Hingamisteede jagatis

Hingamisteede jagatis on väga kasulik parameeter puhkeolekus või füüsilise koormuse ajal kasutatava metaboolse segu hindamiseks. Neid iseloomustavate keemiliste erinevuste tõttu vajab rasvade, valkude ja süsivesikute täielik ainevahetus erinevat kogust hapnikku. Järelikult mõjutab oksüdeeritud energia substraadi tüüp ka toodetud süsinikdioksiidi kogust.

QR = toodetud CO2 / tarbitud O2

Arvestades, et igal makroelemendil on spetsiifiline QR, on selle parameetri hindamisel võimalik jälgida puhkeolekus või konkreetse töötegevuse käigus metaboliseeruvate toitainete segu.

Süsivesikute hingamisteede jagatis

Süsivesikute üldine molekulaarne valem on Cn (H2O) n. Sellest järeldub, et süsivesikute molekulis on vesiniku ja hapniku aatomite arvu suhe fikseeritud ja võrdne 2: 1. Üldise heksoosi (kuue süsinikuaatomiga süsivesik, näiteks glükoos) oksüdeerimiseks on seega vaja kuut hapnikku molekulid, mille tulemusel moodustuvad 6 süsinikdioksiidi molekuli (C6H1206 + 602 → 6H20 + 6C02).
Seetõttu on süsivesikute hingamisteede jagatis võrdne: 6CO2 / 6O2 = 1,00

Lipiidide hingamisteede osakaal

Lipiide eristab süsivesikutest madalam hapnikusisaldus proportsionaalselt vesinikuaatomite arvuga. Järelikult nõuab nende oksüdeerimine suuremat kogust hapnikku.
Võttes näiteks palmitiinhappe, avastame, et selle oksüdeerumise käigus moodustub 16 süsinikdioksiidi ja vee molekuli 23 tarbitud hapniku molekuli jaoks.
Hingamisteede osakaal on seega võrdne: 16 CO2 / 23 O2 = 0,696
Tavaliselt omistatakse lipiididele hingamisteede jagatis 0,7, pidades silmas, et see väärtus kõigub rasvhapet iseloomustava süsinikahela pikkuse suhtes vahemikus 0,69 kuni 0,73.

Valkude hingamisteede jagatis

Peamine erinevus, mis eristab valke rasvadest ja süsivesikutest, on lämmastikuaatomite olemasolu. Selle keemilise erinevuse tõttu järgivad valgumolekulid kindlat metaboolset rada. Maks peab esmalt eemaldama lämmastiku deamineerimisprotsessi abil. Alles seejärel saab aminohappe molekuli ülejäänud osa (nimetatakse ketohappeks) oksüdeerida süsinikdioksiidiks ja veeks.

Nagu lipiidid, on ka ketohapped suhteliselt hapnikuvaesed. Seetõttu põhjustab nende oksüdeerumine tarbitava hapniku omast väiksema süsinikdioksiidi koguse.
Albumiin, kõige arvukam valk plasmas, oksüdeerub vastavalt järgmisele reaktsioonile:
C72H112N2O22S + 77O2 → 63CO2 + 38 H2O + SO3 + 9 CO (NH2) 2
Hingamisteede osakaal on seega võrdne: 63 CO2 / 77 O2 = 0,818
Valkude QR on kokkuleppel fikseeritud väärtusele 0,82.

Hingamisteede jagatise tähendus

Organismi energiavajaduste rahuldamiseks kasutab igaüks meist erinevaid füüsilisi pingutusi puudutavaid metaboolseid segusid. Mida intensiivsem see on, seda suurem on oksüdeerunud glükoosi protsent. Suur osa puhkeolekus toodetud energiast tuleneb hapete metabolismist. paks. Sel põhjusel on mõistlik eeldada, et hingamisteede osakaal puhkeolekus on 0,7 lähedal ja pingelise treeningu ajal suurem.
Tehes tegevusi alates absoluutsest puhkamisest kuni kerge aeroobse treeninguni, on hingamisteede osakaal umbes 0,82 ± 4%. See eksperimentaalselt saadud nullpunkt näitab, et organism oksüdeerib segu, mis koosneb 60% rasvadest ja 40% süsivesikutest (tingimustes Puhkuse või mõõduka kehalise aktiivsuse korral on valkude energia roll tühine, seetõttu räägime mittevalgulisest hingamisteede jagatisest).
Iga QR -väärtus vastab hapniku kalorite ekvivalendile, mis tähistab vabanenud kalorite arvu O2 liitri kohta. Tänu nendele andmetele on võimalik väga täpselt jälgida tööalase energia kulutamist. Oletame, et mõõduka aeroobse treeningu ajal on gaasianalüüsiga mõõdetud hingamiskordaja 0,86; spetsiaalse tabeli abil leiame, et energiaekvivalent tarbitud hapniku liitri kohta on 4,875 Kcal. treeningkuludest piisab tarbitud hapniku liitrite korrutamisest 4,875 -ga.
Intensiivse füüsilise pingutuse ajal muutub olukord radikaalselt ja hingamisteede osakaal varieerub suuresti. Tänu piimhappe massilisele tootmisele aktiveeritakse mitmeid metaboolseid abimehhanisme, näiteks puhversüsteemid ja hüperventilatsioon. Mõlemal juhul suureneb süsinikdioksiidi eliminatsioon, sõltumata energia substraatide oksüdeerimisest. ) ja hoides nimetaja konstantsena (O2), läbib hingamisteede jagatis hüppe, mis ulatub väärtustest üle ühe.
Pärast intensiivset tegevust taastumisel, kui osa süsinikdioksiidist kasutatakse vesinikkarbonaatvarude reformimiseks, langeb hingamisteede osakaal alla piirväärtuse 0,70.
Seetõttu on selge, et sellistes olukordades ei kajasta hingamisteede osakaal täpselt seda, mis toimub rakutasandil energia substraatide oksüdeerumise ajal. Nendel juhtudel eelistavad hingamise füsioloogid rääkida välisest hingamisteede jagatisest või hingamisteede vahetuste vahekorrast (R).