简介
哥伦比亚公司的 CLAMPS 设备是通过间接测热法，测量氧气的消耗和二氧化碳呼出量计算能量消耗的专业设备。
原理
间接法测热量开支的基本原理是外界气体以正压或负压定速通过 CLAMPS 设备密封舱，通过气体进出两端的两个监测氧气和二氧化碳电极测量气体的浓度改变，用以计算氧耗量（VO2），二氧化碳的生产（VCO2）和呼吸交换率（RER），计算公式为 VO2／VCO2。
从 VO2 和 RER 使用标准公式计算热量：热量（H）＝ 热值 x VO2 x 0.001，热值 ＝3.815＋1.232 x RER。
材料与仪器
器材：
① 代谢笼仪器
② 小鼠等。
步骤
间接法测热量开支的基本过程可分为如下几步：
A 小鼠准备，因为代谢笼仪器只有 16 个笼子，所以每次实验最多只能检测 8 对小鼠。对照组必须是同年龄、同性别的小鼠。
B 称取并记录每只小鼠的体重。准备完全粉碎的饲料，将水瓶灌入约一半量的饮用水，并检查出水口密封情况。
C 在实验前，检查仪器中的硅胶干燥剂和 NH3filter 是否还能继续使用。硅胶干燥剂如果由蓝色变成了红色，NH3filter 如果由蓝色变成了绿色，则需要在实验前更换。
D 对代谢笼仪器进行校准，具体操作如下。
（1）接通电源，打开仪器和其连接的电脑。
（2）将仪器与压缩氮气瓶，压缩标准混合气瓶进行连接。氮气用来排尽仪器中残留的气体，标准混合气用来对仪器的电极进行校准。通常我们使用的混合气的成分是：0.5％ CO2，20.51％ O2，78.99％ N2。打开各个瓶上总阀门和减压阀门，使输出气体的压强保持在 1.5 个大气压。
（3）双击打开电脑桌面上的 OxyMaxWin V4.21 程序。按照操作提示，点击「Yes」键进入程序。
（4）点击进入 Oxymax Utility 程序选项后，调整 air flow 到 0.45～0.5 LPM；调整压力至 800 mmHg，点击「Close」键完成设置。
（5）点击「experiment」下拉菜单中的「experiment file open」键，打开系统默认程序「080041.exp」。
（6）点击「experiment」下拉菜单中的「calibrate」键，进入校准程序的操作界面。
（7）点击「Cal Gas」键，按照标准混合气瓶的质量检测牌上的混合气出厂成分来设定标准气体的成分（如 0.5％ CO2，20.51％ O2）。
（8）完成标准气成分设定后，首先开始 CO2 浓度校准。根据系统的提示完成整个校准的过程。CO2 浓度校准结束后，如果校准测定的 CO2 浓度与设定值非常接近（±0.001％），则显示校准测定的 CO2 浓度数值会是绿色，此时证明校准成功，点击「FINISH」键完成 CO2 浓度的校准。如果显示校准测定的 CO2 浓度的数值与设定值差异较大，则重复此校准操作。
（9）完成 CO2 浓度校准之后，开始 O2 浓度的校准。第一步：调节仪器的氧电极盒（oxygen sensor box）「Paramax-101」上的「Fine offset（Low gas point）」旋钮，设定零点值为 0.00％（在-0.01％～0.01％ 范围内都可以，此时数值会变为绿色）。然后，点击「NEXT」继续。第二步：调节仪器的氧电极盒（oxygen sensor box）「Paramax-101」上的「Span（Increment from low gas point）」旋钮，设定增量值为 20.51％（在 20.50％～20.52％ 范围内都可以，此时数值会变为绿色）。然后，点击「NEXT」键结束 O2 浓度的校准。
（10）校准结束之后，关闭压缩氮气瓶，压缩标准混合气瓶的总阀门。放掉减压阀里的残留气体，关闭减压阀。
E 校准完成之后，开始实验。具体操作如下。
（1）打开「Experiment」下拉菜单中的「Properties」键，根据实验需要设定不同的参数值。可以设定的参数包括代谢指标，摄食和运动。图 8-9-2 所示为本实验室所采用的代谢指标的常规参数设定。根据此参数设定，每个代谢笼位的 VO2 和 VCO2 将间隔 30 分钟测定一次。点击「EXIT」完成设定。
（2）打开「Experiment」下拉菜单中的「Set up」键，设定实验的相关数据。包括创建实验文件，实验文件的保持地址，小鼠的 ID 和体重。点击「Apply」键确认所输入的数据。按「Close」退出该界面。
（3）打开仪器上的各个天平。
（4）将各个笼子装上磨成粉末的饲料和饮用水，将所需要检测的小鼠按照标号放入相应的笼子当中，盖上笼盖。
（5）点击「Experiment」下拉菜单中「Run」键，开始实验，实验数据将会自动保存在所设定的文件中。
（6）每天在一个固定时间检查仪器是否工作正常，同时观察小鼠的状态是否正常，以及检查饲料和水，每天在固定时间增加饲料。
（7）实验一般要进行 7 天。前面 2 天为小鼠的适应期，数据弃去不要。后面 5 天的数据作为实验的数据进行分析。
（8）实验结束后，点击「Experiment」下拉菜单中「Stop」键，停止实验。
F 实验完成之后，导出实验数据，用 Excel 软件进行数据分析并做图。结果示例见图 8-9-3。
来源：丁香实验
