Чему равен дыхательный коэффициент при окислении глюкозы

Дыхательный коэффициент и его значение в исследовании обмена веществ

kartinka 98

При окислении глюкозы количество молекул образовавшегося углекислого газа и количество молекул затраченного (поглощенного) кислорода равны. Равное количество молекул газа при одной и той же температуре и одном и том же давлении занимает один и тот же объем (закон Авогадро — Жерара). Следовательно, дыхательный коэффициент (отношение СO₂/O₂) при окислении глюкозы и других углеводов равен единице.

kartinka 99

Отношение между объемами углекислого газа и кислорода составляет в данном случае:

kartinka 100

Аналогичный расчет можно сделать и для белка;при его окислении в организме дыхательный коэффициент равен 0,8.

При смешанной пище у человека дыхательный коэффициент обычно равен 0,85—0,9. Определенному дыхательному коэффициенту соответствует определенный калорический эквивалент кислорода, что видно из табл. 20.

kartinka 101

Количество потребленного организмом кислорода исследуется при помощи различного типа спирографов.

Определив количество поглощенного кислорода и приняв усредненный дыхательный коэффициент равным 0,85, можно рассчитать энергообразование в организме; калорический эквивалент 1 л кислорода при данном дыхательном коэффициенте равен 20,356 кДж, т.е. 4,862 ккал (см. табл. 20). Способ неполного газоанализа, благодаря своей простоте, получил широкое распространение.

Источник

Дыхательный коэффициент

Чтобы выяснить, какие вещества окисляются в организме, определяют дыхательный коэффициент — отношение выделенного СО2 к поглощенному O2 (CO2/O2).

При окислении углеводов дыхательный коэффициент равен 1, при окислении жиров — 0,7, белков — 0,8, а при смешанной пище дыхательный коэффициент у человека равен 0,85-0,9. Уменьшение дыхательного коэффициента при окислении жиров или белков обусловлено тем, что O2 в этом случае используется не только для образования CO2, но и для образования других соединений (например, воды, мочевины). При окислении углеводов весь поступивший в организм O2 используется на окисление углерода, а для образования воды достаточно О2, который содержится в углеводах.

Следовательно, дыхательный коэффициент — показатель того, какие пищевые вещества окисляются в организме.

Калорическими коэффициентами O2 или СO2 являются количества теплоты в джоулях, которые образуются в организме при использовании 1 дм 3 O2 или при выделении 1 дм 3 CO2.

Учитывая дыхательный коэффициент, можно вычислить калорические коэффициенты.

При различном дыхательном коэффициенте при потреблении 1 дм 3 O2 освобождается тепловая энергия в килоджоулях.

Дыхательный коэффициент незначительно изменяется при длительной мышечной работе малой и средней интенсивности. Если до этой работы он был низок, то при ее выполнении он повышается, и, наоборот, если был высок, то понижается. При кратковременной, очень интенсивной работе дыхательный коэффициент резко увеличивается и достигает 2,0 и больше. Максимальная величина его наблюдается не только во время этой работы, но и сразу после её окончания. Это зависит от высокой концентрации водородных ионов в крови, возбуждающей дыхательный центр, что приводит к усиленному выделению CO2, а поглощение O2 в это время резко снижено благодаря уменьшению кровотока. У тренированных дыхательный коэффициент при одинаковой мышечной работе ниже, чем у нетренированных.

Источник

Дыхательный коэффициент

Дыхательный коэффициент [ править | править код ]

250px Mishci sport88

На рис. показаны типичные кривые потребления кислорода, изменения минутного дыхательного объема и дыхательного коэффициента при средних физических нагрузках (200 Вт, 8 мин). При этом потребление кислорода повышается с 250 до 2500-3500 мл/мин. После физической нагрузки потребление кислорода с некоторой задержкой снижается.

Одновременно с этим повышается минутный объем дыхания (частота дыхания х объем вдоха) с 4,5-6 до 50-70 л/мин. Максимально минутный объем дыхания может повышаться до 120 л/мин — максимальная вентиляция легких.

Дыхательный коэффициент — это отношение выделяемого углекислого газа к поглощаемому кислороду. Дыхательный коэффициент — очень сложный показатель, зависящий от целого комплекса факторов: респираторных, метаболических и гомеостатических. Причины и формы его изменения нередко являются объектом специальных исследований. В норме в состоянии мышечного покоя этот показатель составляет около 0,8. Через 1-13 мин после начала любой циклической физической нагрузки постоянной умеренной мощности он снижается и может достигать значения 0,7, как показано на рис., или даже ниже. Это снижение дыхательного коэффициента обусловлено перестройкой в начале выполнения физической нагрузки вентиляционно-перфузионных отношений в легочной ткани и служит наглядным показателем переходного процесса от покоя к работе. Точно такой же переходный процесс, но с обратным знаком, имеет место по окончании работы — здесь дыхательный коэффициент нередко повышается выше 1,0. Никакого отношения к изменениям субстратного и энергетического обеспечения эти пертурбации дыхательного коэффициента в переходных процессах не имеют.

Источник

Дыхательный коэффициент

Дыхательным коэффициентом называется соотношение между объёмом выделенной углекислоты и поглощенного кислорода. Дыхательный коэффициент различен при окислении белков, жиров и углеводов.

Рассмотрим сначала, каков будет дыхательный коэффициент при потреблении организмом углеводов. Для примера возьмем глюкозу. Общий итог оксисления молекулы глюкозы можно выразить формулой:

С 6 Н 12 О 6 +6О2=6СО 2 +6Н 2 О

Как видно из уравнения реакции, при окислении глюкозы количества молекул образовавшегося углекислого газа и затраченного (поглащённого) кислорода равны. Равное количетво молекул газа при одной же температуре и одном и том же давлении занимает один и тот же (закон Авогадро—Жерара). Следовательно, дыхательный коэффициент (отношение СО 2 /О 2 ) при окислении глюкозы равен единице. Таков же этот коэффициент при окислении и других углеводов.

