Hasil bagi pernapasan adalah parameter yang sangat berguna untuk mengevaluasi campuran metabolisme yang digunakan saat istirahat atau selama latihan fisik. Karena perbedaan kimia yang menjadi ciri mereka, metabolisme lengkap lemak, protein dan karbohidrat membutuhkan jumlah oksigen yang berbeda. Akibatnya, jenis substrat energi teroksidasi juga akan mempengaruhi jumlah karbon dioksida yang dihasilkan.
QR = CO2 yang dihasilkan / O2 yang dikonsumsi
Mengingat setiap makronutrien memiliki QR spesifik, dengan mengevaluasi parameter ini dimungkinkan untuk melacak campuran nutrisi yang dimetabolisme saat istirahat atau selama aktivitas kerja tertentu.
Hasil bagi pernapasan dari karbohidrat
Rumus molekul umum karbohidrat adalah Cn (H2O) n. Oleh karena itu dalam molekul karbohidrat proporsi antara jumlah atom hidrogen dan oksigen adalah tetap dan sama dengan 2: 1. Untuk mengoksidasi heksosa generik (karbohidrat dengan enam atom karbon seperti glukosa) oleh karena itu diperlukan enam oksigen molekul, menghasilkan pembentukan 6 molekul karbon dioksida (C6H1206 + 602 → 6H20 + 6C02).
Oleh karena itu, hasil bagi pernapasan karbohidrat akan sama dengan: 6CO2 / 6O2 = 1,00
Hasil bagi pernapasan lipid
Lipid dibedakan dari karbohidrat dengan kandungan oksigen yang lebih rendah sebanding dengan jumlah atom hidrogen. Akibatnya, oksidasi mereka membutuhkan jumlah oksigen yang lebih tinggi.
Mengambil asam palmitat sebagai contoh, kami menemukan bahwa selama oksidasi 16 molekul karbon dioksida dan air terbentuk untuk 23 molekul oksigen yang dikonsumsi C16H32O2 + 23 O2 → 16 CO2 + 16 H2O
Oleh karena itu, hasil bagi pernapasan akan sama dengan: 16 CO2 / 23 O2 = 0,696
Biasanya hasil bagi pernapasan 0,7 dikaitkan dengan lipid, mengingat bahwa nilai ini berfluktuasi 0,69-0,73 dalam kaitannya dengan panjang rantai karbon yang mencirikan asam lemak.
Hasil bagi pernapasan protein
Perbedaan utama yang membedakan protein dari lemak dan karbohidrat adalah adanya atom nitrogen. Karena perbedaan kimia ini, molekul protein mengikuti jalur metabolisme tertentu. Hati pertama-tama harus mengeliminasi nitrogen melalui proses yang disebut deaminasi.Hanya kemudian bagian molekul asam amino yang tersisa (disebut asam keto) dapat dioksidasi menjadi karbon dioksida dan air.
Seperti lipid, asam keto relatif miskin oksigen. Oleh karena itu, oksidasi mereka akan mengarah pada pembentukan jumlah karbon dioksida yang lebih rendah daripada oksigen yang dikonsumsi.
Albumin, protein yang paling melimpah dalam plasma, teroksidasi menurut reaksi berikut:
C72H112N2O22S + 77O2 → 63CO2 + 38 H2O + SO3 + 9 CO (NH2) 2
Oleh karena itu, hasil bagi pernapasan akan sama dengan: 63 CO2 / 77 O2 = 0,818
QR protein ditetapkan, menurut konvensi, pada 0,82.
Arti dari respirasi quotient
Untuk memenuhi kebutuhan energi organisme, masing-masing dari kita menggunakan campuran metabolisme yang berbeda dalam kaitannya dengan upaya fisik.Semakin intens ini, semakin besar persentase glukosa teroksidasi.Sebagian besar energi yang dihasilkan saat istirahat berasal dari metabolisme asam. gemuk. Untuk alasan ini, masuk akal untuk mengharapkan hasil bagi pernapasan mendekati 0,7 saat istirahat dan lebih tinggi selama latihan berat.
Melakukan aktivitas mulai dari istirahat mutlak hingga latihan aerobik ringan, hasil bagi pernapasan sekitar 0,82 ± 4% Data ini, diperoleh secara eksperimental, membuktikan oksidasi oleh organisme dari campuran yang terdiri dari 60% lemak dan 40% karbohidrat (dalam kondisi istirahat atau aktivitas fisik sedang peran energi protein diabaikan, oleh karena itu kita berbicara tentang hasil bagi pernapasan non-protein).
Setiap nilai QR sesuai dengan ekuivalen kalori oksigen yang mewakili jumlah kalori yang dilepaskan per liter O2. Berkat data ini, dimungkinkan untuk melacak dengan sangat tepat pengeluaran energi dari suatu aktivitas kerja. Mari kita asumsikan bahwa selama latihan aerobik sedang, hasil bagi pernapasan, diukur melalui analisis gas, sama dengan 0,86; dengan berkonsultasi dengan tabel khusus, kami menemukan bahwa setara energi per liter oksigen yang dikonsumsi adalah 4,875 Kkal.Pada titik ini untuk mengetahui energi pengeluaran olahraga itu akan cukup untuk mengalikan liter oksigen yang dikonsumsi dengan 4,875.
Selama aktivitas fisik yang intens, situasinya berubah secara radikal dan hasil bagi pernapasan mengalami variasi yang besar. Karena produksi asam laktat yang besar, banyak mekanisme metabolisme tambahan diaktifkan, seperti sistem buffer dan hiperventilasi.Dalam kedua kasus, ada peningkatan eliminasi CO2, terlepas dari oksidasi substrat energi. ke pembilang (CO2 ) dan menjaga penyebut konstan (O2), hasil bagi pernapasan mengalami lonjakan yang mencapai nilai lebih tinggi dari satu.
Selama pemulihan setelah aktivitas yang intens, ketika sebagian karbon dioksida digunakan untuk mereformasi cadangan bikarbonat, hasil bagi pernapasan turun di bawah nilai batas 0,70.
Oleh karena itu jelas bahwa dalam situasi seperti itu hasil bagi pernapasan tidak persis mencerminkan apa yang terjadi pada tingkat sel selama oksidasi substrat energi. Dalam kasus ini, ahli fisiologi pernapasan lebih suka berbicara tentang hasil bagi pernapasan eksternal atau hubungan antara pertukaran pernapasan (R).
