У юнака під час фізичної навантаження хвилинне споживання кисню і хвилинне виділення вуглекислого газу дорівнюють 1000 мл. Які субстрати окислюються в клітинах його організму?

Чому це правильна відповідь

Рівність хвилинного споживання кисню і хвилинного виділення вуглекислого газу означає, що дихальний коефіцієнт дорівнює 1,0. Цей показник є відношенням кількості CO₂, що утворюється, до кількості O₂, що споживається, і безпосередньо відображає хімічну природу окиснюваного субстрату. На клітинному рівні такий дихальний коефіцієнт формується при повному аеробному окисненні глюкози. Під час цього процесу кількість молекул кисню, які беруть участь в окисненні, точно відповідає кількості молекул вуглекислого газу, що утворюються в циклі трикарбонових кислот. Мембранні та ферментативні механізми мітохондрій забезпечують послідовне перенесення електронів і синтез АТФ, при якому вуглець глюкози повністю переходить у CO₂. За таких умов немає дефіциту або надлишку кисню відносно утвореного вуглекислого газу, що й підтримує дихальний коефіцієнт на рівні 1,0. На системному рівні під час фізичного навантаження організм віддає перевагу вуглеводам як джерелу енергії, оскільки їх окиснення забезпечує швидке утворення АТФ і не потребує додаткового кисню порівняно з кількістю утвореного CO₂. Це дозволяє ефективно підтримувати м’язову роботу при зростаючій потребі в енергії. Зворотні регуляторні механізми дихальної і серцево-судинної систем узгоджують вентиляцію та кровообіг таким чином, щоб доставка кисню і виведення вуглекислого газу відповідали саме такому типу метаболізму. Саме тому співвідношення 1000 мл O₂ і 1000 мл CO₂ однозначно вказує на окиснення вуглеводів.