Дыхательный коэффициент будет ниже единицы при окислении и белков. При окислении жиров дыхательный коэффициент равен 0,7. В этом можно убедиться на основании итога окисления какого-нибудь жира. Иллюстрируем это на примере окисления трипальмитина:

2С 3 Н 5 (С 15 Н 31 СОО) 3 + 145 О 2 = 102 СО 2 + 98 Н 2 О.

Отношение между объемами углекислого газа и кислорода равно в данном случае:

102 СО 2 /145О 2 = 0,703.

Аналогичные расчеты можно сделать и для белков; при их окислении в организме дыхательный коэффициент равен 0,8.

При смешанной пище у человека дыхательный коэффициент обычно равен 0,85-0,9.

Так как количество калорий, освобождающееся при потреблении кислорода, различно в зависимости от того, окисляются ли в oрганизме белки, жиры или углеводы, то понятно, что оно также должно быть разным в зависимости от величины дыхательного коэффициента, который является показателем, какие вещества окислились в организме.

Определенному дыхательному коэффициенту соответствует определенный калорический эквивалент кислорода, что видно из следующей таблицы:

Калорический эквивалент кислорода

В некоторых условиях, например по окончании интенсивной мышечной работы, величина дыхательного коэффициента, определенного за короткий интервал времени, не отражает потребления белков, жиров и углеводов.

Дыхательный коэффициент при работе

Изменения дыхательного коэффициента по окончании работы не отражают истинного отношения между используемым в данный момент кислородом и выделенной углекислотой. Дыхательный коэффициент в начале восстановительного рада повышается по следующей причине: в мышцах во время работы накопляется молочная кислота, на окисление которой во время работы не хватало кислорода ( кислородный долг ). Эта молочная кислота поступает в кровь и вытесняет углекислоту из бикарбонатов, присоединяя основания. Благодаря этому количество выделенного углекислого газа больше, чем количество углекислого газа, образовавшегося в данный момент в тканях.

Обратная картина наблюдается в последующий период, когда молочная кислота постепенно исчезает из крови. Часть ее окисляется, часть ресинтезируется в исходный продукт, часть выделяется с мочойи потом. По мере убыли молочной кислоты освобождаются основания, которые до того были отняты у бикарбонатов. Эти основания вновь образуют бикарбонаты, и поэтому через некоторое время после работы происходит резкое падение дыхательного коэффициента вследствие задержки в крови углекислоты, поступающей из тканей.

Рис. 98. Кривые четырех наблюдений изменения дыхательного коэффициента во время и после двухчасовой интенсивной работы (по Талботу, Гендерсону, Диллу и др.).

Источник

Дыхательный коэффициент и его значение в исследовании обмена веществ

Дыхательным коэффициентом называется отношение объема выделенного угле­кислого газа к объему поглощенного кислорода. Дыхательный коэффициент различен при окислении белков, жиров и углеводов. Рассмотрим для примера, каков будет дыхательный коэффициент при использовании организмом глюкозы. Общий итог окисле­ния молекулы глюкозы можно выразить формулой:

image008

При окислении глюкозы количество молекул образовавшегося углекислого газа и количество молекул затраченного (поглощенного) кислорода равны. Равное количество молекул газа при одной и той же температуре и одном и том же давлении занимает один и image010тот же объем (закон Авогадро — Жерара). Следовательно, дыхательный коэффициент

отношение ) при окислении глюкозы и других углеводов равен единице.

При окислении жиров и белков дыхательный коэффициент будет ниже единицы. При окислении жиров дыхательный коэффициент равен 0,7. Проиллюстрируем это на примере окисления трипальмитина:

image012

Отношение между объемами углекислого газа и кислорода составляет в данном случае:

image014

Аналогичный расчет можно сделать и для белка; при его окислении в организме дыхательный коэффициент равен 0,8.

При смешанной пище у человека дыхательный коэффициент обычно равен 0,85—0,9. Определенному дыхательному коэффициенту соответствует определенный калорический эквивалент кислорода, что видно из табл. 20.

Таблица 20 Соотношение дыхательного коэффициента и калорического эквивалента кислорода

fch98
Дыхательный коэффициент
0,70 0,75 0,80 0,85 0,90 0,95 1,0
Калорический эквивалент
кислорода, в килоджоулях 19,619 19,841 20.101 20,356 20,616 20,871 21,173
Калорический эквивалент
кислорода, в килокалориях 4,686 4,739 4,801 4,862 4,924 4,985 5,057

Определение энергетического обмена у человека в покое методом закрытой системы с неполным газовым анализом. Оч носительное постоянство дыхательного коэффициента (0,85—0,90) у людей при обычном питании в условиях покоя позволяет производить достаточно точное определение энергетического обмена у человека в покое, вычисляя только количество потребленного кислорода и беря его калорический эквивалент при усредненном дыхательном коэффициенте.

Количество потребленного организмом кислорода исследуется при помощи различ­ного типа спирографов.

Определив количество поглощенного кислорода и приняв усредненный дыхательный коэффициент равным 0,85, можно рассчитать энергообразование в организме; калори-ческий эквивалент 1 л кислорода при данном дыхательном коэффициенте равен 20,356 кДж, т. е. 4,862 ккал (см. табл. 20). Способ неполного газоанализа, благодаря своей простоте, получил широкое распространение.

Дата добавления: 2016-03-27 ; просмотров: 4003 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Комфорт
Adblock
detector