Cotientul respirator

Cutientul respirator (RQ) este raportul:

RQ = CO2 eliminat / O2 consumat

unde termenul „eliminat” se referă la dioxidul de carbon (CO2) eliminat din organism.

În acest calcul, CO2 și O2 trebuie să fie date în aceleași unități și în cantități proporționale cu numărul de molecule. Datele de intrare acceptabile ar fi fie moli, fie volume de gaz la temperatura și presiunea standard.

Multe substanțe metabolizate sunt compuși care conțin doar elementele carbon, hidrogen și oxigen. Printre exemple se numără acizii grași, glicerolul, carbohidrații, produsele de dezaminare și etanolul. Pentru oxidarea completă a unor astfel de compuși, ecuația chimică este

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

și, astfel, metabolizarea acestui compus dă un RQ de x/(x + y/4 – z/2).

Pentru glucoză, cu formula moleculară, C6H12O6, ecuația de oxidare completă este C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2+ 6 H2O. Astfel, RQ= 6 CO2/ 6 O2=1.

Pentru grăsimi, RQ depinde de acizii grași specifici prezenți. Dintre acizii grași depozitați în mod obișnuit la vertebrate, RQ variază de la 0,692 (acid stearic) până la 0,759 (acid docosahexaenoic). Din punct de vedere istoric, s-a presupus că „grăsimea medie” avea un RQ de aproximativ 0,71, iar acest lucru este valabil pentru majoritatea mamiferelor, inclusiv pentru oameni. Cu toate acestea, un studiu recent a arătat că animalele acvatice, în special peștii, au grăsimi care ar trebui să producă RQ-uri mai mari la oxidare, ajungând până la 0,73 datorită cantităților mari de acid docosahexaenoic.

Gama de coeficienți respiratori pentru organismele aflate în echilibru metabolic variază, de obicei, de la 1,0 (reprezentând valoarea așteptată pentru oxidarea pură a carbohidraților) la ~0,7 (valoarea așteptată pentru oxidarea pură a grăsimilor). În general, moleculele care sunt mai oxidate (de exemplu, glucoza) necesită mai puțin oxigen pentru a fi complet metabolizate și, prin urmare, au coeficienți respiratori mai mari. În schimb, moleculele care sunt mai puțin oxidate (de exemplu, acizii grași) necesită mai mult oxigen pentru metabolizarea lor completă și au coeficienți respiratori mai mici. Consultați BMR pentru o discuție despre modul în care sunt derivate aceste cifre. O dietă mixtă de grăsimi și carbohidrați are ca rezultat o valoare medie între aceste numere.

Valoarea QR corespunde unei valori calorice pentru fiecare litru (L) de CO2 produs. Dacă sunt disponibile cifrele privind consumul de O2, acestea sunt de obicei folosite direct, deoarece sunt estimări mai directe și mai fiabile ale producției de energie.

RQ, așa cum este măsurată, include o contribuție din energia produsă din proteine. Cu toate acestea, din cauza complexității diverselor moduri în care pot fi metabolizați diferiți aminoacizi, nu se poate atribui un singur QR la oxidarea proteinelor din alimentație.

Insulina, care crește stocarea lipidelor și scade oxidarea grăsimilor, este asociată pozitiv cu creșteri ale coeficientului respirator. Un bilanț energetic pozitiv va conduce, de asemenea, la o creștere a coeficientului respirator.

.