能量代谢和体温讲稿.ppt

关于能量代谢和体温1第一页，讲稿共五十六页哦2一一、机体能量的来源和、机体能量的来源和转化转化（一）机体能量的来源（一）机体能量的来源 机体所需的能量来源于食物中的机体所需的能量来源于食物中的 糖、脂肪和蛋白质糖、脂肪和蛋白质，糖约占，糖约占70%。第二页，讲稿共五十六页哦3 1、糖：、糖：机体所需能量主要来自食物中机体所需能量主要来自食物中 的糖（约占的糖（约占70），其中葡萄），其中葡萄 糖占主要部分。糖占主要部分。1mol葡萄糖完全氧化释放的能量可合葡萄糖完全氧化释放的能量可合 成成38mol ATP。（主要）。（主要）1mol葡萄糖无氧酵解葡萄糖无氧酵解 2mol ATP。（剧烈运动、。（剧烈运动、RBC）脑组织所需能量则完全来源于糖的有氧氧化。脑组织所需能量则完全来源于糖的有氧氧化。第三页，讲稿共五十六页哦42、脂肪：、脂肪：体内各种能源物质储存的主要形体内各种能源物质储存的主要形 式。一般情况下，脂肪为仅次式。一般情况下，脂肪为仅次 于糖的供能物质（约占于糖的供能物质（约占40 50），但在饥饿时则成为机），但在饥饿时则成为机 体的主要供能物质。体的主要供能物质。储存的脂肪可占体重的储存的脂肪可占体重的20，而糖仅为，而糖仅为 150克。克。每克脂肪氧化释放的能量为糖有氧氧化每克脂肪氧化释放的能量为糖有氧氧化释放能量的释放能量的2倍。倍。第四页，讲稿共五十六页哦53、蛋白质：、蛋白质：正常情况下很少作为能源物质正常情况下很少作为能源物质 被氧化利用，在特殊情况下被氧化利用，在特殊情况下 （如病理性长期饥饿等）也参（如病理性长期饥饿等）也参 与供能。与供能。氨基酸主要用于合成细胞成分、组织的氨基酸主要用于合成细胞成分、组织的自我更新、合成酶及激素等生物活性物自我更新、合成酶及激素等生物活性物质，供能是次要功能。质，供能是次要功能。第五页，讲稿共五十六页哦6（二）机体能量的（二）机体能量的转化转化 能源能源物质氧化物质氧化所释放的能量所释放的能量，50以上以上转化为热能转化为热能，用于维持体温。，用于维持体温。剩余的化学能则载于剩余的化学能则载于ATP的高能磷酸键的高能磷酸键 中中，供机体利用，如合成、生长、肌肉，供机体利用，如合成、生长、肌肉 收缩、收缩、腺体分泌、腺体分泌、神经传导、神经传导、主动转主动转 运等。运等。第六页，讲稿共五十六页哦7体内能量的转移、储存和利用体内能量的转移、储存和利用第七页，讲稿共五十六页哦8 ATP是机体储能物质是机体储能物质 ATP是机体能量的直接提供者是机体能量的直接提供者 一分子一分子ATP可释放可释放33.47KJ的能量的能量 磷酸肌酸（磷酸肌酸（CP)含有高能磷酸键含有高能磷酸键 CP和和ATP间可进行能量转给间可进行能量转给 第八页，讲稿共五十六页哦9二、能量代谢测定的二、能量代谢测定的与与方法方法 原理原理 根据能量守恒定律根据能量守恒定律 食物中的化学能热能所作食物中的化学能热能所作外外功功第九页，讲稿共五十六页哦10（一）直接测定法（一）直接测定法 测定整个机体在单位时间内向外界环境测定整个机体在单位时间内向外界环境散发的总热量。因设备复杂，操作繁琐，散发的总热量。因设备复杂，操作繁琐，故极少应用。故极少应用。第十页，讲稿共五十六页哦11（二）间接测定法（二）间接测定法 根据定比定律根据定比定律 测定受试者在一定时间内所消耗的测定受试者在一定时间内所消耗的 氧量和产生的二氧化碳量，再根据氧量和产生的二氧化碳量，再根据 有关理化原则及数据计算出一定时有关理化原则及数据计算出一定时 间内的产热量。