR); maximum oxygen consumption (IPC) per minute, ml / min / kg, as well as measurements of human body weight, kg (m p ).

Расчет суммарных энергозатрат (ЭТ) за период времени (Т) осуществляется по формуле:The calculation of the total energy consumption (ET) for a period of time (T) is carried out according to the formula:

Figure 00000001
Figure 00000001

где kмин - количество ккал, потребляемых в мин, ккал/мин;where k min is the number of kcal consumed per minute, kcal / min;

mр - масса тела человека, кг;m p - human body weight, kg;

Т - период времени, мин.T - time period, min.

Количество ккал, потребляемых в минуту задается выражением:The number of kcal consumed per minute is given by the expression:

Figure 00000002
Figure 00000002

где a, b - поправочные коэффициенты.where a, b are correction factors.

Для расчета поправочных коэффициентов а и b используется выражение:To calculate the correction factors a and b, the following expression is used:

Figure 00000003
Figure 00000003

где ЧССпокоя - ЧСС покоя, определяемая в условиях основного обмена уд/мин;where resting heart rate - resting heart rate, determined in terms of basal metabolism beats / min;

ЧССАП - ЧСС аэробного порога, уд/мин;HR AP - HR of the aerobic threshold, beats / min;

МПК - максимальное потребление кислорода организмом в мин, мл/мин/кг.MIC is the maximum oxygen consumption by the body in min, ml / min / kg.

В структуру суммарных ЭТ входят следующие составляющие:The structure of total ET includes the following components:

- ЭТ на основной обмен (энерготраты, затрачиваемые организмом человека на обеспечение своей жизнедеятельности);- ET for basic metabolism (energy expenditures spent by the human body to ensure its life);

- ЭТ на пищевой термогенез (энерготраты, затрачиваемые организмом человека на переваривание пищи);- ET for food thermogenesis (energy expenditure by the human body for the digestion of food);

- ЭТ на физическую активность.- ET for physical activity.

Расчет энергозатрат, затраченных на основной обмен, проводится по формулам (1) и (2) при постоянном значении ЧСС, задаваемым ЧССпокоя.The calculation of the energy consumption spent on the basal metabolic rate is carried out according to formulas (1) and (2) at a constant heart rate value set by the resting heart rate.

Расчет энергозатрат на пищевой термогенез (специфически динамическое действие пищи) выполняется по формуле:The calculation of energy consumption for food thermogenesis (specifically the dynamic action of food) is performed according to the formula:

Figure 00000004
Figure 00000004

где ТПП _ время, потраченное на переваривание пищи, мин.where T is the PP _ the time spent on digestion, min.

kоо - количество ккалорий, потребляемых в минуту при основном обмене, рассчитывается по формуле (3) при значении ЧССпокоя, ккал;k oo - the number of calories consumed per minute during the main metabolism, calculated by the formula (3) at the value of the resting heart rate, kcal;

r - процент от энерготрат на специфическое динамическое действие пищи (зависит от рациона питания человека, обычно по умолчанию значение данного показателя составляет 15%).r is the percentage of energy consumption for the specific dynamic action of food (depends on the person's diet, usually the default value of this indicator is 15%).

Для расчета энергозатрат, затрачиваемых на физическую активность (без учета основного обмена и энергозатрат на специфически динамическое действие пищи) используется формула:To calculate energy costs spent on physical activity (excluding basal metabolism and energy costs for the specifically dynamic action of food), the formula is used:

Figure 00000005
Figure 00000005

где ТЭТД - время выполнения вида деятельности, мин; ТСДДП - время, потраченное на переваривание пищи во время выполнения определенного вида деятельности, в обычных условиях ТСДДП=ТЭТД, если человек питается равномерно в течение дня, мин., а определение суммарных энергозатрат (ЭТ), затрачиваемых организмом человека осуществляют по формуле:where T ETD is the time to complete the type of activity, min; T SDDP is the time spent on digesting food while performing a certain type of activity, under normal conditions T SDDP = T ETD , if a person eats evenly throughout the day, min., And the determination of the total energy consumption (ET) spent by the human body is carried out according to the formula :

Figure 00000006
Figure 00000006

Для измерения массы (веса) тела рекомендуется использовать медицинские весы с чувствительностью до 50 г., взвешивание проводить при минимуме одежды на человеке и без обуви.To measure body weight (weight), it is recommended to use medical scales with a sensitivity of up to 50 g, weighing should be carried out with a minimum of clothing on a person and without shoes.

