brzina disanja. Šta znači "respiratorni kvocijent"? Respiratorni kvocijent je jednak
Respiratorni koeficijent je 18.10:24.70 = 0.73.[ ...]
Respiratorni koeficijent tokom normalnog zrenja plodova ne ostaje konstantan. U fazi premenopauze iznosi približno 1 i kako sazrijeva dostiže vrijednosti od 1,2...1,5. Sa odstupanjima od ±0,25 od jedinice, kod plodova se još ne uočavaju anomalije u metabolizmu, a samo kod velikih odstupanja mogu se pretpostaviti fiziološki poremećaji. Intenzitet disanja pojedinih slojeva tkiva bilo kojeg fetusa nije isti. U skladu sa većom aktivnošću enzima u koži, u njoj se uočava višestruko veći intenzitet disanja nego u parenhimskom tkivu (Hulme i Rhodes, 1939). Sa smanjenjem sadržaja kisika i povećanjem koncentracije ugljičnog dioksida u parenhimskim stanicama, kako se povećava udaljenost od pokožice do jezgre ploda, opada i brzina disanja.[...]
Tester respiratornog koeficijenta, pinceta, trake filter papira, pješčani sat na 2 min, staklene čaše, pipete, staklene šipke, tikvice od 250 ml.[ ...]
Aparat za respiratorni količnik sastoji se od velike epruvete sa gumenim čepom koji čvrsto pristaje, u koji je umetnuta mjerna cijev savijena pod pravim uglom sa skalom od milimetarskog papira.[ ...]
Potrošnja kiseonika i koeficijent njegovog iskorišćenja bili su konstantni kada je p02 smanjen na 60 i 20% početne vrednosti (u zavisnosti od trenutne brzine). Pri koncentraciji kisika nešto višoj od kritične, maksimalni volumen ventilacije se održavao dugo (nekoliko sati). Istovremeno se volumen ventilacije povećao za 5,5 puta, ali se za razliku od šarana smanjio počevši od 22% razine zasićenosti vode kisikom. Autori smatraju da je smanjenje volumena ventilacije kod riba tokom ekstremne hipoksije posljedica nedostatka kisika u respiratornim mišićima. Omjeri brzine disanja i otkucaja srca bili su jednaki 1,4 u normalnim uvjetima i 4,2 u nedostatku kisika.[...]
Uvodna objašnjenja. Prednosti metode: visoka osjetljivost, što omogućava rad s malim uzorcima eksperimentalnog materijala; mogućnost promatranja dinamike izmjene plina i istovremenog uzimanja u obzir izmjene plina 02 i CO2, što vam omogućava da postavite respiratorni koeficijent.[ ...]
Stoga pH vrijednost u oksiteiku pada na skoro 6,0, dok bi u aerotanku pH>7D aerator (Sl. 26.9) trebao biti manji od snage aeratora za aeracioni tank. To je zbog visoke koncentracije kisika (iznad 60%) u svim fazama oksigenacije.[...]
Dinamika oslobađanja ugljičnog dioksida (S?SO2), uzimanja kisika ([ ...]
Morske i slatkovodne ribe u ovim eksperimentalnim uvjetima imale su približno isti respiratorni koeficijent (RC). Nedostatak ovih podataka je što je autor za poređenje uzeo zlatnu ribicu, koja uglavnom troši malo kisika i teško može poslužiti kao standard za poređenje.[ ...]
Što se tiče razmjene plinova insekata koji hiberniraju, treba reći da se i u ovom slučaju smanjuje respiratorni koeficijent1. Na primjer, Dryer (1932) je otkrio da je u aktivnom stanju mrava Formica ulkei Emery respiratorni koeficijent bio 0,874; kada su mravi postali neaktivni prije zimske hibernacije, respiratorni koeficijent se smanjio na 0,782, a tokom hibernacije pad je dostigao 0,509-0,504. Koloradska zlatica Leptinotarsa decemlineata Say. tokom zimovanja respiratorni koeficijent se smanjuje na 0,492-0,596, dok je ljeti 0,819-0,822 (Ushatinskaya, 1957). To se objašnjava činjenicom da u aktivnom stanju insekti žive uglavnom proteinskom i ugljikohidratnom hranom, dok se u hibernaciji troše uglavnom masti, kojima je potrebno manje kisika za oksidaciju.[...]
U hermetičkim rezervoarima, dizajniranim za pritisak u GP RK. d = 1962 Pa (200 mm vodenog stupca), pri visokim omjerima obrtanja, vrijeme mirovanja rezervoara sa "mrtvim" ostatkom prije punjenja može biti toliko malo da ventil za disanje nema vremena da se otvori za "izdisaj". Tada nema gubitaka od "reverse.exhalation".[ ...]