间内的产热量。C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O+H第十一页，讲稿共五十六页哦12（三）食物的热价、氧热价和呼吸商三）食物的热价、氧热价和呼吸商 1、食物的热价、食物的热价 指指1g营养物质在体内完全营养物质在体内完全氧化或在体外氧化或在体外燃烧所释放出的燃烧所释放出的热量热量。糖糖 17.0kj脂肪脂肪 39.8kj蛋白质蛋白质 生物热价生物热价 18.6kj 物理热价物理热价 23.4kj第十二页，讲稿共五十六页哦132、食物的氧热价、食物的氧热价 每每消耗消耗1L氧氧用以氧化某种营养物质时所产用以氧化某种营养物质时所产生的热量。生的热量。第十三页，讲稿共五十六页哦143、呼吸商、呼吸商（respiratory quotient，RQ）一定时间内机体的一定时间内机体的CO2 产量和产量和吸入氧吸入氧的比值。的比值。RQ产生的产生的CO2mol数数/消耗的消耗的O2mol数数 产生的产生的CO2ml数数/消耗的消耗的O2ml数数 （相同温度和气压条件下）（相同温度和气压条件下）根据根据RQ的大小推测能量的主要来源的大小推测能量的主要来源 糖糖:1.00 脂肪脂肪:0.71 蛋白质蛋白质:0.80 混合食物混合食物:0.82第十四页，讲稿共五十六页哦15三、影响能量代谢的因素三、影响能量代谢的因素（一（一）肌肉活动）肌肉活动 肌肉活动对能量代谢的影响最为显著。肌肉活动对能量代谢的影响最为显著。机体任何轻微的活动都可提高代谢率。机体任何轻微的活动都可提高代谢率。剧烈运动时其耗氧量可增加剧烈运动时其耗氧量可增加1020倍。倍。第十五页，讲稿共五十六页哦16机体不同状态时的能量代谢率机体不同状态时的能量代谢率 状态状态 产热量产热量(KJ/m(KJ/m2 2.min).min)躺卧躺卧 2.732.73开会开会 3.403.40擦窗子擦窗子 8.308.30洗衣洗衣 9.899.89扫地扫地 11.3711.37打排球打排球 17.0517.05打篮球打篮球 24.2224.22踢足球踢足球 24.9824.98持重机枪跃进持重机枪跃进 42.3942.39第十六页，讲稿共五十六页哦17（二二）环境温度）环境温度 安静时安静时2030C的环境中能量代谢最稳的环境中能量代谢最稳定，低于定，低于20 C或高于或高于30 C 时都可使能时都可使能量代谢增加。量代谢增加。第十七页，讲稿共五十六页哦18（三）食物的特殊动力作用（三）食物的特殊动力作用 从进食后一小时左右开始，延续到从进食后一小时左右开始，延续到78小时左右小时左右，食，食物能使机体产生物能使机体产生“额外额外”热量的现象，称为食物的热量的现象，称为食物的特殊动力作用（特殊动力作用（specific dynamic action）。蛋白）。蛋白质质“额外额外”增加的热量约增加的热量约30左右，糖或脂肪则可左右，糖或脂肪则可“额外额外”增加增加46的热量，混合性食物为的热量，混合性食物为10。其其产产生生的的机机制制尚尚不不十十分分清清楚楚，可可能能与与肝肝脏脏处处理理蛋蛋白分解产物时的额外能量消耗有关。白分解产物时的额外能量消耗有关。第十八页，讲稿共五十六页哦19（四四）精神活动精神活动 当精神活动处于当精神活动处于紧张状态紧张状态时，产热量可时，产热量可显著增加。这可能是由于无意识的肌紧显著增加。这可能是由于无意识的肌紧张以及某些内分泌激素（甲状腺素等）张以及某些内分泌激素（甲状腺素等）释放增加引起。释放增加引起。