Cociente respiratorio

El cociente respiratorio (RQ) es la relación:

RQ = CO2 eliminado / O2 consumido

donde el término «eliminado» se refiere al dióxido de carbono (CO2) eliminado del cuerpo.

En este cálculo, el CO2 y el O2 deben darse en las mismas unidades, y en cantidades proporcionales al número de moléculas. Las entradas aceptables serían los moles, o bien los volúmenes de gas a temperatura y presión estándar.

Muchas sustancias metabolizadas son compuestos que contienen sólo los elementos carbono, hidrógeno y oxígeno. Algunos ejemplos son los ácidos grasos, el glicerol, los hidratos de carbono, los productos de desaminación y el etanol. Para la oxidación completa de tales compuestos, la ecuación química es

CxHyOz + (x + y/4 – z/2) O2 → x CO2 + (y/2) H2O

y, por tanto, el metabolismo de este compuesto da un RQ de x/(x + y/4 – z/2).

Para la glucosa, con la fórmula molecular, C6H12O6, la ecuación de oxidación completa es C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2+ 6 H2O. Así, el RQ= 6 CO2/ 6 O2=1.

Para las grasas, el RQ depende de los ácidos grasos específicos presentes. Entre los ácidos grasos comúnmente almacenados en los vertebrados, el RQ varía de 0,692 (ácido esteárico) a tan alto como 0,759 (ácido docosahexaenoico). Históricamente, se asumía que la «grasa media» tenía un RQ de alrededor de 0,71, y esto es válido para la mayoría de los mamíferos, incluidos los humanos. Sin embargo, un estudio reciente demostró que los animales acuáticos, especialmente los peces, tienen grasas que deberían producir RQs más altos en la oxidación, alcanzando hasta 0,73 debido a las altas cantidades de ácido docosahexaenoico.

El rango de coeficientes respiratorios para los organismos en equilibrio metabólico suele oscilar entre 1,0 (que representa el valor esperado para la oxidación de carbohidratos puros) y ~0,7 (el valor esperado para la oxidación de grasas puras). En general, las moléculas que están más oxidadas (por ejemplo, la glucosa) requieren menos oxígeno para ser totalmente metabolizadas y, por lo tanto, tienen cocientes respiratorios más altos. Por el contrario, las moléculas menos oxidadas (por ejemplo, los ácidos grasos) requieren más oxígeno para su metabolismo completo y tienen cocientes respiratorios más bajos. Para saber cómo se obtienen estas cifras, véase BMR. Una dieta mixta de grasas y carbohidratos resulta en un valor promedio entre estos números.

El valor del cociente respiratorio corresponde a un valor calórico por cada litro (L) de CO2 producido. Si se dispone de cifras de consumo de O2, se suelen utilizar directamente, ya que son estimaciones más directas y fiables de la producción de energía.

La RQ medida incluye una contribución de la energía producida a partir de las proteínas. Sin embargo, debido a la complejidad de las diversas formas en que se pueden metabolizar los diferentes aminoácidos, no se puede asignar un único cociente respiratorio a la oxidación de las proteínas en la dieta.

La insulina, que aumenta el almacenamiento de lípidos y disminuye la oxidación de las grasas, se asocia positivamente con el aumento del cociente respiratorio. Un balance energético positivo también conducirá a un aumento del cociente respiratorio.