Za razumijevanje biohemijskih procesa koji se odvijaju u tijelu, vrijednost respiratornog koeficijenta je od velike važnosti. Respiratorni koeficijent (RC) - omjer izdahnute ugljične kiseline i utrošenog kisika.[...]
Da bismo procenili uticaj temperature na bilo koji proces, obično se koristi vrednost temperaturnog koeficijenta. Temperaturni koeficijent (t > u) procesa disanja zavisi od vrste biljaka i od gradacije temperature. Dakle, sa porastom temperature od 5 do 15 °C, 0 o može porasti do 3, dok povećanje temperature od 30 do 40 °C manje značajno povećava intenzitet disanja (Fu oko 1,5). Faza razvoja biljke je od velikog značaja. Prema B, A. Rubinu, u svakoj fazi razvoja biljaka najpovoljnije temperature za proces disanja su one protiv kojih ova faza obično prolazi.Promena optimalnih temperatura tokom disanja biljaka u zavisnosti od faze njihovog razvoja , nastaje zbog respiratornih puteva. U međuvremenu, različite temperature su najpovoljnije za različite enzimske sisteme. S tim u vezi, zanimljivo je da se u kasnijim fazama razvoja biljaka zapažaju slučajevi kada flavin dehidrogenaze djeluju kao finalne oksidaze, prenoseći vodik direktno u kisik iz zraka.[...]
Sve proučavane ribe u zatočeništvu troše manje kisika nego u prirodnim uvjetima. Blago povećanje respiratornog koeficijenta kod riba koje se drže u akvarijima ukazuje na promjenu kvalitativne strane metabolizma ka većem učešću ugljikohidrata i proteina u njemu. Autor to objašnjava najgorim režimom kiseonika akvarijuma u odnosu na prirodne uslove; osim toga, u akvarijumu su ribe neaktivne.[ ...]
Kako bi se smanjila emisija para štetnih tvari, koriste se i reflektirajući diskovi, ugrađeni ispod montažne cijevi ventila za disanje. Uz visoku stopu obrtaja atmosferskih rezervoara, efikasnost reflektorskih diskova može doseći 20-30%.[ ...]
Dodatno zasićenje HP može doći nakon punjenja, ako plinski prostor nije bio potpuno zasićen parom. U tom slučaju se ventil za disanje ne zatvara nakon punjenja posude i odmah počinje dodatni izdisaj. Ova pojava se javlja u rezervoarima sa visokim koeficijentom obrtaja ili delimično napunjenim, ne do maksimalne visine prelivanja, kao i u rezervoarima sa sporim procesima zasićenja GP (rezervoari sa pontonima i ukopani). Dodatno zasićenje HP je posebno tipično za rezervoare koji se prvi put pune nakon uklanjanja i ventilacije. Ova vrsta gubitka se ponekad naziva gubitkom zbog zasićenja ili ponovnog zasićenja HP-a.[...]
Sa poznatim i u0, Acjcs se takođe može odrediti iz grafova sličnih onima prikazanim na Sl. 14. U metodama za izračunavanje gubitaka, dati su slični grafikoni za tipične VST rezervoare, različite tipove ventila za disanje i njihov broj. Vrijednost Ac/cs označava povećanje koncentracije u HP-u za ukupno vrijeme zastoja (tp) i punjenje rezervoara (te), tj. t = tn + t3; približno se određuje iz grafikona (vidi sliku 3). Prilikom upotrebe formule (! 9) treba imati na umu da kada je HP potpuno zasićen, ccp / cs = 1 i da je vrijeme potpunog zasićenja HP prizemnih rezervoara ograničeno na 2-4 dana (u zavisnosti od stanje vremenskih i drugih uslova), i raspored za "približnu Sl. 3. Dakle, dobivši vrijednosti ccp/cs>l po formuli (19), što znači početak punog zasićenja HP-a prije kraj zastoja ili kraj punjenja rezervoara, potrebno je zamijeniti ccp/cs = 1.[ . ..]
Procijenimo kvantitativne odnose između ova dva toka gasa. Prvo, omjer volumena oslobođenog ugljičnog dioksida i volumena utrošenog kisika (respiratorni koeficijent) za većinu otpadnih voda i aktivnog mulja manji je od jedan. Drugo, volumetrijski koeficijenti prijenosa mase za kisik i ugljični dioksid su bliski jedan drugom. Treće, konstanta fazne ravnoteže ugljičnog dioksida je skoro 30 puta manja od one kisika. Četvrto, ugljični dioksid nije samo prisutan u mješavini tečnosti u otopljenom stanju, već ulazi i u kemijsku interakciju s vodom.[...]