第十九页，讲稿共五十六页哦20四、基础代谢四、基础代谢 基础代谢基础代谢（basal metabolism）：是指基）：是指基础状态下的能量代谢。础状态下的能量代谢。基础代谢率基础代谢率（basal metabolic rate，BMR）：）：是是指单位时间内的基础代谢，即在基础状指单位时间内的基础代谢，即在基础状态下，单位时间内的能量代谢。态下，单位时间内的能量代谢。基础状态：基础状态：指人体处在清醒而又非常安指人体处在清醒而又非常安静、不受肌肉活动、环境温度、食物及静、不受肌肉活动、环境温度、食物及精神紧张等因素的影响时的状态。精神紧张等因素的影响时的状态。第二十页，讲稿共五十六页哦21（一）基础代谢率的衡量标准（一）基础代谢率的衡量标准 基础代谢率的单位：基础代谢率的单位：KJ/m2h 基基础础代代谢谢率率的的高高低低通通常常以以同同性性别别、同同年年龄龄组组的的平平均均值值进进行行比比较较。高高于于或或低低于于对对照照组组的的1015以以内内，仍仍属属正正常常范范围围；若若高高于于或或低低于于20以以上上，则考虑为病态。其计算公式为：则考虑为病态。其计算公式为：受试者实测受试者实测BMR值同性别同年龄组平均值值同性别同年龄组平均值 100 同性别同年龄组平均值同性别同年龄组平均值第二十一页，讲稿共五十六页哦22(二二)测定基础代谢率的意义测定基础代谢率的意义 临床测定临床测定BMR可帮助诊断某些代谢性疾病：可帮助诊断某些代谢性疾病：甲亢时，甲亢时，BMR比正常值高比正常值高2580 甲减时，甲减时，BMR比正常值低比正常值低2040 糖尿病、红细胞增多症、白血病、发热糖尿病、红细胞增多症、白血病、发热BMR升高升高 体温每升高体温每升高1C，BMR升高约升高约13 阿狄森氏病、肾病综合征、脑垂体性肥胖、病阿狄森氏病、肾病综合征、脑垂体性肥胖、病 理性饥饿理性饥饿BMR降低降低 第二十二页，讲稿共五十六页哦23 第二节第二节 体温及其调节体温及其调节 一、体温一、体温（一）表层（一）表层（体表）（体表）体温和深部体温和深部（体核）（体核）体温体温 人体外周组织（皮肤、皮下组织和人体外周组织（皮肤、皮下组织和肌肉等）的温度称为肌肉等）的温度称为表层温度表层温度。机体深部（心、肺、脑和腹腔内脏机体深部（心、肺、脑和腹腔内脏等）的温度称为等）的温度称为深部温度深部温度。第二十三页，讲稿共五十六页哦24 体温体温（body temperature）:指机体深部指机体深部 的平均温度。的平均温度。腋腋 温温 36.0-37.4 36.0-37.4 口腔温口腔温 36.7-37.7 36.7-37.7 直肠温直肠温 36.9-37.9 36.9-37.9 可信度可信度：直肠温口腔温腋窝温直肠温口腔温腋窝温 临临床床常常用用口口温温和和腋腋温温。测测定定腋腋温温时时要要注注意意夹夹紧紧体体温温计计和和测量时间（约需测量时间（约需10min10min）。）。第二十四页，讲稿共五十六页哦25意意义义：体体温温的的相相对对恒恒定定是是机机体体新新陈陈代代谢谢和和一一切切生生命命活活动动正正常常进进行的必需条件。行的必需条件。T T 2222心跳停止心跳停止T T 4343酶变性而酶变性而 死亡死亡T=27T=27低温麻醉低温麻醉第二十五页，讲稿共五十六页哦26（二）体温的正常变动二）体温的正常变动 1、昼夜周期：、昼夜周期：清晨清晨26时体温最低，午后时体温最低，午后26时最时最高，周期幅度一般不超过高，周期幅度一般不超过1C，体温的这，体温的这种周期性波动称为昼夜节律或日周期种周期性波动称为昼夜节律或日周期。