前已述,应该测出在一定时间内机体中糖、脂肪和蛋白质三者氧化分解的比例。为此。首先必须查清氧化了多少蛋白质,并且将氧化这些蛋白质所消耗的氧量和所产生的CO2从机体在该时间内的总耗氧量和总CO2产量中减去,算出糖和脂肪氧化(非蛋白质代谢)的CO2产量和耗氧量的比值,即非蛋白呼吸商(non-protein respiratory quotient,NPRQ),然后才有可能进一步查清糖和脂肪各氧化了多少克。
尿氮测定 尿中的氮物质主要是蛋白质的分解产物。因此可以通过尿氮来估算体内被氧化的蛋白质的数量。蛋白质的平均重量组成是:C50%,O223%,N16%,S1%。蛋白质中16%的N是完全随尿排出的。所以,1g 尿氮相当于氧分解6.25g蛋白质,测得的尿氮重量(g)乘以6.25,便相当于体内氧分解的蛋白质量。
非蛋白呼吸商 它是估算非蛋白代谢中糖和脂肪氧化的相对数量的依据。研究工作者早已按从0.707到1.00范围内的非蛋白呼吸产,算出糖和脂肪两者氧化的各自百分比以及氧热价(表7-2)。
表7-2 非蛋白呼吸商和氧热价
| 非蛋白呼吸商 | 氧 化 的 % |
氧热价(kJ/L) | |
| 糖 | 脂肪 | ||
| 0.707 | 0.00 | 100.0 | 19.62 |
| 0.71 | 1.10 | 98.9 | 19.64 |
| 0.72 | 4.75 | 95.2 | 19.69 |
| 0.73 | 8.40 | 91.6 | 19.74 |
| 0.74 | 12.0 | 88.0 | 19.79 |
| 0.75 | 15.6 | 84.4 | 19.84 |
| 0.76 | 19.2 | 80.8 | 19.89 |
| 0.77 | 22.8 | 77.2 | 19.95 |
| 0.78 | 26.3 | 73.7 | 19.99 |
| 0.79 | 29.0 | 70.1 | 20.05 |
| 0.80 | 33.4 | 66.6 | 20.10 |
| 0.81 | 36.9 | 63.1 | 20.15 |
| 0.82 | 40.3 | 59.7 | 20.20 |
| 0.83 | 43.8 | 56.2 | 20.26 |
| 0.84 | 47,2 | 52.8 | 20.31 |
| 0.85 | 50.7 | 49.3 | 20.36 |
| 0.86 | 54.1 | 45.9 | 20.41 |
| 0.87 | 57.5 | 42.5 | 20.46 |
| 0.88 | 60.8 | 39.2 | 20.51 |
| 0.89 | 64.2 | 35.8 | 20.56 |
| 0.90 | 67.5 | 32.5 | 20.61 |
| 0.91 | 70.8 | 29.2 | 20.67 |
| 0.92 | 74.1 | 25.9 | 20.71 |
| 0.93 | 77.4 | 22.6 | 20.77 |
| 0.94 | 80.7 | 19.3 | 20.82 |
| 0.95 | 84.0 | 16.0 | 20.87 |
| 0.96 | 87.2 | 12.8 | 20.93 |
| 0.97 | 90.4 | 9.58 | 20.98 |
| 0.98 | 93.6 | 6.37 | 21.03 |
| 0.99 | 96.8 | 3.18 | 21.08 |
| 1.00 | 100.0 | 0.0 | 21.13 |
Lusk修订
间接测热法计算原则 实验测得的机体24小时内的耗氧量和CO2产量以及尿氮量,根据表7-1和7-2中相应的一些数据计算。首先,由尿氮量算出被氧分解的蛋白质量。由被氧化的蛋白质量从表7-1中算出其产热量、耗氧量和CO2产量;其次从总耗氧量和总CO2产量中减去蛋白质耗氧量和CO2产量,计算出非蛋白呼吸商。根据非蛋白呼吸商查表7-2的相应的非蛋白呼吸商的氧热价,计算出非蛋白代谢的产热量;最后,24小时产热量为蛋白质代谢的产热量与非蛋白代谢的产热量之和。此外,从非蛋白呼吸还可推算出参加代谢的糖和脂肪的比例。
间接测热法的计算方法举例
首先测定受试者一定时间内的耗氧量和CO2产量,假定受试者24小时的耗氧量为400L,CO2产量为340L(已换算成标准状态的气体容积)。另经测定尿氮排出量为12g。根据这些数据和查表7-1、7-2,计算24小时产热量,其步骤如下:(1)蛋白质氧化量=12×6.25=7g
产热量=18×75=1350kJ
耗氧量=0.95×75=71.25L
CO2产量=0.76×75=57L
(2)非蛋白呼吸商
非蛋白代谢耗氧量=400-71.25=328.75L
非蛋白代谢CO2产量=340-57=283L
非蛋白呼吸商=283/328.75=0.86
(3)根据非蛋白呼吸商的氧热价计算非蛋白代谢的热量
查表7-2,非蛋白呼吸商为0.86时,氧热价为20.41。所以,非蛋白代谢产热量=328.75×20.41=6709.8kj 。
(4)计算24小时产热量
24小时产热量=1350+6709.8=8059.8kJ
(蛋白质代(非蛋白代谢产热量)谢产热量)
计算的最后数值8059.8kJ就是该受试者24小时内的能量代谢率
耗氧量与CO2产量的测定方法及临床应用 测定耗氧量和CO2产量的方法有两种:闭合式测定法和开放式测定法。
(1)闭合式测定法:在动物实验中,将受试动物置于一个密闭的能吸热的装置中。通过气泵,不断将定量的氧气送入装置。动物不断地摄取氧,可根据装置中氧量的减少计算出该动物在单位时间内的耗氧量。动物呼出的CO2则由装在气体回路中的CO2吸收剂吸收。然后根据实验前后CO2吸收剂的重量差,算出单位时间内的CO2产量。由耗氧量和CO2产量算出呼吸商。
临床上为了简便,通常只使用肺量计(图7-2)来测量耗氧量。该装置的气体中容器中装置氧气,受试者通过呼吸口瓣将氧气吸入呼吸器官。此时气体容器的上盖随吸气而下降,并由连于上盖的描笔记录在记录纸上。根据记录纸上的方格还可读出潮气量值。受试者的呼出气则通过吸收容器(呼出气中的CO2和水可除除掉)进入气体容器中,于是气体容器的上盖又复升高,描笔也了随之升高。由于受试者摄取了一定量的氧气,呼出气中CO2又被除掉,气体容器中的氧气量因而逐渐减少。描笔则记录出曲线逐渐下降的过程。在一定时间内(通常为6min),描笔的总下降高度,就是该时间内的耗氧量。

图7-2 肺量计结构模式图
(2)开放式测定法(气体分析法):它是在机体呼吸空气的条件下测定耗氧量和CO2产量的方法,所以称为开放法。其原理是,采集受试者一定时间内的呼出气,测定呼出气量并分析呼出气中氧和CO2的容积百分比。由于吸入气就是空气,所以其中氧和CO2的容积百分比不必另测。根据吸入气和呼出气中氧和CO2的容积百分比的差数,可算出该时间内的耗氧量和CO2排出量。