能量代谢测量技术应用于生物医学健康研究（二）
文中利用 SSI 能量代谢测量技术监测佩戴假肢参与者的 静息氧气消耗和二氧化碳产量，以及不同行走速度、不同姿势角度的代谢参数。呼吸交换比率（RER）均小于1，表示有氧代谢，并用来评估人体移动的能量投入成本，得到人体运 动、稳态、站立能量代谢率，以及人体运动的静能值和比率。研究结果表明，使用含有小型被动液压脚踝装置的DRF将改善代谢能量消耗和运动学，因此应能为单侧胫骨截肢患者的日常运动提供临床上的科学指导，尤其是那些需要以各种速度和不同地形行走的人。
典型应用三 环境卫生与健康
Daoud, Amani, Harper,et al,. Four-week cold acclimation in adult humans shifts uncoupling thermogenesis from skeletal muscles to brown adipose tissue[J]. Journal of Physiology, 2017.
人类急性寒冷暴露期间的肌肉热发生不仅仅限于颤抖，还包括质子泄漏的冷诱导增加。肌肉氧化磷酸化的效率随着冷适应而提高，这表明减少质子泄漏可减少肌肉热生成。此外，随着BAT容量和活性的增加，颤抖强度降低。这些变化发生在全身热生成中没有净差异。文中实验采用一种可持久进行的带水汽稀释校正的间接热量测量系统（SSI面罩式呼吸代谢）测量各代谢参数，并应用ZL性的背景基线技术校正分析仪的漂移，精确得到人体蛋白质、碳水化合物和脂肪的氧化速率。
肌肉活动与人体代谢产热之间的关系
类似的研究，Shivering modulation in humans: Effects of rapid changes in environmental temperature[J]. Imbeault, Marie-Andrée, Mantha, Olivier L et al., Journal of Thermal Biology, 2013, 38(8):582-587.
在寒冷暴露期间，热产量的增加是通过激活颤抖的热发生和无颤抖热发生而产生的，前者是非适应性人类补偿热产生的主要因素。在大鼠身上，已经证明颤抖的热发生完全由皮肤热受体调节，但这种调制尚未在人类身上研究。
加拿大渥太华大学健康科学学院科研人员利用SSI高分辨率人体能量代谢测量技术，以及使用液体空调服，让6名未适应的男性暴露于寒冷（6°C）中30分钟，每个男性分开热暴露（33°C）15分钟。在整个暴露过程中，核心温度保持稳定，而与基线相比，连续冷热暴露期间皮肤温度平均显著下降12%。在6°C暴露期间，抖动强度和代谢率显著增加。最重要的是，在33°C的接触中，颤抖可以迅速和强烈地抑制，尽管皮肤温度通常保持在基线值以下。
人体能量代谢与核心体温、体表温度、颤抖强度的相互关系
典型应用四 肠道菌群与健康
The gut microbiome regulates host glucose homeostasis via peripheral serotonin. Alyce M. Martin, et al. PNAS. 2019,September 16.
肠道微生物群是宿主代谢方面的既定调节器，如葡萄糖处理。尽管肠道微生物群对宿主葡萄糖平衡产生了已知影响，但基本机制尚不清楚。澳大利亚弗林德斯大学健康与医学研究所，加拿大McMaster University医学院内分泌学和代谢系，代谢、肥胖和糖尿病研究中心等机构研究认为，失调的肠道菌群可通过分泌次级胆汁酸刺激肠壁细胞大量分泌“快乐激素”——5-羟色胺，进而升高血糖水平，使得患者长期处于持续高血糖状态，导致糖尿病的发生发展。文中能量消耗试验是通过SSI实验动物能量代谢监测系统评估小鼠氧气消耗，二氧化碳排放、气体呼吸交换比率和休息能量消耗。
能量消耗（D）和呼吸交换比率（E）