Kada se uporede oba tipa disanja, upadljiv je nejednak omjer uzimanja kisika i oslobađanja ugljičnog dioksida. Odnos CO2/O2 se naziva respiratorni koeficijent KO.[ ...]
Ako se pri disanju oksidiraju organske tvari s relativno većim sadržajem kisika od ugljikohidrata, na primjer, organske kiseline - oksalna, vinska i njihove soli, tada će respiratorni koeficijent biti znatno veći od 1. Također će biti veći od 1 u slučaju kada se dio kisika, koji se koristi za disanje mikroba, uzima iz ugljikohidrata; ili tokom disanja onih kvasaca u kojima se alkoholna fermentacija odvija istovremeno s aerobnim disanjem. Ako se uz aerobno disanje javljaju i drugi procesi koji koriste dodatni kisik, tada će respiratorni koeficijent biti manji od 1. Bit će manji od 1 čak i kada tvari s relativno niskim sadržajem kisika, poput proteina, ugljovodonika, itd. oksidiraju se pri disanju. , znajući vrijednost respiratornog koeficijenta, moguće je odrediti koje se tvari oksidiraju tokom disanja.[...]
Najčešći pokazatelj brzine oksidacije je intenzitet disanja, o čemu se može suditi po apsorpciji kisika, oslobađanju ugljičnog dioksida i oksidaciji organske tvari. Ostali pokazatelji respiratornog metabolizma: vrijednost respiratornog koeficijenta, omjer glikolitičkih i pentozofosfatnih puteva za razgradnju šećera, aktivnost redoks enzima. Energetska efikasnost disanja može se suditi po intenzitetu oksidativne fosforilacije mitohondrija.[...]
Prikazane tendencije za jabuke sorte narandže Koks u odnosu na uticaj koncentracije kiseonika i ugljen-dioksida u vazduhu komore važe za sve ostale sorte jabuka, osim za slučajeve jačeg povećanja respiratornog kvocijenta sa padom temperature. ...]
DC vrijednost također ovisi o drugim faktorima. U nekim tkivima, zbog otežanog pristupa kiseonika, uz aerobno disanje dolazi i do anaerobnog disanja, koje nije praćeno unosom kiseonika, što dovodi do povećanja DC vrednosti. Vrijednost koeficijenta je također određena potpunošću oksidacije respiratornog supstrata. Ako se pored krajnjih proizvoda u tkivima akumuliraju manje oksidirana jedinjenja (organske kiseline), tada DC[ ...]
Kvantitativna određivanja zavisnosti izmene gasova u ribama o temperaturi vršili su mnogi istraživači. U većini slučajeva, proučavanje ove problematike bilo je ograničeno uglavnom na kvantitativnu stranu disanja – vrijednost brzine disanja, vrijednost potrošnje kisika i potom izračunavanje temperaturnih koeficijenata na različitim temperaturama.[...]
Kako bi se smanjili gubici zbog isparavanja i zagađenja zraka, rezervoari za benzin su opremljeni plinskim cjevovodom koji povezuje zračne prostore rezervoara u kojima se skladište proizvodi iste marke, a ugrađen je i zajednički ventil za disanje. Gore opisani „veliki i mali udisaji“, ventilacija gasnog prostora, takođe su uzrok zagađivanja vazduha prilikom skladištenja naftnih derivata u poljoprivrednim objektima, jer je sa koeficijentom obrta rezervoara od 4-6 koeficijent obrta zaliha goriva. je 10-20, što znači smanjenje koeficijenta upotrebe rezervoara 0,4-0,6. Kako bi se spriječilo zagađenje zraka u naftnim skladištima, predviđeni su uređaji za čišćenje i separatori ulja.[ ...]
Dosadašnji podaci pokazuju da ekstremne temperature izazivaju inhibiciju aktivnosti fiziološkog sistema, a posebno transporta gasova u ribama. Istovremeno se razvija bradikardija, povećava se aritmija, smanjuje se potrošnja kisika i koeficijent njegovog iskorištenja. Nakon ovih promjena u radu kardiorespiratornog aparata postepeno prestaje ventilacija škrga i, na kraju, prestaje funkcionirati miokard. Navodno je anoksija respiratornih mišića i opći nedostatak kisika jedan od uzroka uginuća riba uslijed pregrijavanja. Povećanje temperature dovodi do ubrzanja iskorištavanja kisika i, kao rezultat, pada njegove napetosti u dorzalnoj aorti, što zauzvrat služi kao signal za pojačanu ventilaciju škrga.[...]
