呼吸商

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呼吸商
酸素(O2)は肺胞から血中に取込まれ,体内の細胞に分配される.当然のことながら呼気のO2濃度は吸気よりも低い.この濃度差と一回換気量の積が血中に取込まれたO2の量であり,定常状態では体細胞に供給された量でもある.ある一回の呼吸において取りいれられたO2の量が,そのときの全体細胞のO2消費量の総和である,と考えるのは無理があるが,一分間ほどのまとまった時間であればほぼ等しいと考えてもよいであろう.同様のことがCO2の排出に関しても考察できる.すなわち,呼吸(換気)によるO2,CO2の出し入れを内呼吸の総和であると考えることができる.

呼吸商は次の様に定義されている.

      単位時間あたりのCO2排出量
呼吸商= ----------------------------------
      単位時間あたりのO2消費量

三大栄養素は糖,脂質,タンパク質であり,それぞれ,炭素原子,酸素原子,水素原子などの構成割合が異なる.そのため,内呼吸のとき,どの栄養素が分解しているかにより,消費されるO2と産生されるCO2の割合が異なる.体細胞全体である栄養素が主に代謝されているとき,その割合は呼吸にも反映されるはずである.それを表現したのが呼吸商である.

脂質: 脂肪酸の構造を考えてみると,炭素原子(C)の鎖のようなものである.脂肪酸自体の中に酸素原子が非常に少ないため,分解するときは多くの酸素を消費しなければならない.O2消費量の割にはCO2産生量が少ないため,呼吸商は0.71と三大栄養素の中では最小である.逆に,体外から補給できる酸素の含有が低いので,重量あたりの熱量は9.3kcal/gと三大栄養素中最大である.エネルギーを保存する場合に適した栄養素であり,過食により皮下に貯蔵されるのも脂質である.

糖類: 一般的に原子の割合はC6H1206である.酸素原子が多く含まれているため,酸素消費量は少なくても分解できる.呼吸商は1.00と三大栄養素の中では最大である.逆に,酸素の含有が高いので,重量あたりの熱量は4.1kcal/gと三大栄養素中最小である.

タンパク質: 原子の割合は脂質と糖質の中間であり,呼吸商は0.85,熱量は5.3kcal/gである
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