ЧСС в состоянии покоя определяется в условиях основного обмена утром натощак, после сна в горизонтальном положении на сонной, височной или лучевой артерии. Измерения проводят в течение 5 минут с расчетом среднего значения за одну минуту.Resting heart rate is determined in terms of basal metabolism in the morning on an empty stomach, after sleeping in a horizontal position on the carotid, temporal or radial artery. The measurements are taken over 5 minutes with a one-minute average.

Для получения показателя «ЧСС аэробного порога» мониторинг ЧСС проводится во время теста «бег с возрастающей интенсивностью», в котором ЧСС регистрируется до момента возникновения субъективного ощущения нехватки воздуха при легком повышении глубины дыхания, с усилиями умеренной интенсивности.To obtain the "aerobic threshold heart rate" indicator, heart rate monitoring is carried out during the "running with increasing intensity" test, in which the heart rate is recorded until a subjective feeling of lack of air appears with a slight increase in breathing depth, with efforts of moderate intensity.

Максимальное потребление кислорода организмом в минуту может быть получено с помощью пульсометра. Если эта функция у пульсометра отсутствует, данная величина может быть определена с помощью теста PWC170 [3, 4]. Энергозатраты человека менее 30,3 ккал на 1 кг массы тела в сутки являются низкими, лежащие в диапазоне от 30,3 до 46,3 ккал на 1 кг массы тела в сутки - ниже оптимального; от 46,4 до 58,5 ккал на 1 кг массы тела в сутки - оптимальные; от 58,6 до 78,2 ккал на 1 кг массы тела в сутки - выше оптимальных; более 78,2 ккал на 1 кг массы тела в сутки - высокие. Чем больше отклонение значений фактических энергозатрат человека от оптимального уровня, тем выше риски нарушения его здоровья.The body's maximum oxygen consumption per minute can be obtained using a heart rate monitor. If the heart rate monitor does not have this function, this value can be determined using the PWC 170 test [3, 4]. Human energy consumption less than 30.3 kcal per 1 kg of body weight per day is low, lying in the range from 30.3 to 46.3 kcal per 1 kg of body weight per day - below the optimum; from 46.4 to 58.5 kcal per 1 kg of body weight per day - optimal; from 58.6 to 78.2 kcal per 1 kg of body weight per day - higher than optimal; more than 78.2 kcal per 1 kg of body weight per day are high. The greater the deviation of the values of the actual energy consumption of a person from the optimal level, the higher the risks of damage to his health.

Пример конкретного выполнения заявляемого способа.An example of a specific implementation of the proposed method.

Испытуемый И-в - 19 лет.Масса тела - 72 кг. С помощью пульсометра измеряют ЧСС покоя - 60 уд/мин, ЧСС аэробного порога - 155 уд/мин, МПК - 31 мл/мин/кг.Subject I-v - 19 years old; body weight - 72 kg. Using a heart rate monitor, resting heart rate is measured - 60 beats / min, aerobic threshold heart rate - 155 beats / min, IPC - 31 ml / min / kg.

Хронометраж видов деятельности испытуемого за сутки, приведен в табл. 1. Дата исследования - 22.04.2019.

Figure 00000007
The timing of the subject's activities per day is given in table. 1. Date of research - 04/22/2019.
Figure 00000007

Ниже приведен более подробно расчет энергозатрат испытуемого на одном из его видов деятельности, приведенном в таблице 1, - пробежке в парке (табл. 1). Продолжительность выполнения действия - 5 минут. Мониторинг ЧСС осуществлялся с помощью нагрудного пульсометра, значения ЧСС приведены в табл. 2.Below is a more detailed calculation of the subject's energy consumption in one of his types of activity, given in table 1, - jogging in the park (table 1). The duration of the action is 5 minutes. Heart rate monitoring was carried out using a chest heart rate monitor, heart rate values are given in table. 2.

