呼吸商は、安静時または運動中に使用される代謝混合物を評価するための非常に有用なパラメータです。 それらを特徴付ける化学的な違いのために、脂肪、タンパク質および炭水化物の完全な代謝は異なる量の酸素を必要とします。 その結果、酸化されたエネルギー基質の種類もまた生成される二酸化炭素の量に影響を与えるだろう。
QR = CO 2生成量/ O 2消費量
各主要栄養素が特定のＱＲを有することを考慮すると、このパラメータを評価することによって、安静時または特定の作業活動中に代謝された栄養素混合物を追跡することが可能である。
炭水化物の呼吸商
炭水化物の一般的な分子式はCn（H 2 O）nです。 したがって、炭水化物分子内では、水素原子の数と酸素の数との間の割合は固定されており、２：１に等しい。 一般的なヘキソース（グルコースのような６個の炭素原子を有する炭水化物）を酸化するためには６個の酸素分子が必要であり、その結果６個の二酸化炭素が形成される（Ｃ 6 Ｈ 12 Ｏ 6 ＋ ６０ 2 →６Ｈ 2 Ｏ ＋ ６ＣＯ 2 ）。 。
したがって、炭水化物の呼吸商は、6 CO 2/6 O 2 = 1.00に等しくなります。
脂質の呼吸商
脂質は、水素原子の数に比例して酸素含有量が低いという点で炭水化物とは区別されます。 その結果、それらの酸化はより多量の酸素を必要とする。
例としてパルミチン酸を取り上げると、その酸化の間に、16分子の二酸化炭素と水が23分子の酸素が消費されるために形成されることを発見しました。 C 16 H 32 O 2 + 23 O 2 →16 CO 2 + 16 H 2 O
したがって、呼吸商は、に等しいであろう。16 CO 2/23 O 2 = 0.696
通常、脂質は、この値が脂肪酸を特徴付ける炭素鎖の長さに関して０．６９から０．７３の範囲であることを念頭に置いて、 ０．７に等しい呼吸商に帰する。
タンパク質の呼吸商
タンパク質を脂肪や炭水化物と区別する主な違いは、窒素原子の存在です。 この化学的な違いのために、タンパク質分子は特定の代謝経路をたどります。 肝臓は最初に脱アミノ化と呼ばれるプロセスを通じて窒素を排除しなければなりません。 そのとき初めてアミノ酸分子の残りの部分（ケト酸と呼ばれる）は二酸化炭素と水に酸化することができます。
脂質と同様に、ケト酸も酸素が比較的少ないです。 それゆえ、それらの酸化は、消費された酸素の量よりも少ない量の二酸化炭素の形成をもたらすであろう。
血漿中の最も豊富なタンパク質であるアルブミンは、次の反応に従って酸化します。
Ｃ ７２ Ｈ １１２ Ｎ ２ Ｏ ２２ Ｓ ＋ ７７ Ｏ ２ →６３ ＣＯ ２ ＋ ３８ Ｈ ２ Ｏ ＋ ＳＯ ３ ＋ ９ ＣＯ（ＮＨ ２ ） ２
したがって、呼吸商は、に等しいであろう。63 CO 2/77 O 2 = 0.818
タンパク質のＱＲは、慣例により０．８２に固定されている。
呼吸商の意味
身体のエネルギー需要を満たすために、私たち一人一人が肉体的努力に関して異なる代謝混合物を使用します。 これが強ければ強いほど、酸化されたグルコースの割合は高くなります。 安静時に生成されるエネルギーの大部分は、脂肪酸の代謝に由来します。 このため、安静時の呼吸商が0.7に近く、激しい運動の間はそれ以上になることが合法です。
絶対安静から軽い有酸素運動に至るまでの活動を実行すると、呼吸商は約0.82±4％です。 実験的に得られたこのデータは、60％の脂肪と40％の炭水化物からなる混合物の有機体の酸化を証明しています（安静時または中等度の身体活動では、タンパク質のエネルギー的役割は無視できます、したがって、我々は非タンパク質呼吸商のことを話す）。
QRの各値は、酸素1カロリーあたりの放出カロリー数を表す酸素のカロリー換算量に対応します。 このデータのおかげで、作業活動のエネルギー消費量を非常に正確に追跡することができます。 我々は、中等度の有酸素運動の間、ガス分析によって測定される呼吸商は0.86に等しいと仮定します。 具体的な表を参照すると、消費された酸素1リットルあたりのエネルギー当量は4, 875 Kcalであることがわかりました。 この時点で、運動のエネルギー消費量を知るには、消費された酸素1リットルに4.875を掛ければ十分です。
激しい肉体的努力の間、状況は急激に変化し、呼吸商は大きく変動します。 乳酸の大量生産により、緩衝系や過換気など、数多くの補助的な代謝メカニズムが活性化されています。 両方の場合において、エネルギー基質の酸化とは無関係に、ＣＯ ２の除去が増加する。 分子（CO2）に存在するデータを増やし、分母を定数（O2）に保つと、呼吸商は1より高い値に達するサージを受けます。
激しい活動の後の回復の間に、二酸化炭素の一部が重炭酸塩リザーブを再形成するために使われるとき、他方で、呼吸商は限界値0.70を下回ります。
したがって、そのような状況では、呼吸商はエネルギー基質の酸化中に細胞レベルで起こることを正確に反映しないことは明らかである。 これらの場合、呼吸生理学者は外部の呼吸商または呼吸交換間の関係について話すことを好む（R）。
