Respiratoriske (RER) og metaboliske udvekslingskvotient (RQ)
Når vi laver tests med iltmaske på løbebånd, så måler vi den respiratoriske udvekslingskvotient, som også kaldes R eller RER.
Her kan du lære lidt mere om, hvad den respiratoriske udviklingskvotient (R eller RER) er i forhold til den metaboliske udvekslingskvotient (RQ).
Vi har også inkluderet en beregner, så du kan udregne energiproduktionen fra hhv. fedt og kulhydrat, når du kender iltoptagelsen og udskillelsen af kuldioxid.
Hvad er den respiratoriske udviklingskvotient (RER)?
Den respiratoriske udvekslingskvotient er den mængde kuldioxid (CO2), der udskilles gennem lungerne, divideret med den mængde ilt (O2), der optages i samme tidsrum.
Den respiratoriske udvekslingskvotient kan ifølge Wikipedia give et indblik i, hvilken metabolisme der foregår i kroppen.
Den respiratoriske udvekslingskvotient (RER) afhænger af, hvilke næringsstoffer der forbrændes i kroppen. Typisk skelner man primært mellem kulhydrat og fedt, men kroppen kan også forbrænde protein og alkohol.
Hvad er den metaboliske udviklingskvotient (RQ)?
Den metaboliske udvekslingskvotient er den mængde kuldioxid (CO2), der udskilles fra cellerne, divideret med den mængde ilt (O2), der forbruges i samme tidsrum i forbrændingen i cellerne.
RQ varierer mellem 0,7 og 1,0 og afspejler den øjeblikkelige CO2-produktion i vævene delt med det samtidige O2-forbrug.
I steady state er den respiratoriske udvekslingskvotient lig med den metaboliske udvekslingskvotient, men hvis man hyperventilerer, så kan RER være væsentlig større end RQ, mens hypoventilation vil nedsætte RER.
Over længere tid kan man ikke udskille mere (eller mindre) CO2 end der produceres, lige som man ikke kan (forbruge mere) eller mangle O2 til stofskifteprocesserne. R vil igen være lig med RQ.
RQ afspejler, hvilke næringsstoffer der forbrændes: kulhydrat, fedt, protein og alkohol.
Metaboliske udvekslingskvotient og næringsstoffer
Når man laver tests på løbebånd med iltmaske måler man den respiratoriske udvekslingskvotient i udåndingsluften og forventer, at den nogenlunde afspejler de metaboliske processer i kroppen, så man kan finde forholdet mellem næringsstofferne i kroppen.
På en normal kost er RER omkring 0,8 - 0,85 i hvile. Der forbrændes hovedsageligt fedt med værdier fra 0,7 - 0,85, hvor der er 100% fedtforbrænding ved 0,7.
Der vil dog altid være en mindre kulhydratforbrænding, så i praksis kommer mennesker typisk ikke ned på 0,7. Når værdien er over 0,85 skifter forbrændingen gradvist over mod kulhydratforbrænding, og hvis man kommer op på 1,0, så er forbrændingen næsten udelukkende kulhydrater.
| RQ | %E fra fedt | %E fra kulhydrat |
|---|---|---|
| 0,70 | 100 | 0 |
| 0,75 | 84 | 16 |
| 0,80 | 67 | 33 |
| 0,85 | 49 | 51 |
| 0,90 | 33 | 67 |
| 0,95 | 16 | 84 |
| 1,00 | 0 | 100 |
Jo højere intensitet du træner med, desto højere vil RER-værdien være. RER-værdien vil med rigtig høj intensitet overstige 1,0, fordi du ikke længere forbrænder fedt under selve aktiviteten, og du begynder at hyperventilere.
RER bruges ofte i forbindelse med fx VO2-max-tests som en af indikatorerne på, hvornår deltageren er tæt på at være nær grænserne for kredsløbet og den maksimale iltoptagelse.
