Το αναπνευστικό πηλίκο (RQ: respiratory quotient) είναι ο λόγος του διοξειδίου του άνθρακα που εκπνέετε προς το οξυγόνο που εισπνέετε. Η τιμή του υποδεικνύει ποσοστά υδατανθράκων, λίπους και πρωτεϊνών που καίει το σώμα.
To RQ μετριέται με έμμεση θερμιδομετρία. Η διαδικασία περιλαμβάνει τη χρήση αναλυτών αερίων υψηλής ευαισθησίας για τη σύγκριση της συγκέντρωσης των αερίων στον εισπνεόμενο αέρα με τα αέρια στον εκπνεόμενο αέρα.
Αν καίτε αποκλειστικά γλυκόζη, το αναπνευστικό πηλίκο είναι 1, αν καίτε πρωτεΐνες είναι 0,8 και αν καίτε λίπη είναι, κατά μέσο όρο, 0,71. Για τα λίπη, το αναπνευστικό πηλίκο εξαρτάται από το λιπαρό οξύ που καίγεται -το στεατικό έχει 0,692, το παλμιτικό 0,696 και το εικοσιδυαεξανοϊκό 0,759. Για τα αμινοξέα, ο μέσος όρος είναι 0,81. Όταν το αναπνευστικό πηλίκο είναι 1 σημαίνει ότι όλη η ενέργεια προέρχεται από τους υδατάνθρακες ενώ όταν είναι κοντά στο 0,7 σημαίνει ότι όλη η ενέργεια προέρχεται από λίπη.
Έχει καταρτιστεί ένας πίνακας που ανάλογα με την τιμή του αναπνευστικού πηλίκου, δείχνει τα ποσοστά λιπών και υδατανθράκων που καίγονται. Αν η τιμή είναι 0,9 καίτε 32% λίπος και αν είναι 0,8 -όπως συμβαίνει το πρωί πριν φάτε- καίτε 67% λίπος.
Χρησιμοποιούμε αερόβια και αναερόβια ενέργεια. Η αερόβια απαιτεί χρήση οξυγόνου και η αναερόβια γίνεται χωρίς οξυγόνο. Μόνο η γλυκόζη μπορεί να καεί αναερόβια, τα λίπη δεν μπορούν.
Η γλυκόζη χρειάζεται λιγότερο οξυγόνο για να μεταβολιστεί και έχει υψηλότερο αναπνευστικό πηλίκο ενώ τα λιπαρά οξέα χρειάζονται περισσότερο οξυγόνο και έχουν χαμηλότερα αναπνευστικά πηλίκα. Για τα αμινοξέα, λόγω της πολυπλοκότητας των διαφόρων τρόπων με τους οποίους μπορούν να μεταβολιστούν δεν αποδίδεται αναπνευστικό πηλίκο για το καθένα, αλλά ο μέσος όρος είναι 0,81.
Η γλυκόζη (C6H12O6), όταν καίγεται αερόβια αποδίδει ίσους όγκους διοξειδίου του άνθρακα και κατανάλωσης οξυγόνου, που σημαίνει ότι το αναπνευστικό πηλίκο είναι 1.
Η χημική αντίδραση για τη γλυκόζη είναι:
C6H12O6 + 6O2 ↔ 6CO2 + 6H2O
Άρα το RQ είναι 6CO2 προς 6O2 ίσον 1.
Για τα λίπη, το σώμα χρειάζεται να χρησιμοποιεί περισσότερο οξυγόνο για να τα διασπάσει πλήρως, με αποτέλεσμα μικρότερη αναλογία διοξειδίου του άνθρακα προς οξυγόνο. Αυτό συμβαίνει επειδή τα μόρια των λιπών περιέχουν λιγότερο οξυγόνο από το μόριο της γλυκόζης και άρα χρειάζεται περισσότερο εξωτερικό οξυγόνο για να συμμετάσχει στη χημική αντίδραση που παράγει ενέργεια.
Η χημική αντίδραση για το παλμιτικό οξύ είναι:
C16H32O2 + 23O2 → 16CO2 +16H2O
Άρα το RQ είναι 16CO2 προς 23O2 ίσον 0,696.
Το αναπνευστικό πηλίκο ορίζεται συνήθως ως ο λόγος των όγκων των δύο αερίων, ωστόσο, λόγω του Νόμου του Αβογκάντρο, ο λόγος των όγκων είναι ίσος με τον λόγο του αριθμού των μορίων όταν τα αέρια μετρώνται υπό τις ίδιες συνθήκες (θερμοκρασία και πίεση).
Ένα RQ μεγαλύτερο από 1 μπορεί να υποδηλώνει υπερφαγία ή λιπογένεση (μετατροπή της περίσσειας υδατανθράκων σε λίπος, η οποία παράγει επιπλέον διοξείδιο του άνθρακα χωρίς αντίστοιχη κατανάλωση οξυγόνου. Ένα RQ κάτω από 0,7 μπορεί να υποδηλώνει υποσιτισμό και χρήση κετονών ως πηγή καυσίμου.
Οι διαβητικοί και όσοι έχουν αντίσταση στην ινσουλίνη έχουν χαμηλότερο αναπνευστικό πηλίκο γιατί δεν μπορούν εύκολα να χρησιμοποιήσουν τη γλυκόζη και έτσι χρησιμοποιούν περισσότερο λίπος.
