Solunum bölümü, istirahatte veya fiziksel egzersiz sırasında kullanılan metabolik karışımı değerlendirmek için çok yararlı bir parametredir. Onları karakterize eden kimyasal farklılıklar nedeniyle, yağların, proteinlerin ve karbonhidratların tamamen metabolize edilmesi farklı miktarlarda oksijen gerektirir. Sonuç olarak, oksitlenmiş enerji substratı tipi ayrıca üretilen karbon dioksit miktarını da etkiler.
QR = CO 2 üretildi / tüketildi
Her makro besin maddesinin belirli bir QR'ye sahip olduğunu göz önünde bulundurarak, bu parametreyi değerlendirerek, istirahatte veya belirli bir çalışma aktivitesi sırasında metabolize edilen besin karışımını izlemek mümkündür.
Karbonhidratların solunum bölümü
Bir karbonhidratın genel moleküler formülü, Cn (H20) n'dir. Bir glukagon molekülü içerisinde hidrojen atomu sayısı ile oksijen atomu arasındaki oranın 2: 1'de sabitlendiğini takip eder. Genel bir heksozu (glikoz gibi altı karbon atomlu karbonhidrat) oksitlemek için, bu nedenle 6 molekül karbon dioksit (C6H1206 + 602 → 6H2 0 + 6C02) oluşumu ile birlikte altı oksijen molekülü gerekecektir. .
Bu nedenle karbonhidratların solunum katsayısı aşağıdakilere eşit olacaktır: 6C02 / 6O2 = 1.00
Lipidlerin solunum bölümü
Lipitler, hidrojen atomlarının sayısı ile orantılı olarak düşük oksijen içeriği ile karbonhidratlardan ayrılır. Sonuç olarak, oksidasyonları daha yüksek miktarda oksijen gerektirir.
Palmitik asidi örnek alarak, oksidasyon sırasında tüketilen 23 oksijen molekülü için 16 karbondioksit ve su molekülü oluştuğunu bulduk. C16H32O2 + 23O2 → 16 C02 + 16 H20
Bu nedenle solunum bölümü eşit olacaktır: 16 CO 2/23 VEYA 2 = 0.696
Normal olarak, lipitlere, yağ asidini karakterize eden karbonik zincirin uzunluğuna bağlı olarak, bu değerin 0.69 ila 0.73 arasında değiştiğine dikkat ederek, 0.7'ye eşit bir solunum bölümü tanımlanmaktadır.
Proteinlerin solunum bölümü
Proteinleri yağlardan ve karbonhidratlardan ayıran en büyük fark azot atomlarının varlığıdır. Bu kimyasal fark nedeniyle, protein molekülleri belirli bir metabolik yolu takip eder. Karaciğer her şeyden önce deaminasyon denilen bir işlemle nitrojeni gidermelidir. Sadece bu noktada amino asit molekülünün (ketoasit adı verilen) kalan kısmı karbon dioksit ve suya oksitlenebilir.
Lipitler gibi, ketoasitler de nispeten oksijen bakımından fakirdir. Oksidasyonu bu nedenle tüketilen oksijenden daha az karbon dioksit oluşumuna yol açacaktır.
Plazmada en bol bulunan protein olan albümin, aşağıdaki reaksiyona göre oksitlenir:
C 72H 112N202S + 77O2 → 63 CO2 + 38 H20 + S03 + 9 CO (NH2) 2
Bu nedenle solunum bölümü eşit olacaktır: 63 CO 2/77 VEYA 2 = 0.818
Proteinlerin QR'si 0.82'de kongre ile sabitlenir.
Solunum bölümünün anlamı
Organizmanın enerjik taleplerini karşılamak için, her birimiz fiziksel eforla ilgili olarak farklı metabolik karışımlar kullanıyoruz. Bu ne kadar yoğun olursa, oksitlenmiş glikozun oranı o kadar fazla olacaktır. İstirahatte üretilen enerjinin iyi bir kısmı, yağ asitlerinin metabolize edilmesinden kaynaklanmaktadır. Bu nedenle, yoğun egzersiz sırasında istirahatte 0.7 ve yakınında bir solunum bölümü beklemek mantıklıdır.
Mutlak dinlenme durumundan hafif aerobik egzersizlere kadar çeşitli aktiviteler gerçekleştirilirken solunum katsayısı% 0, 82 ± 4 civarındadır. Deneysel olarak elde edilen bu veriler, % 60 yağ ve% 40 karbonhidrattan oluşan bir karışımın vücut tarafından oksidasyonunu test eder (dinlenme veya orta derecede fiziksel aktivite koşullarında, proteinlerin enerji rolünün önemsiz olduğunu, bu nedenle protein olmayan solunum bölümünden bahsediyoruz).
Her QR değeri için, litre O2 başına salınan kalori sayısını temsil eden kalorik bir oksijen eşdeğerine karşılık gelir. Bu veriler sayesinde bir iş faaliyetinin enerji harcamalarını büyük bir titizlikle izlemek mümkündür. Ilımlı bir aerobik egzersiz sırasında gaz analizi ile ölçülen solunum bölümünün 0, 86'ya eşit olduğunu; Spesifik bir tabloya istinaden, tüketilen oksijenin litresi başına enerji eşdeğeri 4.875 Kcal olduğunu elde ettik. Bu noktada egzersizin enerji harcamasını keşfetmek için tüketilen oksijenin litre 4.875 ile çarpılması yeterli olacaktır.
Yoğun fiziksel efor sırasında, durum radikal biçimde değişir ve solunum bölümü büyük değişikliklere uğrar. Büyük laktik asit üretimi nedeniyle, tampon sistemleri ve hiperventilasyon gibi çok sayıda yardımcı metabolik mekanizma aktive edilir. Her iki durumda da, enerji substratlarının oksidasyonundan bağımsız olarak CO2'nin eliminasyonunda bir artış vardır. Payda (CO2) bulunan verileri artırarak ve paydayı (O2) sabit tutarak, solunum bölümü birimden daha yüksek değerlere ulaşan bir dalgalanma geçirir.
Yoğun bir aktiviteden sonra iyileşme sırasında, bikarbonat rezervlerini düzeltmek için bir karbon dioksit parçası kullanıldığında, solunum bölümü 0.70 sınır değerinin altına düşer.
Bu nedenle, bu durumlarda solunum bölümünün, enerji substratlarının oksidasyonu sırasında hücresel düzeyde olanları tam olarak yansıtmadığı açıktır. Bu durumlarda, solunum fizyologları, dış solunum bölümü veya solunum değiş tokuşunun oranından bahsetmeyi tercih ederler (R).
