基于紅外測(cè)溫技術(shù)的非接觸式運(yùn)動(dòng)能量消耗估算方法研究.pdf

1、目的:本文旨在通過紅外測(cè)溫這種“非接觸式”測(cè)量方法測(cè)量運(yùn)動(dòng)過程中攝氧量與皮膚溫度的變化，明確二者間的關(guān)系，利用攝氧量分析運(yùn)動(dòng)時(shí)的能量消耗EEm(kcal/min)，繼而推算出運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下皮膚溫度與能量消耗之間的估算模型。
　　方法:實(shí)驗(yàn)選取浙江大學(xué)20名普通大學(xué)生，進(jìn)行遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，采用意大利Cosmed K5便攜式氣體分析儀收集運(yùn)動(dòng)過程中攝氧量數(shù)據(jù)，運(yùn)用德國(guó)歐普世MS-B測(cè)溫儀檢測(cè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下5個(gè)不同部位（額頭、前胸、后背、腹部

2、、大腿內(nèi)側(cè)）的皮膚溫度。實(shí)驗(yàn)分為安靜狀態(tài)下皮膚溫度的檢測(cè)和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下皮膚溫度和攝氧量的連續(xù)監(jiān)測(cè)。整個(gè)實(shí)驗(yàn)在浙江大學(xué)體適能實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)用線性回歸，建立預(yù)測(cè)皮膚溫度與能量消耗之間的估算模型。
　　結(jié)果:隨著運(yùn)動(dòng)負(fù)荷增強(qiáng)（運(yùn)動(dòng)速度的不斷提高），后背、前胸、額頭、腹部和大腿內(nèi)側(cè)的皮膚溫度呈明顯下降趨勢(shì)。其中:后背溫度與能量消耗EEm(kcal/min)估算模型為:y=-8.4495x+325.62R2=0.46，腹部溫度與

3、能量消耗EEm(kcal/min)估算模型為:y=-2.7143x+101.75R2=0.65，前胸溫度與能量消耗EEm(kcal/min)估算模型為:y=-4.1492x+151.65R2=0.35，額頭溫度與能量消耗EEm(kcal/min)估算模型為:y=-5.5151x+200.75R2=0.69，大腿內(nèi)側(cè)溫度與能量消耗EEm(kcal/min)估算模型為:y=-8.5148x+327.59R2=0.35。將各個(gè)部位以及心率數(shù)據(jù)

4、進(jìn)行整合，得到最終估算模型:EEm=171.183-3.386a-1.516b+1.756c-1.469d-0.308e+0.054HR（a:額頭溫度b:大腿溫度c:后背溫度d:前胸溫度e:腹部溫度HR:心率），R2=0.783。
　　結(jié)論:
　　1.靜息狀態(tài)下，人體皮膚溫度存在一定差異，以額頭溫度最高，大腿內(nèi)側(cè)最低，表明越靠近軀干頭部，人體皮膚溫度相對(duì)更高。隨著能量消耗的增加，人體各個(gè)部位的皮膚溫度呈下降趨勢(shì)，兩者呈負(fù)相關(guān)