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Historique

Les deux Chambres Calorimétriques pour l'homme du Laboratoire de Nutrition Humaine de Clermont Ferrand ont été construites fin 1993 et mises en service début 1994.
Elles sont conçues et réalisée sur le modèle des Chambres Calorimétriques du site de l'INRA de Theix utilisées pour les gros animaux (Vermorel et al., 1973).
La baie d'analyse d'origine a fonctionné jusqu'à septembre 2008. Elle n'a pas connu de modification fondamentale et les analyseurs qui lui étaient associés étaient des Maihak Oxygor 610 (O2) et Unor 610 (CO2).
La nouvelle baie d'analyse en fonction depuis octobre 2008 a permis une mise à neuf des éléments internes ainsi qui modification complètes des cheminements des gaz. Elle est équipé de nouveaux analyseur de la marque Siemens.
Le système d'acquisition en fonction depuis le début est basé sur l'utilisation d'une centrale d'acquisition. Il n'a subit que peu de modifications jusqu'à fin 2008. En 2009 le système va être totalement refait pour s'appuyer sur une carte d'acquisition installée dans un PC. Un nouveau logiciel va également être développé.
Le traitement des données est une partie que l'on adapte à chaque protocole pour délivrer des résultats qui correspondent au mieux à ses besoins.

Description des Chambres Calorimétriques

Les deux Chambres Calorimétriques de 10 m² au sol, pour un volume total d'un peu plus de 32 m3 chacune.

Elles sont conçues pour répondre à la mesure de la dépense énergétique par calorimétrie indirecte, à partir des échanges respiratoires des volontaires.
L'air de chaque chambre est climatisé pour le confort des volontaires, régulé en température et humidité, et partiellement renouvelé en permanence (circuit ouvert).

L'aménagement intérieur (volume et équipement) est conçu de manière à offrir un confort maximum aux volontaires. Les commodités comprennent une table, une chaise, un lit, une table de chevet avec lampe, un lavabo et des toilettes. Un ensemble hi-fi / vidéo (chaîne radio/cassette/CD, lecteur combiné DVD/VHS, branchement possible d'une console de jeux) permet au volontaire de se détendre lors des phases de repos du protocole. Pour les phases d'activités, l'équipement de chaque chambre peut-être adapté et aménagé avec un tapis roulant, un ergo-cycle ou un stepper. Pour la communication chaque chambre est équipée d'un téléphone et d'un interphone. Un four à micro-ondes permet de faire réchauffer les plats.

Chaque chambre est également associée à un électrocardioscope permettant la surveillance et la mesure de la fréquence cardiaque de chaque volontaire. Ce paramètre, bien que n'intervenant pas directement dans le calcul de la dépense énergétique, permet d'établir une correspondance entre les cinétiques des dépenses énergétiques et fréquences cardiaques.
Les chambres calorimétriques autorisant des séjours de 24h à plusieurs jours des volontaires, une surveillance permanente est assurée à proximité. La nuit une personne de garde séjourne dans une chambre de garde aménagée pour assurer la continuité de la surveillance.
Les chambres sont équipées d'alarmes qui sont toutes dupliquées en chambre de garde :

• sonnettes d'appel actionnables par les volontaires
• alarme cardiaque
• alarme incendie
• alarme technique

La baie d'analyse comporte quatre analyseurs Siemens (un couple par chambre),des Oxymat 6 pour les mesures en continu des concentrations d'O2 et des Ultramat 6 pour celles du CO2.

Un débitmètre massique par chambre permet de mesurer en permanence le débit d'extraction d'air (renouvellement), dans la gamme de 1 à 10 m3/h.

Une sonde de température et une sonde d'humidité complètent l'ensemble des capteurs de chaque chambre, ainsi qu'un capteur de pression atmosphérique.
L'acquisition des données se fait par une communication entre la centrale de mesure, à laquelle tous les capteurs sont reliés, et le PC d'acquisition. Une séquence d'acquisition et un stockage des données est effectué toutes les minutes.

Environnement

Des équipements ainsi qu'une structure complémentaires et des compétences variées permettent d'élaborer des protocoles complets.
La présence du CRNH et de son personnel (médecins, ARC, infirmières, diététiciennes et cuisinier) permet d'assurer une logistique complète pour la prise en charge des protocoles :

• recrutement des volontaires et gestion des plannings
• visites médicales d'inclusion des volontaires
• prélèvements
• réalisation des repas calibrés afin de contrôler finement les apports alimentaires et la balance énergétique des volontaires

Equipements et compétences complémentaires :

• Datex avec canopi pour la mesure du métabolisme de repos en ambulatoire
• Actiheart et ArmBand pour l'estimation de la dépense énergétique à domicile à partir de la mesure de différents paramètres (fréquence cardiaque, actimétrie, température)
• Absorptiométrie biphotonique (DEXA) pour la mesure de la composition corporelle et de la densité osseuse
• Impédencemétrie multifréquence et méthode des plis cutanés pour la mesure de la composition corporelle
• Méthode de l'eau doublement marquée pour le bilan énergétique sur une semaine, ainsi que pour la composition corporelle