Figure 00000008
Figure 00000008

Расчеты выполнялись по формулам (1) - (5). Поправочные коэффициенты а и b равны соответственно 0,2895 и -13,868. Следовательно, выражение (2) может быть записано следующим образом:Calculations were performed according to formulas (1) - (5). Correction factors a and b are 0.2895 and -13.868, respectively. Therefore, expression (2) can be written as follows:

Figure 00000009
Figure 00000009

ЭТ испытуемого за период выполнения упражнения составили 33,6 ккал с учетом массы тела. Из которых 6,00 ккал потрачены на основной обмен; 0,90 ккал на пищевой термогенез. Следовательно, ЭТ на физическую активность испытуемого составили 26,29 ккал.The subject's ET during the exercise period was 33.6 kcal, taking into account body weight. Of which 6.00 kcal were spent on basic metabolism; 0.90 kcal for food thermogenesis. Therefore, the ET for the physical activity of the subject was 26.29 kcal.

Энергетические затраты мужчины за сутки составили 45,76 ккал на 1 кг массы тела, что соответствует значению энергозатрат ниже оптимального.The energy consumption of a man per day was 45.76 kcal per 1 kg of body weight, which corresponds to the value of energy consumption below optimal.

Повышение достоверности результатов определения ЭТ обеспечивается путем комплексного измерения и вычисления большинства параметров ЭТ с использованием пульсометра.The increase in the reliability of the ET determination results is provided by a comprehensive measurement and calculation of most of the ET parameters using a heart rate monitor.

Источники научно-технической и патентной информацииSources of scientific, technical and patent information

1. Коростелева, М.М. Изучение энергетических затрат у московских школьников старшего возраста / М.М. Коростелева, И.В. Алешина, М.А. Тоболева, И.Я. Конь // Вопросы детской диетологии. - 2012. - Т. 10. - №6. - С. 9-12.1. Korosteleva, M.M. Study of energy costs in Moscow schoolchildren of older age / M.M. Korosteleva, I.V. Aleshina, M.A. Tobolev, I. Ya. Horse // Questions of children's dietetics. - 2012. - T. 10. - No. 6. - S. 9-12.

2. Немцев, О.Б. Стабильность показателя максимального потребления кислорода, определяемого при помощи монитора сердечного ритма Polar / О.Б. Немцев, В.И. Сидоров, Б.М. Гогодзе, И.С.Козлов, Н.А. Немцева // Ученые записки университета имени П.Ф. Лесгафта. - 2017. - №5(148). - С. 151-154.2. Nemtsev, OB Stability of the indicator of maximum oxygen consumption, determined using a Polar / OB heart rate monitor. Nemtsev, V.I. Sidorov, B.M. Gogodze, I. S. Kozlov, N. A. Nemtseva // Scientific Notes of the P.F. Lesgaft. - 2017. - No. 5 (148). - S. 151-154.

3. Руководство по спортивной медицине / под ред. В.А. Маргазина. - СПб.: СпецЛит, 2012. - 487 с. 3. Guide to sports medicine / ed. V.A. Margazin. - SPb .: SpetsLit, 2012 .-- 487 p.

4. Медведев И. Тесты с дозируемой физической нагрузкой в спортивной медицине / И. Медведев, Е. Ачкасов, А. Ландырь - Litres, 2018. - 217 с. 4. Medvedev I. Tests with dosed physical activity in sports medicine / I. Medvedev, E. Achkasov, A. Landyr - Litres, 2018. - 217 p.

5. Патент РФ №2631562, МПК А61В 5/02, опубл. 25.09.2017 г. (прототип).5. RF patent No. 2631562, IPC А61В 5/02, publ. 09/25/2017 (prototype).

6. Пивоваров, Ю.П. Руководство к лабораторным занятиям по гигиене / Ю.П. Пивоваров, О.Э. Гоева, А.А. Величко. - М.: Медицина, 1983. - 256 с.6. Brewers, Yu.P. Guide to laboratory studies in hygiene / Yu.P. Pivovarov, O.E. Goeva, A.A. Velichko. - M .: Medicine, 1983 .-- 256 p.

7. Соколов А.И. Современные методы измерения суточных энерготрат, используемые при оценке пищевого статуса / А.И. Соколов, С.Х. Сото, И.Б. Тарасова // Вопросы питания. - 2011. - Т. 80. - №. 3. - С. 62-66.7. Sokolov A.I. Modern methods of measuring daily energy consumption used in assessing nutritional status / A.I. Sokolov, S.Kh. Soto, I.B. Tarasova // Nutrition issues. - 2011. - T. 80. - No. 3. - S. 62-66.