第二十六页，讲稿共五十六页哦27 2、性别：、性别：男性体温比女性体温低男性体温比女性体温低0.3C。女性。女性体温还随月经周期而变动。月经期至排体温还随月经周期而变动。月经期至排卵这段时间体温较低，排卵日体温最低，卵这段时间体温较低，排卵日体温最低，排卵后体温回升至月经前水平。孕激素排卵后体温回升至月经前水平。孕激素及其代谢产物可能是引起体温波动的主及其代谢产物可能是引起体温波动的主要因素。要因素。第二十七页，讲稿共五十六页哦28女子基础体温变动曲线女子基础体温变动曲线第二十八页，讲稿共五十六页哦29 3、年龄：、年龄：儿童体温较高，老年人体温较低。新儿童体温较高，老年人体温较低。新生儿（特别是早产儿）因体温调节机制生儿（特别是早产儿）因体温调节机制发育不完善，调节能力差，体温易受环发育不完善，调节能力差，体温易受环境温度影响。境温度影响。新生儿体温成年人老年人新生儿体温成年人老年人第二十九页，讲稿共五十六页哦304、肌肉活动：、肌肉活动：肌肉剧烈活动时，体温可升肌肉剧烈活动时，体温可升12C，此外，情绪激动、精神紧张、环境温，此外，情绪激动、精神紧张、环境温度变化以及进食等均可影响体温。度变化以及进食等均可影响体温。（三）体温相对恒定的生理学意义（三）体温相对恒定的生理学意义 体温相对恒定是维持正常代谢和生命活体温相对恒定是维持正常代谢和生命活动的必要条件。动的必要条件。第三十页，讲稿共五十六页哦31二、二、机体产热与散热机体产热与散热图8-2 体热平衡模式热输出热输出辐射辐射传导传导对流对流蒸发蒸发热来源热来源代谢代谢环境环境第三十一页，讲稿共五十六页哦32（一）（一）产热过程产热过程1、主要的产热器官以及影响产热的因素：、主要的产热器官以及影响产热的因素：安静状态：安静状态：主要产热器官主要产热器官内脏，特内脏，特 别是肝脏别是肝脏 运动或劳动运动或劳动:主要产热器官主要产热器官 肌肉肌肉 影响产热的主要因素影响产热的主要因素:基础代谢率，肌基础代谢率，肌 肉的收缩活动，内分泌激素等。肉的收缩活动，内分泌激素等。第三十二页，讲稿共五十六页哦33第三十三页，讲稿共五十六页哦342、机体的产热形式、机体的产热形式战栗产热：战栗产热：骨骼肌不随意的节律性收缩。骨骼肌不随意的节律性收缩。屈肌和伸肌同时收缩，不作功，屈肌和伸肌同时收缩，不作功，但产热量很高。常有战栗前肌但产热量很高。常有战栗前肌 紧张。紧张。非战栗产热非战栗产热（代谢产热）：以褐色脂肪组（代谢产热）：以褐色脂肪组 织（含丰富的线粒体，分布于腹织（含丰富的线粒体，分布于腹 股沟、腋窝等处）的产热量最大。股沟、腋窝等处）的产热量最大。第三十四页，讲稿共五十六页哦353、产热的调节：、产热的调节：甲状腺激素甲状腺激素 分泌分泌 提高代谢率提高代谢率寒冷刺激寒冷刺激 儿茶酚胺儿茶酚胺 增加产热增加产热 维持体温维持体温 肌紧张和寒战肌紧张和寒战寒战寒战（shivering）：是寒冷环境中最有效）：是寒冷环境中最有效 的产热方式，可提高代谢率的产热方式，可提高代谢率45倍。倍。第三十五页，讲稿共五十六页哦36（二）散热过程（二）散热过程 1、机体的散热途径与方式：、机体的散热途径与方式：散热途径：散热途径：主要途径是主要途径是皮肤散热皮肤散热，小部，小部 分热量随呼吸、尿和粪便等排分热量随呼吸、尿和粪便等排 泄物而发散。泄物而发散。第三十六页，讲稿共五十六页哦37 散热部位散热部位：主：皮肤主：皮肤面积大面积大与外界接触与外界接触血流丰富血流丰富有汗腺有汗腺次：次：呼出气、尿、粪呼出气、尿、粪第三十七页，讲稿共五十六页哦38 散热方式：散热方式：1.1.