A légzési hányados nagyon hasznos paraméter a pihenés vagy a testmozgás során alkalmazott anyagcsere-keverék értékeléséhez. Az ezekre jellemző kémiai különbségek miatt a zsírok, fehérjék és szénhidrátok teljes metabolizációja különböző mennyiségű oxigént igényel. Következésképpen az oxidált energia szubsztrát típusa befolyásolja a keletkező szén-dioxid mennyiségét is.
QR = CO 2 termelt / O 2 elfogyasztott
Figyelembe véve, hogy minden egyes makro-tápanyagnak van egy specifikus QR-értéke, ennek a paraméternek az értékelésével lehetséges a nyugalmi állapotban metabolizált tápanyagkeverék nyomon követése vagy egy adott munkakörülmény során.
A szénhidrátok légzőszervi hányadosa
A szénhidrát általános molekuláris képlete Cn (H20) n. Ebből következik, hogy egy szénhidrát molekulában a hidrogénatomok és az oxigénatomok aránya rögzített és 2: 1. Egy generikus hexóz (6 szénatomos szénhidrát, például glükóz) oxidálásához ezért hat oxigénmolekulára van szükség, amelyekből 6 szén-dioxid molekula képződik (C 6H 12 0 6 + 60 2 → 6H 2 0 + 6C0 2 ). .
Ezért a szénhidrátok légzési hányadosa egyenlő: 6CO 2 / 6O 2 = 1, 00
A lipidek légzőszervi hányadosa
A lipideket megkülönböztetik a szénhidrátoktól az alacsonyabb oxigéntartalommal, a hidrogénatomok számához viszonyítva. Következésképpen oxidációjuk nagyobb oxigént igényel.
Például a palmitinsavat észleljük, hogy oxidáció során 16 molekula szén-dioxid és víz képződik 23 fogyasztott oxigén molekulára. C16H32O2 + 23O2 → 16C02 + 16H20
A légzési hányados tehát 16 CO 2/23 O 2 = 0, 666
Általában a lipideket 0, 7-es légzési hányadosnak nevezzük, szem előtt tartva, hogy ez az érték 0, 69-0, 73 között van a zsírsavat jellemző szénlánc hosszához képest.
A fehérjék légzőszervi hányadosa
A fő különbség, amely megkülönbözteti a fehérjéket a zsíroktól és a szénhidrátoktól, a nitrogénatomok jelenléte. Ennek a kémiai különbségnek köszönhetően a fehérje molekulák egy adott anyagcsere-útvonalat követnek. A májnak először a deamináció által nevezett folyamaton keresztül kell eltávolítania a nitrogént. Csak ezután az aminosavmolekula fennmaradó része (keto-sav) oxidálódik szén-dioxiddá és vízvé.
A lipidekhez hasonlóan a keto-savak is viszonylag gyenge oxigénben vannak. Az oxidációuk ezért alacsonyabb szén-dioxid-mennyiség kialakulásához vezet, mint az elfogyasztott oxigén.
Az albumin, a plazma leggyakoribb fehérje, az alábbi reakció szerint oxidálódik:
C 72H 112N 2O 22S + 77O 2 → 63CO 2 + 38H 2O + SO 3 + 9 CO (NH2) 2
Ezért a légzési hányados: 63 CO 2/77 O 2 = 0, 818
A fehérje QR- kódját 0, 82-en rögzítettük.
A légzési hányados jelentése
A test energiaigényének kielégítése érdekében mindegyikünk a fizikai erőfeszítésekhez képest különböző metabolikus keveréket használ. Minél intenzívebb ez, annál nagyobb az oxidált glükóz aránya. A nyugalmi energia nagy része a zsírsavak metabolizációjából származik. Ebből kifolyólag jogos, hogy az intenzív edzés során légzési hányadost nyújtsunk, amely közel 0, 7-es nyugalmi és magasabb.
Az abszolút pihenéstől a könnyű aerob gyakorlatokig terjedő tevékenységek a légzési hányados körülbelül 0, 82 ± 4%. Ezek a kísérleti úton kapott adatok azt mutatják, hogy a szervezet 60% zsírból és 40% szénhidrátból álló keverék oxidációja (pihenő vagy mérsékelt fizikai aktivitás esetén a fehérje energetikai szerepe elhanyagolható, ezért nem fehérje-légzőszervi hányadosról beszélünk.
A QR minden értéke megfelel az oxigén kalóriaértékének, amely az O2 literenként kibocsátott kalóriák számát jelenti. Ezeknek az adatoknak köszönhetően nagy pontossággal lehet nyomon követni egy munkakör energiafogyasztását. Feltételezzük, hogy mérsékelt aerob gyakorlat során a gázelemzéssel mért légzési hányados 0, 86; Konkrét táblázatot keresve megállapítottuk, hogy az elfogyasztott oxigén literenkénti energia-egyenértéke 4 875 Kcal. Ekkor a gyakorlat energiafogyasztásának felfedezéséhez elegendő lesz a 4.875-tel elfogyasztott oxigén literek szorzata.
Az intenzív fizikai erőfeszítés során a helyzet radikálisan változik, és a légzési hányados nagy változásokon megy keresztül. A tejsav masszív termelése miatt számos kiegészítő anyagcsere-mechanizmus aktiválódik, például pufferrendszerek és hiperventiláció. Mindkét esetben nő a CO2 eliminációja, függetlenül az energiaszubsztrátok oxidációjától. A számlálóban (CO2) jelen lévő adatok növelése és a nevező konstans (O2) megtartása esetén a légzési hányadot az egység fölötti értékek fölé emelkedik.
Az intenzív aktivitás utáni helyreállítást követően, amikor a szén-dioxid egy részét használják a bikarbonát tartalékok átalakítására, a légzőszervi hányados viszont a 0, 70 határérték alá esik.
Ezért nyilvánvaló, hogy az ilyen helyzetekben a légzési hányados nem tükrözi pontosan, mi történik a sejtek szintjén az energiaszubsztrátok oxidációja során. Ezekben az esetekben a légzési fiziológusok inkább a külső légzési hányadosról vagy a légzéscsere (R) közötti kapcsolatról beszélnek.