8. Сухарев, А.Г. Хронометражно-табличный метод определения суточного расхода энергии детей и подростков / А.Г. Сухарев, Ю.А. Лукашова // Вестник Санкт-Петербургской государственной медицинской академии им. И.И. Мечникова. - 2009. - №2(31). - С. 38-43.8. Sukharev, A.G. Time-table method for determining the daily energy consumption of children and adolescents / A.G. Sukharev, Yu.A. Lukashova // Bulletin of the St. Petersburg State Medical Academy. I.I. Mechnikov. - 2009. - No. 2 (31). - S. 38-43.

9. Accelerometer-based physical activity: total volume per day and standardized measures / D.R. Bassett, R.P. Troiano, J.J. McClain, D.L. Wolff-Hughes // Medicine and science in sports and exercise. - 2015. - Vol.47 (4). - P. 833-838. DOI: 10.1249/MSS.0000000000000468.9. Accelerometer-based physical activity: total volume per day and standardized measures / D.R. Bassett, R.P. Troiano, J.J. McClain, D.L. Wolff-Hughes // Medicine and science in sports and exercise. - 2015. - Vol.47 (4). - P. 833-838. DOI: 10.1249 / MSS.0000000000000468.

10. Accelerometer-measured versus self-reported physical activity in college students: Implications for research and practice / A. Downs, H.J. Van, A. Lafrenz, D.L. Julka // Journal of American College Health. - 2014. - Vol.62 (3). - P. 204-212. DOI: 10.1080/07448481.2013.877018.10. Accelerometer-measured versus self-reported physical activity in college students: Implications for research and practice / A. Downs, H.J. Van, A. Lafrenz, D.L. Julka // Journal of American College Health. - 2014. - Vol.62 (3). - P. 204-212. DOI: 10.1080 / 07448481.2013.877018.

11. Heart rate variability is associated with amygdala functional connectivity with MPFC across younger and older adults / M. Sakaki et al. // Neuroimage. - 2016. - Vol.139. - P. 44-52. DOI: 10.1016/j.neuroimage.2016.05.076.11. Heart rate variability is associated with amygdala functional connectivity with MPFC across younger and older adults / M. Sakaki et al. // Neuroimage. - 2016. - Vol. 139. - P. 44-52. DOI: 10.1016 / j.neuroimage.2016.05.076.

12. Towards unsupervised physical activity recognition using smartphone accelerometers / Y. Lu et al. //Multimedia Tools and Applications. - 2017. - Vol.76 (8). - P. 10701-10719. DOI: 10.1007/s11042-015-3188-v.12. Towards unsupervised physical activity recognition using smartphone accelerometers / Y. Lu et al. // Multimedia Tools and Applications. - 2017. - Vol.76 (8). - P. 10701-10719. DOI: 10.1007 / s11042-015-3188-v.

13. Validity of the Polar V800 heart rate monitor to measure RR intervals at rest / D. Giles, N. Draper, W. Neil // European journal of applied physiology. - 2016. - Vol.116(3). - P. 563-571. DOI: 10.1007/s00421-015-3303-9.13. Validity of the Polar V800 heart rate monitor to measure RR intervals at rest / D. Giles, N. Draper, W. Neil // European journal of applied physiology. - 2016. - Vol. 116 (3). - P. 563-571. DOI: 10.1007 / s00421-015-3303-9.

Claims (24)