物理散热物理散热2.2.生理散热生理散热第三十八页，讲稿共五十六页哦391.1.物理散热物理散热 辐射散热：辐射散热：指体热以热射线形式传给温度较低的指体热以热射线形式传给温度较低的 周围环境中的散热方式。周围环境中的散热方式。辐射散热量的多少取决于辐射散热量的多少取决于 机体的有效辐射面积机体的有效辐射面积皮肤与环境的温度差皮肤与环境的温度差第三十九页，讲稿共五十六页哦40传导散热：传导散热：指体热直接传给与机体相接触的低指体热直接传给与机体相接触的低温物体的散热方式。温物体的散热方式。散热量与物体的导热有关。散热量与物体的导热有关。第四十页，讲稿共五十六页哦41 对流散热：对流散热：指体热凭借空气流动交换热指体热凭借空气流动交换热 量的散热方式。量的散热方式。对流散热是传导散热的一种对流散热是传导散热的一种 特殊形式，特殊形式，受风速影响。受风速影响。第四十一页，讲稿共五十六页哦42蒸发散热：（不感蒸发和可感蒸发）蒸发散热：（不感蒸发和可感蒸发）指体液的水分在皮肤和粘膜表面指体液的水分在皮肤和粘膜表面 由液态转化为气态，同时带走大由液态转化为气态，同时带走大 量热量的散热方式。量热量的散热方式。第四十二页，讲稿共五十六页哦43当气温当气温体温时，蒸发是唯一的散热途径体温时，蒸发是唯一的散热途径 不不感感蒸蒸发发（不不显显汗汗）指指体体液液的的水水分分直直接接透透出出皮皮肤肤和和粘粘膜膜表表面面，在在未未聚聚成成明明显显水水滴滴前前蒸蒸发发掉掉的的散散热热形式。形式。不不感感蒸蒸发发是是持持续续进进行行的的。人人体体不不感感蒸蒸发发量约量约1000ml/1000ml/日。日。临临床床上上给给病病人人补补液液时时应应考考虑虑到到由由不不感蒸发丢失的体液量。感蒸发丢失的体液量。第四十三页，讲稿共五十六页哦44 2.2.生理散热生理散热 （1 1）皮肤血管运动）皮肤血管运动 （2 2）发汗发汗：（可感蒸发）指通过汗腺的主动分泌，（可感蒸发）指通过汗腺的主动分泌，汗液在皮肤表面形成明显的汗滴而蒸发。汗液在皮肤表面形成明显的汗滴而蒸发。人在安静状态下，当环境温度达到人在安静状态下，当环境温度达到3030左右时，便开始发汗；左右时，便开始发汗；如果空气湿度大、衣着又多时，气温达如果空气湿度大、衣着又多时，气温达2525便可发汗；机体活便可发汗；机体活动时，由于产热量动时，由于产热量，虽然环境温度低于，虽然环境温度低于2020亦可发汗。亦可发汗。炎热的气候，短时间内发汗量可达炎热的气候，短时间内发汗量可达1.5L/h1.5L/h。第四十四页，讲稿共五十六页哦45 汗液：汗液：水分水分：9999 汗液流经汗腺排出管的起始部时，汗液流经汗腺排出管的起始部时，有一部分有一部分NaClNaCl可被重吸收，从而使最终排可被重吸收，从而使最终排出的汗液成为低渗。出的汗液成为低渗。机体大量出汗可造成高渗性脱水，机体大量出汗可造成高渗性脱水，要补充大量的水份和适量的要补充大量的水份和适量的aClaCl。