Hvis RER-værdien kommer over 1,1 og gerne lidt højere, så kan det være et slutpunktskriterium for VO2-max-testen.
Hvad er forklaringen på RQ-værdierne?
Forklaringen på RQ-værdierne kan forklares med lidt kemi.
For at forbrænde et molekyle af kulhydrat, så ser den kemiske sammenhæng sådan ud:
6 O2 + C6H12O6 –> 6 CO2 + 6 H2O + 38 ATP
RER = VCO2/VO2 = 6 CO2/6 O2 = 1.0
For at forbrænde et molekyle af fedt, så ser den kemiske sammenhæng sådan ud:
23 O2 + C16H32O2 –> 16 CO2 + 16 H2O + 129 ATP
RER = VCO2/VO2 = 16 CO2/23 O2 = 0.7
Ud fra den kemiske sammenhæng er det altså meget klart, hvorfor forholdet mellem CO2 og O2 ligger mellem 0,7 og 1,0.
Hvad kan jeg bruge R-værdien til?
- Når du kender R-værdien kan du estimere, hvilket næringsstof du bruger til den primære energiproduktion ved den givne intensitet.
- Du kan udregne energiforbruget ved en given aktivitet.
| R | Energy Expenditure kcal/L O2 |
|---|---|
| 0.71 | 4.69 |
| 0.75 | 4.74 |
| 0.80 | 4.80 |
| 0.85 | 4.86 |
| 0.90 | 4.92 |
| 0.95 | 4.99 |
| 1.00 | 5.05 |
Der er en lineær sammenhæng mellem værdierne, og det kan også udtrykkes ved følgende formel:
Energiforbrug (kcal/ L O2) = 1,24 * R + 3,81
Hvis du fx arbejder og bruger 2 L O2/min, og min R-værdi er 0,85, så forbrænder du 9,72 kcal/min. Hvis du arbejder med samme intensitet i 30 minutter, så forbrænder du i alt 292 kcal.
Beregn dit energiforbrug
Konklusion
RER-værdien er forholdet mellem det udskilte CO2 og den optagede ilt. Så længe du ikke arbejder maksimalt vil RER-værdien kunne bruges til fortælle noget om fordelingen mellem forbrænding af fedt (RQ=0,7) og kulhydrat (RQ=1,0).
Når du nærmer dig din maksimale ydeevne, så vil en del af energien blive produceret anaerobt.
Når det anaerobe arbejde stiger falder pH-værdien i cellerne og i blodet, bl.a. fordi der sker en ophobning af mælkesyre. For at neutralisere den faldende pH-værdi i blodet forsøger kroppen at udskille ekstra CO2 ved at hyperventilere. Veltrænede personer kan arbejde med en RER-værdi på over 1 i adskillige minutter.
Det er også derfor at cutoff i en maxtest på løbebåndet typisk kræver RER-værdier på mere end 1,10-1,15.
Udskillelsen af CO2 gennem udåndingsluften kan i øvrigt stige efter arbejdet er ophørt, og det vil man ofte se i en laboratorietest.
Vi har lavet en side, der går mere i dybden med test af iltoptagelse i laboratorium.
Ofte stillede spørgsmål
Hvad er den respiratoriske kvotient?
Den respiratoriske kvotient er et lidt kortere navn for den respiratoriske udvekslingskvotient, som også forkortes R eller RER.
Hvad er forskellen på den metaboliske udvekslingskvotient og den respiratoriske udvekslingskvotient?
Begge kvotienter er forholdet mellem mængden af kuldioxid, der udskilles, divideret med mængden af ilt, der optages, på samme tid. Forskellen er at den metaboliske kvotient måles på celleniveau, mens den respiratoriske kvotient måles i udåndingsluften.
Referencer
Menneskets fysiologi - Bente Schibye (2017)
Lærebogsklassikeren Menneskets fysiologi af Bente Schibye dækker hele menneskets fysiologi, og som noget særligt beskrives fysiologien både i hvile og under fysisk aktivitet.
Kommentarer