Solunum katsayısı, istirahatte veya fiziksel egzersiz sırasında kullanılan metabolik karışımı değerlendirmek için çok faydalı bir parametredir. Onları karakterize eden kimyasal farklılıklar nedeniyle, yağların, proteinlerin ve karbonhidratların tam metabolizasyonu farklı miktarlarda oksijen gerektirir. Sonuç olarak, oksitlenmiş enerji substratının türü de üretilen karbon dioksit miktarını etkileyecektir.
QR = Üretilen CO2 / tüketilen O2
Her makro besin öğesinin belirli bir QR değerine sahip olduğu göz önüne alındığında, bu parametreyi değerlendirerek, dinlenmede veya belirli bir iş aktivitesi sırasında metabolize edilen besinlerin karışımını izlemek mümkündür.
Karbonhidratların solunum oranı
Bir karbonhidratın genel moleküler formülü Cn (H2O) n'dir. Bir karbonhidrat molekülü içinde hidrojen atomlarının sayısı ile oksijeninki arasındaki oran sabittir ve 2: 1'e eşittir. Jenerik bir heksozu (glukoz gibi altı karbon atomlu karbonhidrat) oksitlemek için bu nedenle altı oksijen gerekir. 6 karbon dioksit molekülünün oluşmasıyla sonuçlanan moleküller (C6H1206 + 602 → 6H20 + 6C02).
Dolayısıyla karbonhidratların solunum oranı şuna eşit olacaktır: 6CO2 / 6O2 = 1.00
Lipidlerin solunum oranı
Lipitler, hidrojen atomlarının sayısıyla orantılı olarak daha düşük oksijen içeriği ile karbonhidratlardan ayrılır. Sonuç olarak, oksidasyonları daha yüksek miktarda oksijen gerektirir.
Örnek olarak palmitik asidi alırsak, oksidasyon sırasında tüketilen 23 oksijen molekülü için 16 molekül karbondioksit ve su oluştuğunu keşfederiz C16H32O2 + 23 O2 → 16 CO2 + 16 H2O
Bu nedenle solunum katsayısı şuna eşit olacaktır: 16 CO2 / 23 O2 = 0.696
Normalde, 0,7'lik bir solunum katsayısı, yağ asidini karakterize eden karbon zincirinin uzunluğuna göre bu değerin 0,69'dan 0,73'e dalgalandığı akılda tutularak, lipidlere atfedilir.
Proteinlerin solunum oranı
Proteinleri yağlardan ve karbonhidratlardan ayıran temel fark nitrojen atomlarının varlığıdır. Bu kimyasal farklılık nedeniyle, protein molekülleri belirli bir metabolik yol izler. Karaciğer önce nitrojeni deaminasyon adı verilen bir süreçle ortadan kaldırmalıdır.Ancak o zaman amino asit molekülünün (keto asit olarak adlandırılan) kalan kısmı karbondioksit ve suya oksitlenebilir.
Lipidler gibi, keto asitler de nispeten oksijence fakirdir. Bu nedenle oksidasyonları, tüketilen oksijenden daha düşük bir miktarda karbondioksit oluşumuna yol açacaktır.
Plazmada en bol bulunan protein olan albümin, aşağıdaki reaksiyona göre oksitlenir:
C72H112N2O22S + 77O2 → 63CO2 + 38 H2O + SO3 + 9 CO (NH2) 2
Bu nedenle solunum katsayısı şuna eşit olacaktır: 63 CO2 / 77 O2 = 0.818
Proteinlerin QR'si geleneksel olarak 0.82'de sabitlenmiştir.
Solunum bölümünün anlamı
Organizmanın enerji taleplerini karşılamak için, her birimiz fiziksel eforla ilgili olarak farklı metabolik karışımlar kullanırız.Bu ne kadar yoğun olursa, oksitlenmiş glikoz yüzdesi o kadar yüksek olur.Dinlenme halinde üretilen enerjinin çoğu asitlerin metabolizasyonundan kaynaklanır. yağ. Bu nedenle istirahatte 0,7'ye yakın ve yorucu egzersiz sırasında daha yüksek bir solunum katsayısı beklemek mantıklıdır.
Mutlak dinlenmeden hafif aerobik egzersize kadar değişen aktiviteler gerçekleştiren solunum katsayısı yaklaşık 0,82 ± %4'tür.Deneysel olarak elde edilen bu veri, %60 yağ ve %40 karbonhidrattan oluşan bir karışımın organizma tarafından oksidasyonunu (koşullarda) doğrulamaktadır. Dinlenme veya orta derecede fiziksel aktivitede proteinlerin enerji rolü ihmal edilebilir, bu nedenle protein olmayan solunum bölümünden bahsediyoruz).
Her QR değeri, bir litre O2 başına salınan kalori sayısını temsil eden bir kalorik oksijen eşdeğerine karşılık gelir.Bu veriler sayesinde, bir iş faaliyetinin enerji harcamasını çok hassas bir şekilde izlemek mümkündür. Orta düzeyde aerobik egzersiz sırasında gaz analizi ile ölçülen solunum katsayısının 0,86 olduğunu varsayalım, özel bir tabloya bakarak tüketilen oksijen litresi başına enerji eşdeğerinin 4.875 Kcal olduğunu bulduk.Bu noktada enerjiyi bulmak için egzersiz harcaması tüketilen oksijen litresini 4.875 ile çarpmak için yeterli olacaktır.
Yoğun fiziksel efor sırasında durum kökten değişir ve solunum bölümü büyük değişikliklere uğrar. Büyük miktarda 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 eliminasyonunda bir artış vardır. ) ve paydayı sabit tutarak (O2) solunum katsayısı birden yüksek değerlere ulaşan bir dalgalanmaya maruz kalır.
Yoğun bir aktivitenin ardından toparlanma sırasında, karbon dioksitin bir kısmı bikarbonat rezervlerini yenilemek için kullanıldığında, solunum katsayısı 0.70 sınır değerinin altına düşer.
Bu nedenle, bu gibi durumlarda solunum katsayısının, enerji substratlarının oksidasyonu sırasında hücresel düzeyde olanları tam olarak yansıtmadığı açıktır. Bu durumlarda, solunum fizyologları dış solunum katsayısından veya solunum değişimleri arasındaki ilişkiden (R) bahsetmeyi tercih eder.
.jpg)
