Työ: 14 Hiiren hapenkulutuksen ja RQ:n määrittäminen

 Taustaa

Työ tehtiin yhdessä työn 15 kanssa (ks. aiempi postaus), ja myös tässä työssä mitattiin energiankulutusta, hapenkulutusta ja määritettiin RQ eli hengitysosamäärä, joka ilmoittaa hengityksessä syntyneen hiilidioksidin määrän suhteessa kulutetun hapen määrään. Tässä työssä kuitenkin käytettiin koe-eläimenä hiirtä ja menetelmänä Haldane-Kendeighin laitteistoa (kuva 1).
Laitteisto koostuu kammiosta, johon hiiri laitetaan ja seitsemästä putkesta. Osassa putkista on silikageeliä, joka sitoo vettä, ja osassa natronkalkkia, joka sitoo hiilidioksidia. Yksi kumpaakin putkea oli ennen hiirtä keräämässä putkeen puhalletusta ilmasta vettä ja hiilidioksidia, jotta jälkimmäisiin putkiin kerääntyisi ainoastaan hiiren tuottamat yhdisteet. Kaksi viimesitä putkea IV ja V olivat kontrolliputkia. Lisäksi laitteistoon kuuluu pumppu, joka kierrättää ilmaa.

Kuva1. Haldane-Kendeighin laitteisto

 

Suoritus

Sekä hiiri että laitteiston putket punnittiin. Putket II ja III sekä IV ja V punnittiin yhdessä. 

Laitteisto koottiin liittämällä putket yhteen sekä kiinni kammioon ja pumppuun kuvan 1 mukaiseen järjestykseen. Hiiri laitettiin kammioon, pumppu käynnistettiin ja putkien hanat avattiin. Hiiren annettiin olla kammiossa puoli tuntia, jonka aikana hiiren hengityksen vesi ja hiilidioksidi sitoutuivat putkiin.
Kokeen loputtua hiiri ja putket punnittiin uudelleen, jotta saatiin laskettua putkiin kerääntyneen veden ja hiilidioksidin määrä ja sitä kautta laskettua hiiren kuluttaman hapen määrä, energian kulutus ja hengitysosamäärä.

Kuva 2. Hiiri laitteiston kammiossa kokeen aikana

Kuva 3. Haldane-Kendeigh -laitteiston putket I-V

Tulokset
  

Kaavalla  RQ = 508,5/700 x  mCO2/ mO2 laskettiin hengitysosamäärä ja tulokseksi saatiin 1,38. 

Kaavalla Δp = tuot. H2O + tuot. CO2 - kul. O2 laskettiin kulutetun energian määrä 30 minuutissa ja tulokseksi saatiin 15,45 W/kg. 

Kaavalla O2 = (ΔH2O + ΔCO2) - Δm laskettiin kulututetun hapen määrä ja tulokseksi saatiin 2,8 ml/g/h.

Saatu RQ on hieman liian korkea, sillä sen pitäisi hiirellä olla n. 0,8 - 0,9. Tämä tulos voi olla hieman vääristynyt, sillä hiiri ulosti useamman kerran alkupunnituksen jälkeen ja sitä kautta hiiren paino tippui liikaa.