A METABOLIZMUS MÉRÉS HASZNÁLATÁRA VONATKOZÓ KÜLÖNBÖZŐ SPIROMETRIA RENDSZEREK (3) ÉRTÉKELÉSE

A Szövetségi Fegyveres Erők Egyeteme, München, Oktatási Kar Sporttudományi és Sport Intézet, Különböző SPIROMETRIA RENDSZEREK ÉRTÉKELÉSE (3) A FABRITÁS IPARÁBAN A METABOLIZMUS MÉRÉS HASZNÁLATÁRA Diplomamunka szakképzett sporttudós (egyetem) tudományos fokozatának megszerzéséhez Beküldte: Oliver Gerhardt november 1. vizsgabiztos: Prof. Dr. med. Günther Penka 2. vizsgabiztos: Prof. Dr. phil. habil. Hans-Georg Scherer

mérés

III. TARTALOMJEGYZÉK 1 BEVEZETÉS ÉS PROBLÉMA 8 2 OSZTÁLYOZÁS ÉS TEMATIKAI HÁTTÉR. 11 2.1 A MUNKA CÉLJAI ÉS FELADATAI. 11 2.2 ELŐZETES KÉRDÉSEK. 11 2.3 A MUNKA SZERKEZETE. 12 3 ELMÉLETI ALAP. 13 3.1 A KUTATÁS ÁLLAPOTA. 13 3.2 A FELTÉTELEK MEGHATÁROZÁSAI. 18 3.2.1 Energiaforgalom. 18 3.2.2 Spirometria, spiroergometria és légzési gáz elemzése. 19 3.2.3 Kalorimetria. 20 3.2.4 Anyagcsere. 22 3.3 A SPIROMETRIA TÖRTÉNETI SZEMPONTJA. 22 3.4 KÖZVETETT KALORIMETRIA. 27 3.4.1 Zárt rendszer. 27 3.4.2 Nyitott rendszer. 29 3.4.3 Gázfeltételek. 32 3.4.4 Megvalósítási feltételek. 34 3.5 LÉGZÉS. 36 3.5.1 Funkcionális anatómia. 36 3.5.2 A gázszállítás működési elve. 40 3.5.3 Tüdőmennyiségek. 42 3.6 A METABOLIZMUS MEGHATÁROZÁSA. 43 3.6.1 Az energiafogyasztás becslése. 44 3.6.2 Az energiacsere és a szubsztrát anyagcsere mérése. 45 3.7 SAJÁT MEGKÖZELÍTÉS. 49 3.8 VIZSGÁLATI TÁRGYAK. 49 4 KUTATÁSI KÉRDÉSEK ÉS HIPOTÉZISEK. 52 4.1 KUTATÁSI CÉL. 52 4.2 KUTATÁSI KÉRDÉSEK. 52 4.3 HIPOTÉZISEK. 52 5 MÓDSZERTAN. 54 5.1. ÉRVÉNYESSÉGI KÍSÉRLETI VIZSGÁLAT. 54 5.1.1 Tanulmányterv. 54 5.1.2 Tárgyak. 56

VII RÖVIDÍTÉSEK FELSOROLÁSA ATPS BMI BMR BTPS EE EM gkä IC ISWS KÄ MREE REE RefSys RER RQ STPD UniBw M VCO 2 VO 2 környezeti hőmérséklet nyomás telített (gázmennyiség környezeti viszonyai) testtömegindex bazális anyagcsere sebesség (bazális anyagcsere sebesség) testhőmérséklet nyomás (körülmények telített a tüdőben lévő gázmennyiségek) energiakiadás (energiaforgalom) energia-anyagcsere (energia-anyagcsere) vegyes kalóriakvivalens közvetett kalorimetria (közvetett kalorimetria) Sporttudományi és Sportintézet kalóriakvivalens mért nyugalmi energia kiadás (mért nyugalmi energia kiadás) nyugalmi energia kiadás (nyugalmi energia kiadás) referencia rendszer légzési árfolyam (CO 2 felszabadulás/O 2 felvétel a tüdőben) légzési hányados (CO 2 felszabadulás/O 2 felvétel a mitokondrium által) normál hőmérsékleti nyomás szárazon (a gázmennyiség standard feltételei) Szövetségi Fegyveres Erők Egyeteme München Szén-dioxid-kibocsátás (l/perc) Oxigénfelvétel ( l/perc)

