Количина респирације је веома користан параметар за процену метаболичке смеше која се користи у мировању или током физичког вежбања. Због хемијских разлика које их карактеришу, потпуна метаболизација масти, протеина и угљених хидрата захтева различите количине кисеоника. Сходно томе, врста оксидоване енергетске подлоге такође ће утицати на количину произведеног угљен -диоксида.
КР = произведен ЦО2 / потрошен О2
С обзиром да сваки макронутријент има специфичан КР, проценом овог параметра могуће је пратити мешавину хранљивих материја које се метаболишу у мировању или током одређене радне активности.
Респираторни количник угљених хидрата
Општа молекулска формула угљених хидрата је Цн (Х2О) н. Из тога следи да је унутар молекула угљених хидрата пропорција између броја атома водоника и атома кисеоника фиксна и једнака 2: 1. За оксидацију генеричке хексозе (угљени хидрат са шест атома угљеника, попут глукозе) биће потребно шест кисеоника молекула, што доводи до стварања 6 молекула угљен -диоксида (Ц6Х1206 + 602 → 6Х20 + 6Ц02).
Респираторни количник угљених хидрата ће стога бити једнак: 6ЦО2 / 6О2 = 1,00
Респираторни количник липида
Липиди се од угљених хидрата разликују по нижем садржају кисеоника сразмерно броју атома водоника. Сходно томе, њихова оксидација захтева већу количину кисеоника.
Узимајући као примјер палмитинску киселину, откривамо да се током њене оксидације формира 16 молекула угљен -диоксида и воде за 23 потрошена молекула кисеоника. Ц16Х32О2 + 23 О2 → 16 ЦО2 + 16 Х2О
Дишни количник ће стога бити једнак: 16 ЦО2 / 23 О2 = 0,696
Обично се респираторни количник од 0,7 приписује липидима, имајући на уму да ова вредност варира од 0,69 до 0,73 у односу на дужину угљеничног ланца који карактерише масну киселину.
Респираторни количник протеина
Главна разлика која разликује протеине од масти и угљених хидрата је присуство атома азота. Због ове хемијске разлике, протеински молекули следе одређени метаболички пут. Јетра мора прво елиминисати азот процесом који се назива деаминација, а тек тада преостали део молекула аминокиселине (зван кето киселина) може бити оксидисан у угљен -диоксид и воду.
Као и липиди, кето киселине су релативно сиромашне кисеоником. Њихова оксидација ће стога довести до стварања количине угљен -диоксида ниже од количине потрошеног кисеоника.
Албумин, најзаступљенији протеин у плазми, оксидира према следећој реакцији:
Ц72Х112Н2О22С + 77О2 → 63ЦО2 + 38 Х2О + СО3 + 9 ЦО (НХ2) 2
Дишни количник ће стога бити једнак: 63 ЦО2 / 77 О2 = 0,818
КР протеина је конвенционално фиксиран на 0,82.
Значење респираторног количника
Да би се задовољиле енергетске потребе организма, свако од нас користи различите метаболичке смеше у односу на физички напор. Што је ово интензивније, то је већи проценат оксидоване глукозе. Велики део енергије произведене у мировању потиче од метаболизма киселина. дебео. Из тог разлога разумно је очекивати респираторни количник близу 0,7 у мировању и већи током напорних вежби.
Изводећи активности у распону од апсолутног одмора до лаганих аеробних вежби, респираторни количник је око 0,82 ± 4%. Овај податак, добијен експериментално, сведочи о оксидацији мешавине која се састоји од 60% масти и 40% угљених хидрата у организму (у условима одмора или умерене физичке активности енергетска улога протеина је занемарљива, па говоримо о непротеинском респираторном количнику).
Свака КР вредност одговара калоријском еквиваленту кисеоника који представља број ослобођених калорија по литру О2. Захваљујући овим подацима могуће је врло прецизно пратити потрошњу енергије радне активности. Претпоставимо да је током умерених аеробних вежби респираторни количник, мерен анализом гаса, једнак 0,86; консултовањем посебне табеле откривамо да је еквивалент енергије по литру утрошеног кисеоника 4,875 Кцал. У овом тренутку да бисмо сазнали енергију потрошња вежбе биће довољна да се лити утрошеног кисеоника помноже са 4,875.
Током интензивног физичког напора ситуација се радикално мења и респираторни количник пролази кроз велике варијације. Због масовне производње млијечне киселине, активирају се бројни помоћни метаболички механизми, попут пуферских система и хипервентилације. У оба случаја долази до повећања елиминације ЦО2, неовисно о оксидацији енергетских подлога. У бројник (ЦО2 ) и одржавајући називник константним (О2) респираторни количник доживљава налет који достиже вредности веће од један.
Током опоравка након интензивних активности, када се део угљен -диоксида користи за реформу резерви бикарбоната, респираторни количник пада испод граничне вредности 0,70.
Стога је јасно да у таквим ситуацијама респираторни количник не одражава баш оно што се дешава на ћелијском нивоу током оксидације енергетских супстрата. У овим случајевима, физиолози дисања радије говоре о спољном респираторном количнику или односу између респираторних размена (Р).
