sistema portátil para el monitoreo del gasto energético
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Simposio Tecnoparque MedellínTRANSCRIPT
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David A. Urrego
DESARROLLO DE SISTEMA PORTÁTIL PARA LA MEDICIÓN
DEL GASTO ENERGÉTICO
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Contenido
• Introducción
• Gasto Energético
• Sistemas Comerciales
• Calorimetría indirecta
• Sensores
• Circuito Neumático
• Sistema Electrónico
• Carcasa
• Aplicación Labview
• Prototipo
• Conclusiones
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Introducción
Alemania México Chad
$500,07/semana $189,09/semana $1,23/semana
Alimento + O2 Calor + CO2 + H20
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Técnicas – Gasto Energético
• Técnica del agua doblemente marcada.
• Calorimetría directa.
• Calorimetría indirecta.
• Actividad(acelerómetros).
• Ecuaciones predictivas.
• Monitoreo frecuencia cardiaca.
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Ecuaciones predictivas
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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)
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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
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Sistemas comerciales I
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Sistemas comerciales II
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Oxígeno
Oxígeno
VO2
Dióxido de carbono
Dióxido de carbono
VCO2
Energía
•ATP
•Kcal
Ciclo Respiratorio
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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
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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
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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
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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
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Circuito Neumático
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Sistema de Muestreo
Acople máscara
Línea de muestra
Acople sensor de flujo
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Sistema Electrónico
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Diseño PCB I
GND_A1 GND_A2 GND_D1
GND_Fuente
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Diseño PCB II
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Diseño Carcasa
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Aplicación en LabView
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Prototipo I
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Prototipo II
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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.
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Oportunidades
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Herramientas utilizadas
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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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