Prije primjene modela potrebno je provjeriti njegove kinetičke parametre. Validaciju modela sistema čistog kiseonika za tretman kućnih i industrijskih otpadnih voda napravili su Müller i saradnici (1).U validaciji modela za tretman kućnih otpadnih voda korišćen je respiratorni koeficijent R.C od 1,0, dok je za industrijske otpadne vode iznosio 0,85 pa čak i 0,60 Dodatna verifikacija hemijskih interakcija izvršena je u novije vreme u proučavanju otpadnih voda iz fabrike celuloze i papira (sl. azota nije bilo u tolikoj količini, a primećena je niža potreba za njim za rast mikroba nego što je to tradicionalno bilo uočeno u biološkim sistemima.[ ...]
Da bi se riješilo pitanje suštine utjecaja temperature na metabolizam riba, potrebno je znati ne samo stupanj povećanja ili smanjenja metabolizma s promjenama temperature, već i kvalitativne promjene u pojedinačnim karikama koje čine metabolizam. U određenoj mjeri, kvalitativna strana razmjene može se okarakterizirati takvim koeficijentima kao što su respiratorni i amonijak (odnos oslobođenog amonijaka kao krajnjeg proizvoda metabolizma dušika i utrošenog kisika) (Sl. 89).[ ...]
Iz gornje jednadžbe (4) proizilazi da je omjer konstanti za 02 i CO2 jednak 1,15, tj. primjena tehnike mjerenja CO2 balansa, čini se, omogućava da se posmatranja obavljaju na nešto višim vrijednosti 2 i, shodno tome, veće brzine protoka. Ali ova očigledna prednost nestaje ako pretpostavimo da je respiratorni koeficijent manji od 1. Osim toga, kao što pokazuje Tulling 32], tačnost određivanja CO2 u prirodnim vodama ne može biti bolja od ± 1 μmol/l (0,044 mg/l) , i kiseonik - ±0,3, µmol/l (0,01 mg/l). Stoga, čak i ako uzmemo respiratorni koeficijent jednak 1, tačnost metode ravnoteže zasnovane na uzimanju u obzir ravnoteže kisika ispada najmanje tri puta veća nego kod određivanja ugljičnog dioksida.[...]
U našim istraživanjima korištena je morfo-fiziološka metoda uz neke dodatke. To je omogućilo da se sa dovoljnom tačnošću (±3,5%) odredi količina apsorbovanog kiseonika, oslobođenog ugljen-dioksida i respiratornog koeficijenta (RC) na celim sadnicama starim 10–12 dana i listovima biljaka iz poljskih pokusa. Princip ove tehnike leži u činjenici da biljke smještene u zatvorenu posudu (plinska pipeta posebne izvedbe) sa atmosferskim zrakom, kao rezultat disanja, mijenjaju sastav zraka. Dakle, poznavajući zapreminu posude i određujući procentualni sastav vazduha na početku i na kraju eksperimenta, nije teško izračunati količinu CO2 koji apsorbuju i CO2 oslobađaju biljke.[ ...]
Različiti organi i tkiva biljke uvelike se razlikuju u pogledu opskrbe kisikom. U listu se kiseonik nesmetano opskrbljuje skoro svakoj ćeliji. Sočno voće, korjenasti usjevi, gomolji su vrlo slabo ventilirani; slabo su propusni za plinove, ne samo za kisik, već i za ugljični dioksid. Naravno, u ovim organima proces disanja prelazi na anaerobnu stranu, povećava se respiratorni koeficijent. U meristematskim tkivima uočeno je povećanje respiratornog koeficijenta i pomak u procesu disanja na anaerobnu stranu. Dakle, različite organe karakteriše ne samo različit intenzitet, već i različit kvalitet respiratornog procesa.[...]
Pitanje supstanci koje se koriste u procesu disanja dugo je bila tema fiziologa. Čak iu radovima I. P. Borodina pokazano je da je intenzitet procesa disanja direktno proporcionalan sadržaju ugljikohidrata u biljnim tkivima. To je dalo razlog za pretpostavku da su ugljikohidrati glavna supstanca koja se konzumira tokom disanja. U razjašnjavanju ovog pitanja od velike je važnosti određivanje respiratornog koeficijenta. Respiratorni koeficijent je zapreminski ili molarni odnos CO2 koji se oslobađa tokom disanja prema kiseoniku apsorbovanom u istom vremenskom periodu.Uz normalan pristup kiseoniku, vrednost respiratornog koeficijenta zavisi od supstrata disanja. Ako se ugljikohidrati koriste u procesu disanja, tada se proces odvija prema jednadžbi CeH) 2O5 + 6O2 \u003d 6CO2 + 6H2O, u ovom slučaju respiratorni koeficijent je jednak jedan! = 1. Međutim, ako se više oksidiranih spojeva, kao što su organske kiseline, razgrađuju tijekom disanja, unos kisika se smanjuje, a respiratorni koeficijent postaje veći od jedan. Kada se više redukovanih jedinjenja, kao što su masti ili proteini, oksidiraju tokom disanja, potrebno je više kiseonika i respiratorni koeficijent postaje manji od jedan.[...]
