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Lexikon der Biologie: Respirometrie

Respirometriew [von *respir- , griech. metran = messen], indirekte Kalorimetrie, Methode zur Bestimmung der Stoffwechselintensität (Energieumsatz) und der Art des gerade umgesetzten „Betriebsstoffs“ (Kohlenhydrate, Fette, Proteine) eines Organismus über das Verhältnis von abgegebenem Kohlendioxid zu aufgenommenem Sauerstoff (respiratorischer Quotient). Gleichzeitig ergibt die Sauerstoffmessung die Absolutmenge des pro Zeiteinheit umgesetzten Betriebsstoffs. Bei Kenntnis der pro Masseeinheit in den 3 Betriebsstoffarten enthaltenen Energie (Brennwert, chemische Energie) kann man aus den Respirationsmessungen auf den Gesamtenergieumsatz des Versuchsobjekts schließen. Das Meßprinzip der Respirometrie beruht auf manometrischen Bestimmungen, bei denen entweder eine Druckänderung bei konstantem Volumen (Barcroft-Verzar-Apparatur) oder eine Volumenänderung bei konstantem Druck (Warburg-Apparatur) ermittelt wird. Die CO2-Produktion kann ferner mittels Infrarotabsorptionsspektroskopie (Infrarotspektroskopie) bestimmt werden. Beim Menschen erfolgt die Respirometrie in einem geschlossenen System mittels Spirometer, die nach dem Prinzip eines Tauchglockengasometers arbeiten ( vgl. Abb. ). Kalorimetrie (Abb.).



Respirometrie

1Respirometer: Meßprinzip des Sauerstoffverbrauchs bei der Maus (nach von Holst). In der auf der Abb. angegebenen Stellung (Hahn 1 und 4 offen) wandert der Flüssigkeitstropfen entsprechend dem 02- Verbrauch des Versuchstiers nach rechts und nach Umschalten (Hahn 3 und 2 offen, Hahn 1 und 4 zu) wieder zurück. Durch Registrierung der Tropfenwanderung kann der 02-Verbrauch über längere Zeit kontinuierlich verfolgt werden.
2Spirometer messen veränderte Gasvolumina bei konstantem Druck in einem geschlossenen System. Durch den O2-Verbrauch aus der Tauchglocke bei gleichzeitiger Absorption des CO2 an Natronkalk (Atemkalk) sinkt die Glocke zum Wasserspiegel hin. Die einzelnen Atemzüge können mit einem Schreiber registriert werden. Ihre Auswertung mittels einer an die Kurven gelegten Tangente ergibt den O2-Verbrauch pro Zeiteinheit.

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