Sistema portátil para el monitoreo del Gasto Energético

David A. Urrego

DESARROLLO DE SISTEMA PORTÁTIL PARA LA MEDICIÓN

DEL GASTO ENERGÉTICO

Contenido

• Introducción

• Gasto Energético

• Sistemas Comerciales

• Calorimetría indirecta

• Sensores

• Circuito Neumático

• Sistema Electrónico

• Carcasa

• Aplicación Labview

• Prototipo

• Conclusiones

Introducción

Alemania México Chad

$500,07/semana $189,09/semana $1,23/semana

Alimento + O2 Calor + CO2 + H20

Técnicas – Gasto Energético

• Técnica del agua doblemente marcada.

• Calorimetría directa.

• Calorimetría indirecta.

• Actividad(acelerómetros).

• Ecuaciones predictivas.

• Monitoreo frecuencia cardiaca.

Ecuaciones predictivas

Factores gasto energético

• Que afecta la medición de la taza metabólica:

– Actividad física – Temperatura ambiente – Procesos digestivos – Tamaño del cuerpo – Edad – Género – Actividad endocrina – Ritmos circadianos – Salinidad acuática (osmoregulación)

Gasto Energético

2000 kcal/día 2500 kcal/día

70kg 70kg

175cm

Gasto energético total diario

$ 300-$3000 Monitor de actividad

$15000-$50000 Calorimetría indirecta

$250000 Calorimetría directa

$5000(1) Agua doblemente marcada

REE TEF

AEE

SDA

Sistemas comerciales I

Sistemas comerciales II

Oxígeno

Oxígeno

VO2

Dióxido de carbono

Dióxido de carbono

VCO2

Energía

•ATP

•Kcal

Ciclo Respiratorio

Medición del Gasto Energético

Alimento + O2 Calor + CO2 + H20

Calorimetría indirecta

Espirometría

Medidas del aire

Circuito abierto

VO2, VCO2

Circuito cerrado

VO2

Aire del ambiente Cámara sellada, O2

Calorimetría Indirecta

• Estimación del gasto energético basado en el

intercambio gaseoso.

• Esta técnica mide la cantidad de O2 que es convertido en calorías y el costo calórico para producir CO2.

• Ecuación de Weir

]/[1440106.1941.322

diakcalVVREE COO

Ecuaciones CI

222 EOEIOIO FVFVV

222 ICOIECOECO FVFVV

outin NN 22

22

2

2

2 EOEIO

IN

EN

EO FVFF

FVV

2

2

2

22 ICO

IN

EN

EECOECO FF

FVFVV

2

2

O

CO

V

VRER

Ejemplos equivalentes calóricos

RER Kcal/Liter O2 % CHO % Fat

0.7 (starvation) 4.686 0.0 100.0

0.8 4.801 33.4 66.6

0.82 (resting) 4.825 40.3 59.7

0.9 4.911 64.2 35.8

1.0 5.047 100.0 0.0

Circuito Neumático

Sistema de Muestreo

Acople máscara

Línea de muestra

Acople sensor de flujo

Sistema Electrónico

Diseño PCB I

GND_A1 GND_A2 GND_D1

GND_Fuente

Diseño PCB II

Diseño Carcasa

Aplicación en LabView

Prototipo I

Prototipo II

Conclusiones

• El sistema permite hacer una medición del gasto energético en una variedad de condiciones.

• La aplicación el Labview permite hacer una visualización, almacenamiento y procesamiento de la información para la medición del gasto energético.

• El prototipo se puede utilizar para establecer la relación entre varios métodos para la determinación del gasto energético y de esta forma desarrollar equipos de menor costo.

Oportunidades

Herramientas utilizadas

Preguntas

Contacto

David A. Urrego Higuita

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Juan Diego Lemos Duque

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Tel: 57 4 219 8587

Cll67 #53-108 Of. 19-411

Mauricio Hernández Valdivieso

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