Dakle, najjednostavniji proces aerobnog disanja predstavljen je u sljedećem obliku. Molekularni kiseonik koji se troši tokom disanja uglavnom se koristi za vezivanje vodonika koji nastaje tokom oksidacije supstrata. Vodik iz supstrata prelazi u kisik kroz niz međureakcija koje se odvijaju uzastopno uz sudjelovanje enzima i nosača. Određenu ideju o prirodi procesa disanja daje takozvani respiratorni koeficijent. Ovo se podrazumeva kao odnos zapremine oslobođenog ugljen-dioksida i zapremine kiseonika apsorbovanog tokom disanja (S02:02).[ ...]
Efikasnost kardiorespiratornog aparata ribe, njegove rezervne sposobnosti, labilnost indikatora frekvencije i amplitude ovise o vrsti i ekološkim karakteristikama ribe. Sa porastom temperature za istu vrijednost (sa 5 na 20°C), brzina disanja kod smuđa se povećala sa 25 na 50 u minuti, kod štuke sa 46 na 75, kod jada sa 63 na 112 u minuti. Potrošnja kiseonika raste paralelno sa povećanjem frekvencije, ali ne i dubine disanja. Najveći broj respiratornih pokreta za pumpanje jedinične zapremine vode proizvodi mobilni jad, a najmanji manje aktivni oksifilni smuđa, što pozitivno korelira sa intenzitetom izmjene plinova kod proučavanih vrsta. Prema autorima, odnos maksimalnog volumena ventilacije i odgovarajućeg koeficijenta iskorišćenja kiseonika određuje maksimalni energetski potencijal organizma. U mirovanju, najveći intenzitet izmjene plinova i volumen ventilacije bili su kod oksifilnog smuđa, a pod funkcionalnim opterećenjem (motorička aktivnost, hipoksija) - kod jada. Pri niskim temperaturama povećanje volumena ventilacije u jadu kao odgovor na hipoksiju bilo je veće nego na visokim temperaturama, i to: 20 puta na 5°C i 8 puta na 20°C. Kod Orbitolon typhoidurosis, pod hipoksijom (40% zasićenja), volumen vode koja se pumpa kroz škrge mijenja se u manjoj mjeri: na 12°C povećava se 5 puta, a na 28°C - 4,3 puta.[... ]
Značajno manje potpuni proučeni pokazatelji metabolizma ugljikohidrata u adaptivnoj egzogenoj hipoksiji, odnosno sa blagim i umjerenim nedostatkom kisika u okolišu. Međutim, malobrojni dostupni eksperimentalni podaci pokazuju da u ovom slučaju dolazi do povećane upotrebe glikogena u mišićima, povećanja sadržaja mliječne kiseline i šećera u krvi. Očekivano, nivo zasićenosti vode kiseonikom, na kojem se ovi pomaci uočavaju, nije isti za različite vrste. Na primjer, kod lampuge je zabilježena hiperglikemija sa smanjenjem sadržaja kisika od samo 20% od početnog, a u 1 abeo carepvk koncentracija šećera u krvi je ostala konstantno niska čak i pri 40% zasićenosti vode kisikom, a samo dalje smanjenje zasićenosti dovelo je do brzog povećanja nivoa šećera u krvi. Uočeno je povećanje šećera u krvi i mliječne kiseline tijekom hipoksije linjaka. Slična reakcija na hipoksiju zabilježena je i kod kanalskih soma. U prvom od ovih istraživanja, pri 50% zasićenosti vode kisikom, riba je otkrila povećanje sadržaja mliječne kiseline, što se nastavilo i u prvom satu normoksije, odnosno nakon povratka ribe u normalne uvjete kisika. . Vraćanje biohemijskih parametara na normu dogodilo se u roku od 2-6 sati, a povećanje laktata i respiratornog koeficijenta sa 0,8 na 2,0 ukazuje na povećanje anaerobne glikolize.
10.1.5. Respiratorni koeficijent
Respiratorni koeficijent, odnosno omjer plućne izmjene plinova (RC), karakterizira način upotrebe hrane u metabolizmu. Ovaj indikator se određuje na sljedeći način:
gdje V Otpuštanje CO 2 - CO 2 i potrošnja O 2 - O 2. U slučaju oksidacije glukoze, količina potrošenog kisika i količina oslobođenog ugljičnog dioksida su jednaki, pa je DC = 1. Dakle, DC vrijednost od jedan je indikator oksidacije ugljikohidrata(Tabela 10.1).
