Współczynnik oddechowy

Współczynnik oddechowy (RQ) jest stosunkiem:

RQ = CO2 wyeliminowany / O2 zużyty

gdzie termin „wyeliminowany” odnosi się do dwutlenku węgla (CO2) usuniętego z organizmu.

W tym obliczeniu, CO2 i O2 muszą być podane w tych samych jednostkach i w ilościach proporcjonalnych do liczby cząsteczek. Akceptowalnymi danymi wejściowymi byłyby albo mole, albo objętości gazu w standardowej temperaturze i ciśnieniu.

Wiele metabolizowanych substancji to związki zawierające tylko pierwiastki węgla, wodoru i tlenu. Przykłady obejmują kwasy tłuszczowe, glicerol, węglowodany, produkty deaminacji i etanol. Dla całkowitego utleniania takich związków, równanie chemiczne to

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

i dlatego metabolizm tego związku daje RQ x/(x + y/4 – z/2).

Dla glukozy, o wzorze cząsteczkowym, C6H12O6, równanie całkowitego utleniania to C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2+ 6 H2O. Tak więc, RQ= 6 CO2/ 6 O2=1.

W przypadku tłuszczów, RQ zależy od konkretnych obecnych kwasów tłuszczowych. Wśród powszechnie przechowywanych kwasów tłuszczowych u kręgowców, RQ waha się od 0,692 (kwas stearynowy) do nawet 0,759 (kwas dokozaheksaenowy). Historycznie przyjęto, że „przeciętny tłuszcz” ma RQ około 0,71, co jest prawdą dla większości ssaków, w tym ludzi. Jednak ostatnie badania wykazały, że zwierzęta wodne, zwłaszcza ryby, mają tłuszcz, który powinien przynieść wyższe RQ na utlenianie, osiągając aż 0,73 ze względu na duże ilości kwasu dokozaheksaenowego.

Zakres współczynników oddechowych dla organizmów w równowadze metabolicznej zazwyczaj waha się od 1,0 (reprezentujący wartość oczekiwaną dla czystego utleniania węglowodanów) do ~0,7 (wartość oczekiwana dla czystego utleniania tłuszczu). Ogólnie rzecz biorąc, cząsteczki, które są bardziej utlenione (np. glukoza) wymagają mniej tlenu, aby być w pełni metabolizowane i dlatego mają wyższy iloraz oddechowy. I odwrotnie, cząsteczki, które są mniej utlenione (np. kwasy tłuszczowe) wymagają więcej tlenu do pełnego metabolizmu i mają niższy iloraz oddechowy. Zobacz BMR, aby dowiedzieć się, jak te liczby są uzyskiwane. Dieta mieszana złożona z tłuszczu i węglowodanów skutkuje średnią wartością pomiędzy tymi liczbami.

RQ wartość odpowiada wartości kalorycznej dla każdego litra (L) wytworzonego CO2. Jeśli dostępne są liczby zużycia O2, są one zwykle używane bezpośrednio, ponieważ są bardziej bezpośrednimi i wiarygodnymi szacunkami produkcji energii.

RQ jako zmierzona zawiera wkład z energii produkowanej z białka. Jednak ze względu na złożoność różnych sposobów, w jakie różne aminokwasy mogą być metabolizowane, nie można przypisać jednego RQ do utleniania białka w diecie.

Insulina, która zwiększa magazynowanie lipidów i zmniejsza utlenianie tłuszczów, jest pozytywnie związana ze wzrostem ilorazu oddechowego. Dodatni bilans energetyczny będzie również prowadził do zwiększenia ilorazu oddechowego.

.