固体固体：大部分为大部分为NaClNaCl其余为其余为KClKCl、尿素尿素、乳酸等乳酸等无葡萄糖和蛋白质无葡萄糖和蛋白质第四十五页，讲稿共五十六页哦46散热方式散热方式:(1)辐射辐射(radiation)（2）传导）传导(conduction)（3）对流）对流(convection)（4）蒸发）蒸发(evaporation)（不感蒸发和发汗）（不感蒸发和发汗）第四十六页，讲稿共五十六页哦47 皮肤散热方式对流(15%)蒸发(22%)传导(3%)辐射(60%)第四十七页，讲稿共五十六页哦48降温措施：降温措施：（1）冰囊、冰帽：）冰囊、冰帽：增加传导散热增加传导散热 （2）通气、减衣：）通气、减衣：增加对流散热增加对流散热 （3）酒精擦浴：）酒精擦浴：增加蒸发散热增加蒸发散热 第四十八页，讲稿共五十六页哦492、散热的调节、散热的调节 循环系统的调节反应：循环系统的调节反应：寒冷时，寒冷时，交感神经紧张度加强，皮肤小动脉交感神经紧张度加强，皮肤小动脉收缩，动静脉吻合支关闭，皮肤血流量收缩，动静脉吻合支关闭，皮肤血流量减少，皮肤温度下降，散热量减少。减少，皮肤温度下降，散热量减少。炎热时，炎热时，支配皮肤的交感神经紧张度下降，支配皮肤的交感神经紧张度下降，小动脉舒张，动静脉吻合支开放，皮肤小动脉舒张，动静脉吻合支开放，皮肤血流量增加，散热量增加。血流量增加，散热量增加。第四十九页，讲稿共五十六页哦50 寒冷环境 炎热环境 体热模式第五十页，讲稿共五十六页哦51 三、体温调节三、体温调节人体体温调节：人体体温调节：（1）行为性体温调节：）行为性体温调节：由大脑皮质控制由大脑皮质控制（2）自主性体温调节：）自主性体温调节：由下丘脑体温调节中枢控制。由下丘脑体温调节中枢控制。（一）温度感受器（一）温度感受器 外周温度感受器：外周温度感受器：位于皮肤、粘膜和内脏位于皮肤、粘膜和内脏 中枢温度感受器：中枢温度感受器：位于脊髓、延髓、脑干位于脊髓、延髓、脑干 网状结构和下丘脑网状结构和下丘脑 视前区下丘脑前部存在视前区下丘脑前部存在热敏神经元热敏神经元 和和冷敏神经元冷敏神经元 第五十一页，讲稿共五十六页哦52（二）下丘脑体温调节中枢（二）下丘脑体温调节中枢 下丘脑是调节体温的基本中枢。下丘脑是调节体温的基本中枢。下丘脑前部的下丘脑前部的热敏神经元热敏神经元和和冷敏神经元冷敏神经元既既能感受其所在部位的温度变化，又能对传能感受其所在部位的温度变化，又能对传入的温度信息进行整合。视前区下丘脑入的温度信息进行整合。视前区下丘脑前部在体温调节中起着前部在体温调节中起着调定点（调定点（set-point）的作用。下丘脑后部也是重要的体的作用。下丘脑后部也是重要的体温调节中枢。温调节中枢。第五十二页，讲稿共五十六页哦53调定点学说：调定点学说：认为视前区下丘脑前部有一认为视前区下丘脑前部有一调定点，若体温偏离调定点，则反馈系统调定点，若体温偏离调定点，则反馈系统可将偏差信息传到控制系统。经过整合，可将偏差信息传到控制系统。经过整合，调整产热和散热过程，从而维持体温相对调整产热和散热过程，从而维持体温相对恒定。恒定。第五十三页，讲稿共五十六页哦54 调定点调定点 下丘脑体温调节中枢（控制系统）下丘脑体温调节中枢（控制系统）产热装置产热装置 散热装置散热装置(骨骼肌、肝脏骨骼肌、肝脏)（汗腺、皮肤血管）（汗腺、皮肤血管）（受控系统）（受控系统）（受控系统）（受控系统）深部温度（受控对象）深部温度（受控对象）体温体温 温度感受器温度感受器第五十四页，讲稿共五十六页哦55气温下降气温下降散热过多散热过多体温趋于下降体温趋于下降寒寒 战战大脑皮层大脑皮层冷感受器兴奋冷感受器兴奋发汗中枢发汗中枢体体 温温 调调 节节 中中 枢枢发汗停止发汗停止代谢增强代谢增强血管收缩血管收缩行为调节行为调节散散 热热 减减 少少产产 热热 增增 多多体体 温温 趋趋 于于 正正 常常产热增多产热增多散热减少散热减少体温调节过程体温调节过程(以环境温度下降为例以环境温度下降为例)第五十五页，讲稿共五十六页哦感感谢谢大大家家观观看看第五十六页，讲稿共五十六页哦