Hingamisteede osakaal on väga kasulik parameeter, et hinnata metaboolset segu, mida kasutatakse puhkeolekus või kehalise treeningu ajal. Neid iseloomustavate keemiliste erinevuste tõttu on rasvade, valkude ja süsivesikute täielik metaboliseerimine vajalik hapniku koguses. Järelikult mõjutab oksüdeeritud energia substraadi tüüp ka toodetud süsinikdioksiidi kogust.
QR = CO 2 toodetud / O 2 tarbitud
Arvestades, et igal makrotoitel on spetsiifiline QR, on selle parameetri hindamisel võimalik jälgida toitainete segu, mis metaboliseerub puhkeolekus või konkreetse töötamise ajal.
Süsivesikute respiratoorne kogus
Süsivesikute üldine molekulaarne valem on Cn (H20) n. Sellest järeldub, et süsivesikute molekulis on vesiniku aatomite ja hapniku arvu vaheline suhe fikseeritud ja võrdne 2: 1. Üldise heksoosi (kuue süsinikuaatomiga süsivesikute, näiteks glükoosi) oksüdeerimiseks on seetõttu vaja 6 hapniku molekuli, mille tulemusena moodustub 6 süsinikdioksiidi molekuli (C6H 12 0 6 + 60 2 → 6H 2 0 + 6C0 2 ). .
Seepärast on süsivesikute hingamisteede osakaal võrdne: 6CO2 / 6O2 = 1, 00
Lipiidide respiratoorne jaotus
Lipiidid eristatakse süsivesikutest nende madalama hapnikusisaldusega proportsionaalselt vesiniku aatomite arvuga. Seetõttu nõuab nende oksüdatsioon suuremat hapniku kogust.
Näiteks palmitiinhappe näitel avastame, et oksüdatsiooni ajal moodustub 23 tarbitud hapniku molekuli jaoks 16 süsinikdioksiidi ja vee molekuli. C16H32O2 + 23O2 → 16C02 + 16H20
Seetõttu on hingamisteede osakaal 16 CO 2/23 O 2 = 0, 696
Tavaliselt omistatakse lipiididele respiratoorset koefitsienti 0, 7, pidades silmas, et see väärtus on 0, 69 kuni 0, 73, võrreldes rasvhapet iseloomustava süsinikahela pikkusega.
Valkude respiratoorne jaotus
Peamine erinevus, mis eristab valke rasvadest ja süsivesikutest, on lämmastikuaatomite olemasolu. Selle keemilise erinevuse tõttu järgivad valgu molekulid teatud ainevahetust. Maks peab kõigepealt kõrvaldama lämmastiku protsessi kaudu, mida nimetatakse deaminatsiooniks. Alles siis võib aminohappemolekuli ülejäänud osa (keto-hape) oksüdeeruda süsinikdioksiidiks ja veeks.
Nagu lipiidid, on ketohapped samuti suhteliselt vaesed hapnikus. Nende oksüdeerumine põhjustab seega süsinikdioksiidi koguse, mis on madalam kui tarbitud hapnik.
Albumiin, mis on plasmas kõige rohkem valku, oksüdeerub vastavalt järgmisele reaktsioonile:
C 72H 112N 2O 22S + 77O 2 → 63CO 2 + 38 H20 + SO 3 + 9 CO (NH2) 2
Seetõttu on hingamisteede osakaal võrdne: 63 CO 2/77 O 2 = 0, 818
Proteiin QR on fikseeritud kokkuleppel 0, 82 .
Mõiste hingamisteede osakaal
Keha energiavajaduste rahuldamiseks kasutab igaüks meist füüsilist pingutust silmas pidades erinevaid metaboolseid segusid. Mida intensiivsem see on, seda suurem on oksüdeeritud glükoosi protsent. Suur osa ülejäänud energiast on saadud rasvhapete metaboliseerimisest. Sel põhjusel on õigustatud eeldada, et intensiivse treeningu ajal on hingamisteede hulk, mis on ligi 0, 7 ja ülejäänu.
Tegutsedes tegevustest, mis ulatuvad absoluutsest puhkusest kergetele aeroobsetele treeningutele, on hingamisteede osakaal umbes 0, 82 ± 4%. Eksperimentaalselt saadud andmed näitavad, et 60% rasva ja 40% süsivesikuid sisaldav segu (puhkeolekus või mõõduka füüsilise aktiivsuse korral on valgu energiline roll tähtsusetu) oksüdeerub. seetõttu räägime mittevalguliste hingamisteede osakaalust.
QR-i iga väärtus vastab hapniku kaloriekvivalendile, mis näitab vabanenud kalorite arvu ühe liitri O2 kohta. Tänu nendele andmetele on võimalik väga täpselt jälgida tööga seotud energiakulusid. Me oletame, et mõõduka aeroobse kasutamise ajal on gaasianalüüsi abil mõõdetud hingamisteede osakaal 0, 86; konkreetse tabeli uurimisel leiame, et tarbitud hapniku liitri kohta on energia ekvivalent 4 875 Kcal. Siinkohal on treeningu energiakulude avastamiseks piisav, kui korrutatakse 4, 875-ga tarbitud hapniku liitrit.
Tugeva füüsilise pingutuse ajal muutub olukord radikaalselt ja hingamisteede osakaal on suur. Tänu piimhappe massilisele tootmisele on aktiveeritud arvukalt abimeetmeid, näiteks puhversüsteeme ja hüperventilatsiooni. Mõlemal juhul suureneb CO2 eraldumine, sõltumata energia substraatide oksüdatsioonist. Lugejas (CO2) olevate andmete suurendamine ja nimetaja konstantse (O2) säilitamine läbib hingamisteede osakaalu, mis ületab ühtsust ületavad väärtused.
Pärast intensiivset aktiivsust taastumise ajal, kui osa süsinikdioksiidist kasutatakse bikarbonaadi reservide reformimiseks, langeb hingamisteede osakaal aga piirväärtusest 0, 70.
Seetõttu on selge, et sellistes olukordades ei kajasta hingamisteede osakaal täpselt seda, mis toimub rakutasandil energia substraatide oksüdeerimise ajal. Nendel juhtudel eelistavad hingamisfüsioloogid rääkida hingamisteede välistegurist või suhetest hingamisteede vahetuste (R) vahel.