1. Способ определения энергетических затрат (ЭТ) организма человека, характеризующийся тем, что энергетические затраты на основной обмен, затрачиваемые организмом человека на обеспечение своей жизнедеятельности, энергетические затраты на пищевой термогенез, затрачиваемые организмом человека на переваривание пищи, и энергетические затраты на физическую активность определяют комплексно путем мониторинга показателей частоты сердечных сокращений (ЧСС) за исследуемый период времени, включающих измерение с помощью пульсометра: ЧСС покоя, определяемая в условиях основного обмена; ЧСС аэробного порога; МПК - максимальное потребление кислорода в минуту, а также измерение массы тела человека; причем, расчет суммарных энергозатрат организма человека за период времени осуществляется по формуле:1. A method for determining the energy costs (ET) of the human body, characterized by the fact that the energy costs for basal metabolism, spent by the human body to ensure its life, energy costs for food thermogenesis, spent by the human body for digesting food, and energy costs for physical activity determine comprehensively by monitoring heart rate (HR) indicators for the studied period of time, including measurement with a heart rate monitor: resting heart rate, determined in terms of basal metabolism; Aerobic threshold heart rate; IPC - maximum oxygen consumption per minute, as well as measurement of a person's body weight; moreover, the calculation of the total energy consumption of the human body for a period of time is carried out according to the formula:
Figure 00000010
Figure 00000010
 где kмин - количество килокалорий, потребляемых в минуту, ккал/мин;where k min is the number of kilocalories consumed per minute, kcal / min; Т - период времени, мин;T - time period, min; ЭТ - суммарные энергозатраты, ккал;ET - total energy consumption, kcal; mр - масса тела человека, кг;m p - human body weight, kg; количество килокалорий, потребляемых в минуту, задается выражением:the number of kilocalories consumed per minute is given by:
Figure 00000011
Figure 00000011
 где a, b - поправочные коэффициенты;where a, b - correction factors; kмин - количество килокалорий, потребляемых в минуту, ккал/мин;k min - the number of kilocalories consumed per minute, kcal / min; ЧСС - частота сердечных сокращений за исследуемый период времени, уд./мин; а для расчета поправочных коэффициентов используется выражение:HR - heart rate for the studied period of time, beats / min; and to calculate the correction factors, the expression is used:
Figure 00000012
Figure 00000012
 где: ЧСС покоя - частота сердечных сокращений, определяемая в условиях основного обмена, уд./мин;where: resting heart rate - heart rate determined in terms of basal metabolism, beats / min; ЧССАП - частота сердечных сокращений аэробного порога, уд./мин;HR AP - heart rate of the aerobic threshold, beats / min; МПК - максимальное потребление кислорода в минуту, мл/мин/кг;IPC - maximum oxygen consumption per minute, ml / min / kg; VО2потр - потребление кислорода организмом при нагрузке в минуту, мл/мин/кг. VО 2 consumption - oxygen consumption by the body under load per minute, ml / min / kg. 2. Способ, по п. 1, отличающийся тем, что расчет энергозатрат ЭТосн.обмен, затраченных на основной обмен, проводится по формулам (1) и (2) при постоянном значении ЧСС, задаваемом ЧССпокоя; расчет энергозатрат ЭТСДДП на пищевой термогенез выполняется по формуле:. 2. The method according to claim 1, characterized in that the calculation of the ET osn.obmen energy expended on the main exchange, carried out by the formulas (1) and (2) at a constant value of heart rate, given by resting heart rate; The calculation of the energy consumption of ET SDDP for food thermogenesis is performed according to the formula:
Figure 00000013
Figure 00000013
 где ТПП - время, потраченное на переваривание пищи, мин;where T PP - time spent on food digestion, min; koo - количество килокалорий, потребляемых в минуту при основном обмене, рассчитывается по формуле (3) при значении ЧССпокоя, ккал;k oo - the number of kilocalories consumed per minute during the basal metabolism, calculated by the formula (3) at the value of the resting heart rate, kcal; r - процент от энергозатрат на специфически динамическое действие пищи; а для расчета энергозатрат ЭТД, затрачиваемых на физическую активность без учета основного обмена, и энергозатрат на специфически динамическое действие пищи используется формула:r is the percentage of energy consumption for the specifically dynamic action of food; and to calculate the energy consumption of ETD spent on physical activity without taking into account the basal metabolism, and the energy consumption for the specifically dynamic action of food, the formula is used:
Figure 00000014
Figure 00000014
 где: TЭТД - время выполнения вида деятельности, мин;where: T ETD - time of performance of the type of activity, min; ТСДДП - время, потраченное на переваривание пищи во время выполнения определенного вида деятельности, в обычных условиях ТСДДП=ТЭТД, если человек питается равномерно в течение дня, мин.T SDDP - time spent on digesting food while performing a certain type of activity, under normal conditions T SDDP = T ETD , if a person eats evenly throughout the day, min.
RU2019120121A 2019-06-26 2019-06-26 Method for determining energy consumption of human body RU2728262C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019120121A RU2728262C1 (en) 2019-06-26 2019-06-26 Method for determining energy consumption of human body

