健康是人類永恒的話題。新冠疫情的爆發讓所有人都倍加關注健康問題。新冠肺炎致死率較高的多為患有基礎代謝性慢性病患者以及代謝衰退的老年個體，而健康的青少年卻很少死亡，因而有專家提出可以通過提高能量代謝水平來預防抵抗冠狀病毒。據科學家推測，新冠病毒大概率來自具備高能量代謝率而不發病的蝙蝠，但具體起源于何種動物，或經過中間什么動物跨物種傳播到人的生態學機制目前還不清楚。
人類活動、氣候變化、環境污染…，不同種類動物的生態位擴張造成病原體跨物種接觸進化，進而威脅人群健康。人類自身的生活方式、營養狀況、競爭壓力等長期因素造成機體代謝異常甚至個體突發死亡。
典型應用一 營養與健康
Jennifer, H, Stern,et al,. The influence of shc proteins on the whole body energetic response to calorie restriction initiated in 3-month-old mice.[J]. Isrn Nutrition, 2014.
越來越多的證據表明，Shc蛋白在能量代謝中發揮作用，之前曾報道過，Shc蛋白的敲除會影響18個月大的小鼠對急性（3天）卡路里限制（CR）的能量反應。Shc蛋白是否在年輕小鼠對CR的代謝反應中發揮作用，尚不明。因此，本研究試圖確定3天和長期（2個月）CR對3個月大的Shc敲除（ShcKO）和野生型（WT）小鼠的能量消耗（EE）和呼吸商（RQ）的影響。3天熱量限制CR的ShckO小鼠單位體重能量消耗EE減少（P<0.001），而在WT動物中沒有觀察到這種變化。但是，2個月熱量限制CR的ShcKO和 WT小鼠單位體重EE均減少（P < 0.001），ShcKO和WT小鼠在CR的3天或2個月的體重沒有差異。與脂肪酸氧化增加一致，2個月的CR只有ShcKO小鼠24小時RQ降低（P<0.001），表明他們能夠保持增加脂肪酸氧化的時間比WT小鼠更長。這些結果表明，Shc蛋白可能有助于一些對CR的能量開支響應。
文中實驗采用SSI實驗動物代謝測量系統測量動物的日總能量消耗DEE，并得到24小時的呼吸商，見下FIGURE2。實驗前動物先經過24小時的呼吸室適應，以及氣體分析儀的校正。
因各種因素導致肥胖并使用SSI模塊式呼吸代謝系統或Foxbox便攜式能量代謝儀的部分案例如下：
A high salt diet inhibits obesity and delays puberty in the female rat[J]. Pitynski-Miller D , Ross M , Schmill M , et al. International Journal of Obesity, 2017.
Myricetin-induced brown adipose tissue activation prevents obesity and insulin resistance in db/db mice. Hu T, Yuan X, Wei G, Luo H,Lee HJ, Jin W. Eur J Nutr. 2018.57(1):391-403.
Short-term menthol treatment promotes persistent thermogenesis without induction of compensatory food consumption in Wistar rats: implications for obesity control[J]. Lillo V R C , Motzko-Soares A C P , Marchini A G , et al. Journal of Applied Physiology, 2018, 124(3):672-683.
典型應用二 運動、康復與健康
Denize KM, Akbari P, da Silva DF, Haman F, Adamo KB. Greater energy demand of exercise during pregnancy does not impact mechanical efficiency. Appl Physiol Nutr Metab. 2020;45(5):493-499.
建議孕婦每周進行150分鐘的中等強度的體育活動，以減少妊娠并發癥。許多婦女在整個懷孕期間難以保持身體活動，對于婦女是否采用一種效率較低的運動模式，在懷孕和經歷妊娠體重增加過程中，并沒有達成共識。本文中使用SSI便攜面罩式能量代謝系統測量孕婦在靜息和不同運動強度下的能量代謝，并研究孕婦的能量投入、活動體能和機械行為效率。
研究結果表明，孕婦可以安全地進行身體活動，行走機械效率在低到中等強度不變。運動期間的能量需求與懷孕三個月的體重增加成正比。然而，在低強度到中等強度的行走中，機械效率保持不變。
上圖左為對照個體、孕早期、孕中期、孕后期的靜息能量消耗比較，上圖右對照個體、孕早期、孕中期、孕后期個體在21分鐘標準運動任務后的活動能量消耗情況。*表明結果有顯著性差異。
Askew G N , Mcfarlane L A , Minetti A E , et al. Energy cost of ambulation in trans-tibial amputees using a dynamic-response foot with hydraulic versus rigid 'ankle': insights from body centre of mass dynamics[J]. Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation, 2019, 16(1).
運動動力學中的不對稱可能需要更高的代謝成本維持運動。降低運動代謝成本和最大化 步態對稱性一直是，而且仍然是假肢設計發展的關鍵標準。可以說，最重要的假肢開發是引入動態反應腳（DRF）：有時被稱為“能量儲存和提供”智能足具。