sistema portátil para el monitoreo del gasto energético
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Simposio Tecnoparque MedellínTRANSCRIPT
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
Juan Diego Lemos Duque
Tel: 57 4 219 8587
Cll67 #53-108 Of. 19-411
Mauricio Hernández Valdivieso
Tel: 57 4 219 8588
Cll67 #53-108 Of. 19-419
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