Légzési hányados - biológia
A légzési hányados (RQ) leírja az oxigénlégzéssel kapcsolatban a kilégzett szén-dioxid (CO2) mennyiségének arányát egy bizonyos idő alatt az ugyanabban az időben felvett oxigén (O2) mennyiségéhez viszonyítva.
Az RQ a metabolizált szubsztrát típusától függ, ami azt jelenti, hogy a pihenéstől a fizikai megterhelésig változik. A szénhidráttartalmú étrend RQ-értéke 1,0 (a szén- és oxigén sztöchiometrikus mennyisége megegyezik a szénhidrátban), a zsírok esetében 0,7 és a fehérjék esetében 0,81. Az átlagos közép-európai RQ 0,82.
Az izmokkal végzett munka során az anyagcsere állapotára és a metabolizált energiaforrásokra - azaz lényegében zsírokra vagy szénhidrátokra - vonatkozó feltételezések levezethetők az RQ-ból. Olyan értékből, mint a fent említett 0,82, a metabolizált energiaforrások olyan összetételére lehet következtetni, amelyben nagyjából egyenlő mennyiségű zsírt és szénhidrátot égettek el.
Nehéz fizikai megterhelés esetén az RQ> 1,1 a spiroergometriában az alany erőfeszítésének jele.
Ráadásul az RQ csak különleges esetekben emelkedik 1 fölött: Az állati hízlalás során annyi szénhidrátot táplálnak, hogy raktározás céljából zsírokká kell átalakítani. A zsírok eltérő C/O arányban vannak, ami azt jelenti, hogy az endogén O2 felszabadul, ezért kevesebb O2-t kell felszívni a tüdőn keresztül (CO2/O2> 1). A fiatalkorúaknál a növekedési folyamatok miatt sok anyagcsere zajlik le, amelynek az a következménye, hogy itt is változik a sztöchiometria, ahol az O2 endogén módon felszabadul, és ezáltal csökkenti a légzéssel felszívódó O2-t. Mindkét esetben egy alternatív hipotézis azt állítja, hogy nem keletkezik endogén O2, hanem csak víz szabadul fel, ezért a CO2-kibocsátás viszonylag megnő, ami ugyanolyan hatással van az RQ-ra.
Ezt az értéket közvetett kalorimetria határozza meg, a spiroergometria összefüggésében is. A mérés során a szájat és az orrot takaró maszkot kell viselni, hogy a belélegzett és a kilélegzett levegő (leheletenként) meg lehet mérni a fenti gázok koncentrációja és a környezeti levegő ismert stabil koncentrációja közötti különbséget.
Alapvetően ugyanez vonatkozik a növényekre is, csak az, hogy az RQ a különböző szövetekben teljesen eltér. A fotoszintetikusan inaktív sejtekben alapvetően megegyezik az állatokéval (sejtlégzés), azonban a fotoszintetikusan aktív sejtek RQ-ja abszolút függ a növény típusától (C3, C4, CAM) és a helyzettől függő gázcserétől (a sztóma nyílását a CO2 parciális nyomása határozza meg), mert valószínűleg Fotoreszpiráció léphet fel.
dagad
Schopfer & Brennike, "Növényélettan", 7. kiadás (2010)
Collaz, "Az állatok metabolikus élettana", Herder-Verlag (1979)