Tabela 10.1. Vrijednosti respiratornih koeficijenata (RC) i energetskih ekvivalenata tokom oksidacije različitih nutrijenata
| Nutrients | DC | Energetski ekvivalenti | |
| kJ / l O 2 | kcal / l O 2 | ||
| Ugljikohidrati | 1,00 | 21,1 | 5,05 |
| Masti | 0,70 | 19,6 | 4,69 |
| Vjeverice | 0,81 | 18,8 | 4,48 |
Značaj DC u slučaju oksidacije masti može imati jednostavno objašnjenje. Zbog činjenice da u masnim kiselinama ima manje atoma kisika po atomu ugljika nego u ugljikohidratima, njihovu oksidaciju karakterizira znatno niži respiratorni koeficijent (RC = 0,7). U slučaju oksidacije čisto proteinske hrane, DC je jednak 0,81 (tabela 10.1). Kod mešovite hrane kod ljudi respiratorni koeficijent je obično 0,83-0,9. Određena DC odgovara određenoj energiji (kalorični) ekvivalent kiseonika(Tabela 10.2), što znači količinu toplote koja se oslobađa nakon utroška 1 litra O 2 od strane tijela.
Odnos između količine emitovanog CO 2 i utrošenog O 2 zavisi kako od vrste nutrijenata tako i od transformacije nekih nutrijenata u druge. U slučajevima kada u ishrani dominiraju ugljikohidrati, oni se mogu pretvoriti u masti. Zbog činjenice da masti sadrže manje kisika od ugljikohidrata, ovaj proces je praćen oslobađanjem odgovarajuće količine kisika. Sa prezasićenošću ugljikohidratima, količina kisika apsorbiranog u tkivima se smanjuje, a DC se povećava. U slučaju prisilnog hranjenja (guske i svinje) zabilježene su DC vrijednosti od 1,38. Tokom perioda gladovanja i kod dijabetes melitusa, DC se može smanjiti na vrijednost jednaku 0,6. To je zbog povećanja intenziteta metabolizma masti i proteina uz smanjenje metabolizma glukoze.
Važan faktor koji utiče na DC vrijednost je hiperventilacija. Dodatni CO2 koji se izdahne tokom hiperventilacije dolazi iz onih ogromnih zaliha CO2 koji
Tabela 10.2. Energetski ekvivalent od 1 l O 2 pri različitim respiratornim koeficijentima
| Respiratorni koeficijent | Energetski ekvivalent | |
| kJ | kcal | |
| 0,707 | 19,62 | 4,686 |
| 0,75 | 19,84 | 4,739 |
| 0,80 | 20,10 | 4,801 |
| 0,85 | 20,36 | 4,862 |
| 0,90 | 20,62 | 4,924 |
| 0,95 | 20,87 | 4,985 |
| 1,00 | 21,13 | 5,047 |
U praksi, uz približne proračune, prosječna vrijednost energetskog ekvivalenta uzima se jednakom 20,2 kJ / l O 2, što odgovara vrijednosti metaboličkog DC = 0,82. Opseg fluktuacija energetskog ekvivalenta u zavisnosti od vrednosti DC, po pravilu, je mali. Prema tome, greška povezana s korištenjem prosječne vrijednosti ekvivalenta energije ne prelazi ± 4%.
Respiratorni koeficijent Zove se omjer između količine oslobođenog ugljičnog dioksida i količine unesenog kisika. Respiratorni koeficijent je različit za oksidaciju proteina, masti i ugljikohidrata.
Prvo razmislite šta će biti respiratorni koeficijent kada tijelo konzumira ugljikohidrate. Uzmimo glukozu kao primjer. Ukupni rezultat oksidacije molekula glukoze može se izraziti formulom:
C 6 H 12 O 6 + 6O2 \u003d 6CO 2 + 6H 2 O
Kao što se može vidjeti iz jednadžbe reakcije, kada se glukoza oksidira, broj molekula formiranog ugljičnog dioksida i utrošenog (apsorbiranog) kisika je jednak. Jednak broj molekula gasa na istoj temperaturi i istom pritisku zauzima isti (Avogadro-Gerardov zakon). Posljedično, respiratorni koeficijent (omjer CO 2 /O 2) tokom oksidacije glukoze jednak je jedan. Ovaj koeficijent je isti za oksidaciju ostalih ugljikohidrata.
Respiratorni koeficijentće biti ispod jedinice kada se oksidiraju i proteini. Kada se masti oksidiraju, respiratorni koeficijent je 0,7. To se može provjeriti na osnovu rezultata oksidacije neke masti. Ilustriramo to primjerom oksidacije tripalmitina:
2C 3 H 5 (C 15 H 31 COO) 3 + 145 O 2 \u003d 102 CO 2 + 98 H 2 O.
