Pembahagian pernafasan adalah parameter yang sangat berguna untuk menilai campuran metabolik yang digunakan pada rehat atau semasa latihan fizikal. Oleh kerana perbezaan kimia yang mencirikannya, metabolisasi lemak, protein dan karbohidrat yang lengkap memerlukan sejumlah oksigen yang berbeza. Akibatnya, jenis substrat tenaga teroksida juga akan mempengaruhi kuantiti karbon dioksida yang dihasilkan.
QR = CO 2 dihasilkan / O 2 dimakan
Memandangkan setiap macronutrient mempunyai QR spesifik, dengan menilai parameter ini adalah mungkin untuk mengesan campuran nutrien yang dimetabolisme semasa rehat atau semasa aktiviti kerja tertentu.
Kesan pernafasan karbohidrat
Rumus molekul generik karbohidrat ialah Cn (H 2 O) n. Ia mengikuti bahawa dalam molekul karbohidrat, perkadaran antara bilangan atom hidrogen dan oksigen adalah tetap dan sama dengan 2: 1. Untuk mengoksidakan heksosa generik (karbohidrat dengan enam atom karbon seperti glukosa) maka enam molekul oksigen akan diperlukan, dengan pembentukan 6 molekul karbon dioksida (C 6 H 12 0 6 + 60 2 → 6H 2 0 + 6C0 2 ) .
Oleh itu, kuantiti pernafasan karbohidrat akan sama dengan: 6CO 2 / 6O 2 = 1.00
Kesan pernafasan lipid
Lipid dibezakan daripada karbohidrat oleh kandungan oksigennya yang lebih rendah dalam perkadaran dengan jumlah atom hidrogen. Oleh itu, pengoksidaan mereka memerlukan jumlah oksigen yang lebih tinggi.
Mengambil asid palmitik sebagai contoh, kita dapati bahawa semasa pengoksidaannya, 16 molekul karbon dioksida dan air dibentuk untuk 23 molekul oksigen yang digunakan. C 16 H 32 O 2 + 23 O 2 → 16 CO 2 + 16 H 2 O
Oleh itu, kuantisasi respirasi akan sama dengan: 16 CO 2/23 O 2 = 0.696
Biasanya lipid dikaitkan dengan pernafasan pernafuran bersamaan dengan 0.7, dengan mengambil kira bahawa nilai ini berkisar dari 0.69 hingga 0.73 berhubung dengan panjang rantai karbon yang menyerupai asid lemak.
Kesan pernafasan protein
Perbezaan utama yang membezakan protein daripada lemak dan karbohidrat adalah kehadiran atom nitrogen. Oleh kerana perbezaan kimia ini, molekul protein mengikuti laluan metabolik tertentu. Hati mesti terlebih dahulu menghilangkan nitrogen melalui proses yang disebut deaminasi. Hanya boleh bahagian yang tersisa daripada molekul asid amino (dipanggil ketoacid) mengoksidakan kepada karbon dioksida dan air.
Seperti lipid, asid keto juga kurang oksigen. Oleh itu, pengoksidaan mereka akan menyebabkan pembentukan kuantiti karbon dioksida lebih rendah daripada penggunaan oksigen.
Albumin, protein yang paling banyak dalam plasma, mengoksidasi mengikut reaksi berikut:
C 72 H 112 N 2 O 22 S + 77O 2 → 63CO 2 + 38 H 2 O + SO 3 + 9 CO (NH 2 ) 2
Oleh itu, kuantisasi respirasi akan sama dengan: 63 CO 2/77 O 2 = 0.818
QR protein ditetapkan oleh konvensyen pada 0.82 .
Maksud kuah pernafasan
Untuk memenuhi permintaan tenaga tubuh, setiap daripada kita menggunakan campuran metabolik yang berlainan yang berkaitan dengan usaha fizikal. Lebih sengit ini, semakin besar peratusan glukosa teroksida. Sebilangan besar tenaga yang dihasilkan pada rehat berasal dari metabolisasi asid lemak. Atas sebab ini, adalah wajar untuk mengharapkan sekejap pernafasan yang berdekatan dengan 0.7 pada rehat dan lebih tinggi semasa latihan sengit.
Melakukan aktiviti yang terdiri daripada rehat mutlak kepada senaman aerobik ringan, petak pernafasan sekitar 0.82 ± 4%. Data ini, yang diperoleh secara eksperimen, memberi keterangan kepada pengoksidaan organisma campuran yang terdiri daripada 60% lemak dan karbohidrat 40% (dalam aktiviti fizikal berehat atau sederhana peranan yang bertenaga protein diabaikan, Oleh itu, kita bercakap mengenai khasiat pernafasan bukan protein).
Setiap nilai QR sepadan dengan setara kalori oksigen yang mewakili bilangan kalori yang dikeluarkan setiap liter O2. Terima kasih kepada data ini adalah mungkin untuk mengesan perbelanjaan tenaga kerja dengan ketepatan yang tinggi. Kami menghipnotiskan bahawa semasa latihan aerobik sederhana, pernafasan pernafasan, diukur dengan analisis gas, bersamaan dengan 0.86; berunding dengan jadual tertentu yang kita dapati bahawa setara tenaga setiap liter oksigen yang digunakan ialah 4, 875 Kcal. Pada ketika ini, untuk mengetahui perbelanjaan tenaga latihan, ia akan mencukupi untuk melipatgandakan liter oksigen yang digunakan oleh 4.875.
Semasa usaha fizikal yang kuat keadaan berubah secara radikal dan petikan pernafasan mengalami variasi yang besar. Disebabkan pengeluaran besar-besaran asid laktik, banyak mekanisme metabolik tambahan diaktifkan, seperti sistem penyangga dan hiperventilasi. Dalam kedua-dua kes terdapat peningkatan penghapusan CO2, bebas dari pengoksidaan substrat tenaga. Meningkatkan data yang ada dalam pengangka (CO2) dan mengekalkan pemalar pemalar (O2), hasil pernafasan mengalami peningkatan yang mencapai nilai yang lebih tinggi daripada perpaduan.
Semasa pemulihan selepas aktiviti sengit, apabila sebahagian daripada karbon dioksida digunakan untuk pembaharuan rizab bicarbonat, sebilangan pernafasan, di pihak lain, berada di bawah nilai had 0.70.
Oleh itu, jelas bahawa dalam keadaan sedemikian, pembahagian pernafasan tidak mencerminkan apa yang berlaku di peringkat sel semasa pengoksidaan substrat tenaga. Dalam kes-kes ini, ahli fisiologi pernafasan lebih suka bercakap mengenai sebilangan pernafasan pernafasan atau hubungan antara pertukaran pernafasan (R).
