Sauerstoffangebot (DO
2
), Sauerstoffverbrauch (VO
2
), Energieumsatz
1,1,1,1,1,1,1,1,1
Wählen Sie die richtigen Antworten:
Ein erwachsener Mensch verbraucht in Ruhe etwa 11 mmol/min O
2
, mit dem Molvolumen 22.4 m
3
/mol multipliziert ergibt dies in Meereshöhe ca. 250 ml/min O
2
.
Die im Organismus pro Minute produzierte CO
2
-Menge ist: VCO
2
=VO
2
·RQ, wobei RQ der respiratorische Quotient ist. Der über den Tag gemittelte RQ hängt von der Nahrungszusammensetzung ab und beträgt bei mitteleuropäischer Mischkost etwa 0.82.
Ein Säugling verbraucht in Ruhe pro kgKG etwa doppelt soviel O
2
wie ein erwachsener Mensch.
Der über das Blut pro Minute an alle Gewebe angebotene O
2
wird als Sauerstoffangebot DO
2
bezeichnet und errechnet sich aus dem arteriellen Sauerstoffgehalt (CaO
2
) multipliziert mit dem Herzminutenvolumen (CO): DO
2
=CaO
2
·CO.
In Ruhe beträgt das Sauerstoffangebot DO
2
beim erwachsenen Menschen ca. 44 mmol O
2
pro Minute (≈ 1 Liter O
2
pro Minute auf Meeresniveau).
Das kalorische Äquivalent ist diejenige Energiemenge, die bei der Verbrennung von 1 Liter Sauerstoff im Organismus freigesetzt wird. Es ist direkt abhängig von der zugeführten Nahrung (z.B. für Kohlenhydrate 21 kJ/Liter O
2
, bei mitteleuropäischer Mischkost ca. 20,2 kJ/Liter O
2
).
Den Quotienten VO
2
/DO
2
bezeichnet man als Extraktionsrate (ER). In Ruhe ist ER=11/44=0.25. Der Mensch verbraucht physiologischerweise in Ruhe also nur 25% des über das Blut allen Geweben angebotenen O
2
, der Rest fließt als gemischtvenöses Blut wieder zur Lunge zurück. Die gemischtvenöse Sättigung ist daher (wegen der physikalischen Lösung von O
2
nicht ganz exakt) um die ER niedriger als die arterielle Sättigung. Unter extremer physischer Belastung (z.B. Marathonlauf) steigt die ER auf ca. 0.9 an.
Der Energieumsatz in Ruhe errechnet sich (bei einem RQ = 0.82) daher aus dem kalorischen Äquivalent und dem VO
2
. Dieser beträgt folglich beim erwachsenen Menschen ca. 83W [= 11·20.2·(22.4/60)W], das sind ≈ 1717 (= 83·20.7) kcal pro Tag. Vierundzwanzig in Ruhe befindliche erwachsene Menschen in einem Raum heizen diesen daher genauso auf wie ein Heizstrahler mit 24·8 W ≈ 2000 W.
Unter extremer physischer Belastung (z.B. Marathonlauf) steigt der CO physiologischerweise beim trainierten Erwachsenen von CO
Ruhe
=5 auf CO
MAX
≈25 l/min an. Das Sauerstoffangebot (DO
2
) steigt daher um den Faktor CO
MAX
/CO
Ruhe
·ER
MAX
/ER
Ruhe
=25/5·0.9/0.25=18, d.h. auf 11·18 ≈ 200 mmol/min an. In Meereshöhe sind das ca. 4.5 l/min O
2
.
Bitte wählen Sie.
•
Dieser Link zeigt die richtigen Antworten an
•
Bitte um eine neue Frage
•
Homepage