Odnos između volumena ugljičnog dioksida i kisika je u ovom slučaju:
102 CO 2 / 145O 2 \u003d 0,703.
Slični proračuni se mogu napraviti za proteine; kada se oksidiraju u tijelu, respiratorni koeficijent je 0,8.
Kod mešovite hrane kod ljudi respiratorni koeficijent je obično 0,85-0,9.
Budući da je broj kalorija oslobođenih potrošnjom kisika različit ovisno o tome da li se u tijelu oksidiraju proteini, masti ili ugljikohidrati, jasno je da bi trebao biti različit i u zavisnosti od vrijednosti respiratornog koeficijenta, koji je pokazatelj koje tvari se oksidiraju u tijelu.
Određeni kalorijski ekvivalent kiseonika odgovara određenom respiratornom koeficijentu, kao što se može videti iz sledeće tabele:
U nekim stanjima, na primjer, na kraju intenzivnog mišićnog rada, vrijednost respiratornog kvocijenta, određena u kratkom vremenskom periodu, ne odražava potrošnju proteina, masti i ugljikohidrata.
Respiratorni kvocijent na radu
Tokom intenzivnog mišićnog rada respiratorni koeficijent raste i u većini slučajeva se približava jedan. To je zato što je glavni izvor energije pri intenzivnom radu oksidacija ugljikohidrata. Na kraju rada respiratorni koeficijent tokom prvih nekoliko minuta, takozvanog perioda oporavka, naglo raste i može premašiti jedan. U narednom periodu respiratorni koeficijent naglo opada na vrijednosti niže od početnih, a tek nakon 30-50 minuta nakon dva sata napornog rada može se vratiti na normalne vrijednosti. Ove promjene u respiratornom kvocijentu pokazuju pirinač. 98.
Promjene respiratornog kvocijenta na kraju rada ne odražavaju pravi odnos između trenutno korištenog kisika i oslobođenog ugljičnog dioksida. Respiratorni koeficijent na početku perioda oporavka se povećava iz sljedećeg razloga: tokom rada se u mišićima nakuplja mliječna kiselina za čiju oksidaciju nije bilo dovoljno kisika tokom rada ( ). Ova mliječna kiselina ulazi u krvotok i istiskuje ugljični dioksid iz bikarbonata dodavanjem baza. Zbog toga je količina oslobođenog ugljičnog dioksida veća od količine ugljičnog dioksida koji se trenutno stvara u tkivima.
|
Suprotna slika se opaža u narednom periodu, kada mliječna kiselina postepeno nestaje iz krvi. Dio se oksidira, dio se ponovo sintetizira u originalni proizvod, dio se izlučuje urinom i znojem. Kako se mliječna kiselina smanjuje, oslobađaju se baze koje su prethodno oduzete iz bikarbonata. Ove baze ponovo stvaraju bikarbonate, pa nakon nekog vremena nakon rada dolazi do oštrog pada respiratornog koeficijenta zbog zadržavanja ugljičnog dioksida koji dolazi iz tkiva u krvi. Rice. 98. Krive četiri opservacije promjena respiratornog kvocijenta tokom i nakon dva sata intenzivnog rada (prema Talbotu, Hendersonu, Dillu i dr.). |
Rad 3. Određivanje respiratornog koeficijenta
Važan pokazatelj hemijske prirode respiratornog supstrata je respiratorni koeficijent ( DC) je omjer volumena emitiranog ugljičnog dioksida ( V(CO 2)) na zapreminu apsorbovanog kiseonika ( V(O 2)). Kada se ugljikohidrati oksidiraju, respiratorni koeficijent je 1, kada se masti (više redukovanih spojeva) oksidiraju, apsorbira se više kisika nego što se oslobađa ugljični dioksid i DC < 1. При окислении органических кислот (менее восстановленных, чем углеводы соединений) DC > 1.
Vrijednost DC zavisi i od drugih faktora. U nekim tkivima zbog otežanog pristupa kiseonika, uz aerobno disanje, dolazi do anaerobnog disanja, koje nije praćeno unosom kiseonika, što dovodi do povećanja vrednosti DC. Vrijednost respiratornog koeficijenta također je određena potpunošću oksidacije respiratornog supstrata. Ako se, pored krajnjih proizvoda, u tkivima akumuliraju i manje oksidirani spojevi DC < 1.
Uređaj za određivanje respiratornog koeficijenta (slika 8) sastoji se od epruvete (sl. 8, a) ili druge staklene posude (sl. 8, b) sa čvrsto prilijepljenim čepom, u koju se ubacuje mjerna cijev sa skalom od umetnut je milimetarski papir.
