Measuring maximum and standard metabolic rates using intermittent-flow respirometry: a student laboratory investigation of aerobic metabolic scope and environmental hypoxia in aquatic breathers
Metabolinen nopeus) on yksi laajimmin mitattavista eläimillä esiintyvistä fysiologisista piirteistä, ja sen määrään voi olla yhteydessä sekä endogeeniset tekijät että muut ominaisuudet.esim. ruumiin massa) kuin myös eksogeeniset tekijät (esim. hapen saatavuus ja lämpötila). Vakiometabolianopeus (SMR) ja maksimimetabolianopeus (MMR) ovat kaksi perustavaa laatua olevaa fysiologista muuttujaa, jotka määrittävät aerobisen energia-aineenvaihdunnan alarajan ja ylärajan. Näiden kahden muuttujan välinen käytettävissä oleva energian kokonaismäärä muodostaa aerobisen aineenvaihdunnan laajuuden (AMS). Tässä esitellään perustason fysiologian kurssille tarkoitettu laboratorioharjoitus, jossa selvitetään yksityiskohtaisesti asianmukaiset tiedonkeruumenetelmät ja laskutoimitukset kirjolohen Oncorhynchus mykissin hapenkulutusnopeuden mittaamiseksi. Erityisesti opetusharjoituksessa käytetään jaksottaista virtausrespirometriaa SMR:n ja MMR:n mittaamiseen, johdetaan AMS mittauksista ja osoitetaan, miten ympäristön happi vaikuttaa AMS:ään. Opiskelijoiden tulokset paljastavat tyypillisesti AMS:n laskun vasteena ympäristön hypoksiaan. Samoja tekniikoita voidaan soveltaa muiden keskeisten tekijöiden vaikutuksen tutkimiseen aineenvaihduntanopeuteen (esim. lämpötila ja kehon massa). Tuloksista käytävä keskustelu kehittää oppilaiden ymmärrystä näiden perustavanlaatuisten fysiologisten ominaisuuksien taustalla olevista mekanismeista ja eksogeenisten tekijöiden vaikutuksesta. Yleisemmin opetusharjoituksessa hahmotellaan aineenvaihduntanopeuden laskennan, tiedonkeruun ja yksikkömuunnosten lisäksi keskeisiä laboratoriokäsitteitä, jotka lisäävät kvantitatiivisen analyysin ja päättelyn osaamista. Kuvatut menettelyt ovat yleisesti sovellettavissa muihin kalalajeihin tai vesieläimiin, kuten äyriäisiin (esim. rapuihin), ja ne tarjoavat vaihtoehdon korkeampien (tai johdettujen) eläinten käyttämiselle aineenvaihdunnan fysiologiaan liittyvien kysymysten tutkimiseen.