3 Elméleti alapok 38 11. ábra: A tüdő szerkezete (McNaught de Marées után, 2003, 219. o.) A két hörgőág garantálja a jobb és a bal tüdő szellőzését. A törzshörgők egyre kisebb hörgőkre (bronchiolákra) oszlanak. Az alveolusok a végső hörgőkön helyezkednek el, amelyeket a 23. osztódás után érnek el. A tüdőkapillárisok sűrű hálózatával történő gázcsere (diffúzió) végül a tüdő kb. 300 millió alveolusában megy végbe (lásd jobbra a 11. ábrát; de Marées, 2003, 217ff.). A külső levegő fentebb felsorolt ​​rendszereken keresztül történő továbbítása érdekében a légköri nyomáshoz viszonyított nyomáskülönbségek kialakulása a mellkasban (mellkas) 13. ábra: A mellkas szerkezete és rugalmassága (Kroidl et al., 2010, 41. o.) Fig. 12: A tüdő harmonikás elve (Faller de Marées után, 2003, 222. o.)

6 Az eredmények bemutatása 70 9. táblázat: Statisztika párosított mintákkal N = 28 VO 2 VCO 2 MREE V l/percben REE kcal/d párban M SD standard hiba átlagos értéke, 2976.03286.00621.2758.04265.00806.2976.03286.00621.2975.03779.00714.2976.03286.00621.2908.03580.00676.2432.03498.00661.2196, 03903.00738.2432.03498.00661.2422.02552.00482.2432.03498.00661.2376.03642.00688 2038 232,5 44 1880 295,4 55,8 2038 232,5 44 2036 247,1 46. 7 2038 232,5 44 1991 253,3 47,9 9. táblázat: Párosított mintákkal való korreláció N = 28 Korrelációs párok (Kor) VO 2 VCO 2 MREE MasterScreen- Aircheck MasterScreenescan MasterScreenaeroman Masterscreen- Aircheck Masterscreenescan (P), 816 000 856 000 863 000 852 000 868 000 843 000 832 000 865,00 0,865.000

6 Az eredmények bemutatása 72 30. ábra: A REE scatter diagramja a MasterScreen számára - Aircheck 28. ábra: A REE scatter diagramja a MasterScreen számára - e-scan A 28. ábra 30 scatter diagramjai a MREE értékeket (n = 28) mutatják, összehasonlítva a megfelelő spirometriás rendszert (A, B, C) a RefSys-hez. A fekete egyenes a teljesen pozitív lineáris kapcsolatot szimbolizálja = 1 meghatározási együtthatóval. Minél nagyobb az értékek szórása = 1 körül, annál kisebb a kapcsolat a vizsgált mérőrendszer és a RefSys között. A diagramok összehasonlításakor látható, hogy az Aircheck szórási diagramja (= 0,692) nagyobb szélességű, mint az e-scan és az aeroman szórásdiagramjai (mindkettő = 0,749). A kiugró értékek jellemzői egyetlen spirometriás rendszerben sem rögzíthetők egyértelműen. Csak az e-szkennelés esetén észlelhető gyenge irány a szórás felé a magasabb értékekkel. A szórási diagramok értékelése megerősíti az összes spirometriás rendszer és a RefSys közötti szignifikánsan magas korrelációt (vö. 10. táblázat). 29. ábra: A REE scatter diagramja a MasterScreen - aeroman számára

6 Az eredmények bemutatása 75 Ezenkívül a tervezés értékelésénél a következő eredményt kell bemutatni. Az e-scan (1.17. Rang) a legmagasabb minőséget mutatja, megelőzve a légi ellenőrzést (2.22. Rang) és az aerománt (2.62. Rang; vö. 17. táblázat). 16. táblázat: Leíró statisztikák a tervezett mérőrendszerről NM SD Minimum Maximum Aircheck 30 3.0667.94443 1.00 5.00 escan 30 2.0000.94686 1.00 4.00 aeroman 30 3.6000.77013 3.00 5, 00 17. táblázat: Friedman-teszt: A tervezés rangjai 18. táblázat: A Friedman-teszt tervezési mérőrendszer statisztikája Középfokú N 30 Aircheck 2,22 Chi-Square 36,709 escan 1,17 df 2 aeroman 2,62 p, 000 one A mérési kényelem és a tervezés minőségi különbségeinek grafikus összefoglalását oszlopdiagramként mutatjuk be a 31. ábrán. Pozícióparaméterként a számtani átlagot használtuk. 6,00 5,00 4,00 3,00 Mérési kényelem kialakítása 2,00 1,00 Aircheck e-scan aeroman N = 30 1 nagyon jó 6 gyenge 31. ábra: Sávdiagram a mérési kényelem és a tervezés értékeléséhez