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019120121A RU2728262C1 (en) 2019-06-26 2019-06-26 Method for determining energy consumption of human body

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2728262C1 true RU2728262C1 (en) 2020-07-28

Family

ID=72086001

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019120121A RU2728262C1 (en) 2019-06-26 2019-06-26 Method for determining energy consumption of human body

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2728262C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2766043C1 (en) * 2021-02-25 2022-02-07 Евгений Александрович Оленев Method for determining maximum oxygen consumption by body

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2631562C2 (en) * 2015-06-11 2017-09-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ухтинский государственный технический университет" Method for energy consumption calculation based on individual activity of athlete
RU2688724C1 (en) * 2018-12-05 2019-05-22 Федеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего образования "Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова" Министерства обороны Российской Федерации (ВМедА) System for measuring body energy expenditure in extreme conditions

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2631562C2 (en) * 2015-06-11 2017-09-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ухтинский государственный технический университет" Method for energy consumption calculation based on individual activity of athlete
RU2688724C1 (en) * 2018-12-05 2019-05-22 Федеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего образования "Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова" Министерства обороны Российской Федерации (ВМедА) System for measuring body energy expenditure in extreme conditions

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Соколов А.И. Современные методы измерения суточных энерготрат, используемые при оценке пищевого статуса / А.И. Соколов, С.Х. Сото, И.Б. Тарасова // Вопросы питания. - 2011. - Т. 80. - N 3. - С. 62-66. *
Соколов А.И. Современные методы измерения суточных энерготрат, используемые при оценке пищевого статуса / А.И. Соколов, С.Х. Сото, И.Б. Тарасова // Вопросы питания. - 2011. - Т. 80. - N 3. - С. 62-66. ЦУГЛЕНОК Н.В., Методика расчета энергозатрат работающих на тушении лесных пожаров, Вестник Красноярского государственного аграрного университета, 2006, сс. 227-230. *
ЦУГЛЕНОК Н.В., Методика расчета энергозатрат работающих на тушении лесных пожаров, Вестник Красноярского государственного аграрного университета, 2006, сс. 227-230. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2766043C1 (en) * 2021-02-25 2022-02-07 Евгений Александрович Оленев Method for determining maximum oxygen consumption by body

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Van den Berg et al. Normal values of corrected heart-rate variability in 10-second electrocardiograms for all ages
Clapp III et al. Maternal physiologic adaptations to early human pregnancy
US6059725A (en) Prolonged apnea risk evaluation
US20170035365A1 (en) Biological information processing system, electronic apparatus, server system and biological information processing method
Driver et al. Submaximal exercise effects on sleep patterns in young women before and after an aerobic training programme.
Tilden et al. Measured energy expenditure in pediatric intensive care patients
CN113556971A (en) System for monitoring physiological parameters
WO2019166613A1 (en) Methods and systems for measuring a stress indicator, and for determining a level of stress in an individual
Finan et al. Cross-validation of prediction equations for resting energy expenditure in young, healthy children
RU2728262C1 (en) Method for determining energy consumption of human body
Sigulem et al. Diagnosis of child and adolescent nutritional status
Bolm-Audorff et al. Hormonal and cardiovascular variations during a public lecture
Lockwood et al. Psychophysiological correlates of systemic inflammation in black and white men
BENEDICT Old age and basal metabolism
Tsuruta et al. Sleep quality, physical activity, and glycative stress in the elderly: The Yurin Study.
RU2699953C1 (en) Method of determining personalized daily energy expenditures by pulseometry
Melzer et al. Validation of the Actiheart for estimating physical activity related energy expenditure in pregnancy
RU2518338C1 (en) Method for assessing functional reserves of human body
Romão et al. Short-term heart rate variability analysis in healthy dogs of different ages
Withers et al. Some aspects of metabolism following a 35 km road run
Benedict The basal metabolism of young girls
Baenziger et al. Cerebral blood flow and neurological outcome in the preterm infant
Filatova et al. Features of heart rate variability in women of the second period of adulthood associated with the body weight
Kaplan Fetal breathing movements: an update for the pediatrician
RU2449723C1 (en) Method of estimating chronotropic heart stress