[发明专利]产生指示代谢状态的信息的方法和装置

说明书

一种用于产生指示代谢能量系统的代谢状态的信息的装置包括处理设备(303)，该处理设备用于接收指示由代谢能量系统生成的热通量的信号。该处理设备被配置为在代谢能量系统的物理加载期间保持模型数据，该模型数据将磷酸原系统、糖酵解系统和有氧系统对肌肉能量产生的相对贡献表达为时间的函数。该处理设备被配置为基于模型数据和指示热通量的信号，将对磷酸原系统的能量产生、糖酵解系统的能量产生和有氧系统的能量产生的估计形成为时间的函数。这些估计可以指示瞬时代谢状态，并且它们可以用于身体训练、体重控制和代谢相关健康问题的检测。

技术领域

本公开涉及一种用于产生指示代谢能量系统的代谢状态的信息的方法和装置。此外，本公开涉及一种用于产生指示代谢能量系统的代谢状态的信息的计算机程序。

背景技术

肌肉代谢能量产生可分为三个主要系统，这三个主要系统与不同强度和持续时间的活动有关。磷酸原系统(即三磷酸腺苷-磷酸肌酸“ATP-CP”)支持持续数秒的短暂而高强度的活动。糖酵解系统为较长持续时间和较低强度的活动提供能量。由糖酵解系统供能的活动的持续时间通常为数十秒。有氧系统(即氧化系统)支持长持续时间、低强度的运动，如长跑。超过基础代谢率并由有氧系统供能的活动的持续时间为数小时。

在许多情况下，需要指示身体锻炼期间的代谢状态的信息。例如，借助此类信息，一个人可以以最佳水平进行训练，例如在运动、健身、保健和/或体重控制方面给出更好的结果。此外，有关代谢状态的信息有助于最大化训练效果并防止过度训练和疲劳。用于产生指示代谢能量产生的信息的典型设备是心率传感器、计步器、肌电“EMG”传感器、用于测量呼吸气体交换(即，氧气摄入和CO₂产生)的仪器、量热仪器以及用于测量血液中乳酸盐的装置。与许多用于估计代谢能量产生的设备有关的不便之处在于，它们不提供有关瞬时代谢能量产生的信息，而仅提供代谢能量产生的时间平均，使得人们不能看到例如代谢状态的当前趋势。与某些设备(例如，用于测量呼吸气体交换的仪器)有关的不便之处在于它们需要复杂的仪器，并且因此不适合作为小型便携式设备。

基于热通量传感器的直接能量测量已用于商业产品中，例如LifeChek^TM。但是，许多可用产品只能测量长期能量产生的平均值，并且因此它们不产生指示身体锻炼期间的瞬时代谢状态的信息。

发明内容

以下给出简化的概述，以便提供对各种发明实施例的一些方面的基本理解。该概述不是本发明的广泛概述。它既不旨在标识本发明的关键或重要元素，也不旨在描绘本发明的范围。以下概述仅以简化形式呈现本发明的一些概念，作为对本发明示例性实施例的更详细描述的序言。

根据本发明，提供了一种用于产生指示代谢能量系统的代谢状态的信息的新装置。根据本发明的装置包括：

-信号接口，该信号接口用于接收指示由代谢能量系统生成的热通量的信号，以及

-处理设备，该处理设备被耦接到信号接口并且被配置为：

-在代谢能量系统的物理加载(physical loading)期间保持模型数据，该模型数据将磷酸原系统、糖酵解系统和有氧系统对肌肉能量产生的相对贡献表达为时间的函数，以及

-基于模型数据和指示热通量的信号，将对磷酸原系统的能量产生的估计、对糖酵解系统的能量产生的估计和对有氧系统的能量产生的估计形成为时间的函数。

上述估计可以指示代谢能量系统的瞬时代谢状态。这些估计可以用于例如身体训练、体重控制和检测代谢相关健康问题，诸如例如糖尿病。这些估计使更容易最大化训练效果并防止过度训练和疲劳。此外，上述估计有助于监测恢复、避免乳酸性酸中毒和检测代谢紊乱。