Materijali i oprema. Klijaće seme suncokreta, ječma, graška, pasulja, lana, pšenice, 20% rastvor natrijum hidroksida, špric od 2 cm 3, obojena tečnost, Petrijeva posuda, hemijska epruveta, epruveta u obliku slova U, elastična cev, čep sa rupom, anatomski pincete, trake filter papira (1,5-5 cm), milimetarski papir, pješčani sat 3 minute, stalak za epruvete.
Radni proces. U epruvetu dodati 2 g klijavih sjemenki suncokreta. Čvrsto zatvorite epruvetu čepom povezanim elastičnom cijevi sa staklenom cijevi u obliku slova U i pipetom ukapajte malu kap tekućine na njen kraj, stvarajući zatvorenu atmosferu unutar instrumenta. Tokom eksperimenta, vodite računa o održavanju konstantne temperature. Da biste to učinili, postavite uređaj na stativ, izbjegavajući zagrijavanje rukama ili disanje. Odredite za koliko dionica skale će se kap pomaknuti unutar cijevi za 3 minute. Za tačan rezultat, izračunajte prosjek od tri mjerenja. Rezultirajuća vrijednost izražava razliku između zapremine kiseonika apsorbovanog tokom disanja i zapremine oslobođenog ugljen-dioksida.
Otvorite uređaj sa sjemenkama i u njega pincetom stavite traku filter papira presavijenu u prsten, prethodno natopljenu otopinom NaOH. Ponovo zatvorite epruvetu, stavite novu kap obojene tečnosti u mernu epruvetu i nastavite da merite njenu brzinu na istoj temperaturi. Novi podaci, iz kojih se opet izračunava prosječna vrijednost, izražavaju količinu kisika koja se apsorbira tijekom disanja, budući da se oslobođeni ugljični dioksid apsorbira od strane lužine.
Izračunajte respiratorni koeficijent koristeći formulu: , gdje DC– respiratorni koeficijent; AT- količina kiseonika apsorbovanog tokom disanja; ALI Razlika između količine kisika unesenog tijekom disanja i količine oslobođenog ugljičnog dioksida.
Usporedite vrijednosti respiratornih koeficijenata predloženih objekata i izvedite zaključak o kemijskoj prirodi respiratornih supstrata svakog od objekata.
_________________________________
1 Uređaj za praćenje razmjene gasova tokom disanja biljaka i životinja PGD (obuka): uputstvo za upotrebu / ur. T.S. Chanova. - M.: Obrazovanje, 1987. - 8 str.
(DC) je omjer volumena ugljičnog dioksida koji se oslobađa tijekom disanja i volumena apsorbiranog kisika.
Vrijednost respiratornog koeficijenta biljaka
DC vrijednost označava i prirodu materijala koji se oksidira tokom disanja i vrstu disanja; može biti jednako jedan, više ili manje od njega. Kada se ugljikohidrati oksidiraju, zapremine izmijenjenih plinova ugljičnog dioksida i kisika su jednake, a omjer CO 2 : 0 2 jednak je jedan. U ovom slučaju, kisik utrošen pri disanju koristi se samo za oksidaciju ugljika u ugljični dioksid, jer je odnos vodika i kisika u molekulu glukoze takav da za oksidaciju vodika u vodu u šećeru ima dovoljno kisika. sama molekula. Kada se oksidira veći broj organskih kiselina, respiratorni koeficijent biljaka je veći od jedan. Dakle, oksalna kiselina je spoj bogatiji kisikom od ugljikohidrata. Kiseonik prisutan u molekuli nije dovoljan samo za oksidaciju vodika u vodu, već deo ostaje i za oksidaciju ugljenika; dakle, za potpunu oksidaciju dvaju molekula oksalne kiseline dovoljan je jedan molekul kiseonika: 2C 2 H 2 O 4 + O 2 → 4CO 2 + 2H 2 O, DC (4CO 2: O 2) u ovom slučaju je 4 U slučajevima kada biljka diše zahvaljujući proteinima ili mastima, u čijoj molekuli ima puno vodonika i ugljika, a malo kisika, DC je manji od jedan, jer se velika količina kisika mora apsorbirati da bi se oksidirao sav ugljik. i vodonik u ovim jedinjenjima. Kada se stearinska kiselina oksidira, reakcija oksidacije će se odvijati na sljedeći način: C 18 H 26 O 2 + 26O 2 → 18CO 2 + 18H 2 O. DC (18CO 2: 26O 2) je 0,69. Dakle, u slučaju oksidacije ugljikohidrata, DC je jednak jedan, organske kiseline - više od jedan, proteini i masti - manje od jedan.