应用三轴加速度计进行身体运动能耗检测的研究综述

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能量消耗(Energy Expenditure,EE)是指维持基础代谢所需的能量,从事体育锻炼、劳动和日常生活学习所消耗的能量以及食物特殊动力作用所消耗的能量。随着体育运动与健康之间关系的日趋明了,人体运动能量消耗的检测也在很多领域都具有重要的意义。在体育训练中,运动员也需要指导适合自己的最佳锻炼强度和锻炼时间,这样才能达到更好的训练效果;而在竞技体育中,对运动员能量消耗的准确测量更是对其机能监控和营养调控的重要依据[1]。因此,如何客观、准确、有效地测量身体运动量及其能量消耗显得尤为重要[2]。研究目的:目前,关于身体活动和运动能量消耗的测量工具主要包括计步器、气体代谢分析仪、心率仪、双标水、能量房、加速度计和体力活动问卷等,而每种测量工具都有其优点和劣势。因此,本研究则通过查阅大量国内外有关检测能量消耗的研究,并针对应用三轴加速度计检测各类身体运动能耗的最新研究进行重点阅读与钻研,试图找出能够客观、准确、有效地检测身体运动量及其能量消耗的方法。研究方法:采用文献资料法。通过查阅大量的中外文献资料,即检索CNKI全文数据库和Pubmed文摘数据库获得相应的文献资料,仔细阅读,并对有关应用三轴加速度计检测各类身体运动能耗的研究进行详细地对比分析及总结,最终得出相关结论以及对此研究的展望。研究结果:已有研究表明加速度活动计数与体力活动能耗具有高度相关性[3]。但是,对于同一设备来说,佩戴在不同位置,也会对其测量身体活动和估算能量消耗的结果有影响[4]。因此,在进行研究时,根据研究需要和加速度计类型,选择合适的佩戴部位十分重要[5]。而国外的文献资料显示,考虑到加速度计的便捷性和舒适性,佩戴加速度计最合适的位置是腰髋部位[6],这也是因为其更接近人体的质心,能够监测到整体运动姿态的人体运动参数,避免局部运动导致的身体活动能耗监测失真现象[7]。但学者们仍希望通过进一步的实验来找出最佳佩戴位置[8]。结论与展望:综上所述,人体的运动能耗检测对人的健康具有非常重要的作用。在体育训练、运动营养学、运动生理学等领域中,运动量与能量消耗的研究也都受到了很大的关注与重视。最近几年出现了比较实用的便携式的能耗检测方法的研究:即三轴加速度计,相比之下,三轴加速计的精确度和实用性更高于其他检查方法。因此,应用三轴加速度计检测身体运动能耗便成了一种趋势。虽然三轴加速度计具有较高的精确度,但其系统还是存在着很多需要改进的地方。随着科技的发展,相信在不久的将来一定会出现更加先进的测量技术和仪器,将精确性、便携性、易操作性融为一体,满足各种类型体力活动能量测试的要求,以更精确了解各项体力活动的特征,为正确指导人们进行体力活动和体育运动,为人类体质健康做出贡献[9]
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