Чтобы выяснить, какие вещества окисляются в организме, определяют дыхательный коэффициент — отношение выделенного СО2 к поглощенному O2 (CO2/O2).
При окислении углеводов дыхательный коэффициент равен 1, при окислении жиров — 0,7, белков — 0,8, а при смешанной пище дыхательный коэффициент у человека равен 0,85-0,9. Уменьшение дыхательного коэффициента при окислении жиров или белков обусловлено тем, что O2 в этом случае используется не только для образования CO2, но и для образования других соединений (например, воды, мочевины). При окислении углеводов весь поступивший в организм O2 используется на окисление углерода, а для образования воды достаточно О2, который содержится в углеводах.
Следовательно, дыхательный коэффициент — показатель того, какие пищевые вещества окисляются в организме.
Калорическими коэффициентами O2 или СO2 являются количества теплоты в джоулях, которые образуются в организме при использовании 1 дм3 O2 или при выделении 1 дм3 CO2.
Учитывая дыхательный коэффициент, можно вычислить калорические коэффициенты.
При различном дыхательном коэффициенте при потреблении 1 дм3 O2 освобождается тепловая энергия в килоджоулях.
Дыхательный коэффициент незначительно изменяется при длительной мышечной работе малой и средней интенсивности. Если до этой работы он был низок, то при ее выполнении он повышается, и, наоборот, если был высок, то понижается. При кратковременной, очень интенсивной работе дыхательный коэффициент резко увеличивается и достигает 2,0 и больше. Максимальная величина его наблюдается не только во время этой работы, но и сразу после её окончания. Это зависит от высокой концентрации водородных ионов в крови, возбуждающей дыхательный центр, что приводит к усиленному выделению CO2, а поглощение O2 в это время резко снижено благодаря уменьшению кровотока. У тренированных дыхательный коэффициент при одинаковой мышечной работе ниже, чем у нетренированных.