九章能量代谢和体温调节.ppt
白城师范学院生物系白城师范学院生物系九章能量代谢和体温调节 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望白城师范学院生物系白城师范学院生物系第一节第一节 能量代谢能量代谢白城师范学院生物系白城师范学院生物系 一、能量在体内的释放、贮存和利用一、能量在体内的释放、贮存和利用（一）三种营养物质代谢放能（一）三种营养物质代谢放能 1.1.糖是重要能源物质糖是重要能源物质(70(70以上以上)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。2.2.脂肪是贮能和供能的重要物质脂肪是贮能和供能的重要物质(30(30)3.3.蛋白质蛋白质供能供能很少很少 长期饥饿或极度消耗时，才成为主要能量来源。长期饥饿或极度消耗时，才成为主要能量来源。图图9-19-1白城师范学院生物系白城师范学院生物系（二）、（二）、ATP与能量代谢密切相关与能量代谢密切相关图图9-1白城师范学院生物系白城师范学院生物系二、能量代谢的测定二、能量代谢的测定 机机体体的的能能量量代代谢谢也也遵遵循循“能能量量守守恒恒定定律律”因因此此，测测定定机机体体在在单单位位时时间间内内发发散散的的总总热热量量或或所所消消耗耗的的食食物物量量，可可测测算算出出整整个个机机体体在在单单位位时时间间内内能能量代谢的量，即能量代谢率。量代谢的量，即能量代谢率。白城师范学院生物系白城师范学院生物系能量代谢的测定方法能量代谢的测定方法1.直接测热法直接测热法直接测热装置示意图直接测热装置示意图图图9-2白城师范学院生物系白城师范学院生物系2.间接测热法：间接测热法：间接测热法原理间接测热法原理：是利用是利用“定比定律定比定律”，测算，测算出一定时间内氧化的糖、脂肪和蛋白质各有多少，出一定时间内氧化的糖、脂肪和蛋白质各有多少，再计算出它们所释放出的热量。再计算出它们所释放出的热量。与能量代谢测定相关的几个概念：与能量代谢测定相关的几个概念：食物的热价、氧食物的热价、氧热价和呼吸商热价和呼吸商。白城师范学院生物系白城师范学院生物系 食物的热价食物的热价:1 1食食物物在在氧氧化化时时所所释释放放出出来来的的热热量量，称称为为食物的热价。食物的热价。食物的氧热价：食物的氧热价：某种食物氧化时某种食物氧化时,每消每消耗耗1L1L氧所产生的热量称为该种食物的氧热价。氧所产生的热量称为该种食物的氧热价。呼吸商呼吸商(RQ)(RQ)：指一定时间内，机体的指一定时间内，机体的COCO2 2产生量与耗产生量与耗O O2 2量的比值。量的比值。RQRQCOCO2 2产生量产生量/耗耗O O2 2量量白城师范学院生物系白城师范学院生物系 由于各种食物在体内氧化时的耗由于各种食物在体内氧化时的耗O O2 2量量、COCO2 2产生产生量的不同，故各种食物的氧热价不同。根据量的不同，故各种食物的氧热价不同。根据RQRQ可估可估计某一段时间内机体氧化各种食物的比例：计某一段时间内机体氧化各种食物的比例：三种营养物质氧化的几种数据三种营养物质氧化的几种数据 物物 质耗氧量质耗氧量 产产COCO2 2量量 物理热价物理热价 生理热价生理热价 氧热价氧热价 呼吸商呼吸商(L/g)(L/g)(KJ/g)(KJ/g)(KJ/g)(RQ)(L/g)(L/g)(KJ/g)(KJ/g)(KJ/g)(RQ)糖糖 0.83 0.83 17.0 17.0 21.0 1.00 0.83 0.83 17.0 17.0 21.0 1.00 脂脂 肪肪 1.98 1.43 39.8 39.8 19.7 0.71 1.98 1.43 39.8 39.8 19.7 0.71 蛋白质蛋白质 0.95 0.76 23.5 18.0 18.8 0.85 0.95 0.76 23.5 18.0 18.8 0.85 RQRQ1.0 1.0 氧化糖；氧化糖；RQ RQ0.70 0.70 氧化脂肪氧化脂肪 RQ RQ0.820.82一般饮食；一般饮食；RQRQ0.800.80或或1.01.0长期饥饿长期饥饿白城师范学院生物系白城师范学院生物系 非蛋白呼吸商非蛋白呼吸商(NPRQ):(NPRQ):指一定时间内指一定时间内，机体氧化非蛋白食物时的机体氧化非蛋白食物时的COCO2 2产生产生量与耗量与耗O O2 2量的比值。量的比值。整体产生整体产生COCO2 2总量分解蛋白产生总量分解蛋白产生COCO2 2量量 NPRQ NPRQ 整体耗整体耗O O2 2总量分解蛋白耗总量分解蛋白耗O O2 2量量白城师范学院生物系白城师范学院生物系白城师范学院生物系白城师范学院生物系 临床测定能量代谢的简易法：临床测定能量代谢的简易法：标标准准的的休休息息与与禁禁食食条条件件下下的的RQRQ定定为为0.800.80；氧氧热价为热价为20.1kJ/L20.1kJ/L（4.8kcal4.8kcal）；）；测定测定6min6min的耗的耗O O2 2量；量；能量代谢率（能量代谢率（kcal/hkcal/h）=4.8=4.8耗耗 VO O2 260/660/6白城师范学院生物系白城师范学院生物系三、影响能量代谢的因素三、影响能量代谢的因素（一）食物的特殊生热作用（一）食物的特殊生热作用人进食后一段时间内人进食后一段时间内(从进食后从进食后1h开始开始,持续持续78h),即使同样处于安静状态即使同样处于安静状态,但产热量却比进食但产热量却比进食前有所增加，食物能使机体产生前有所增加，食物能使机体产生“额外额外”热量的热量的现象称为食物的特殊动力效应。现象称为食物的特殊动力效应。各种营养物质的食物特殊动力效应不同，进食蛋各种营养物质的食物特殊动力效应不同，进食蛋白质时产热量增加白质时产热量增加30，混合性食物增加，混合性食物增加10，糖和脂肪增加糖和脂肪增加46。产生的机制可能与肝脏处理蛋白分解产物时的额产生的机制可能与肝脏处理蛋白分解产物时的额外能量消耗有关。外能量消耗有关。白城师范学院生物系白城师范学院生物系 （二）肌肉活动对能量代谢的影响（二）肌肉活动对能量代谢的影响 表表7-3 7-3 机体不同状态时机体不同状态时 的能量代谢率的能量代谢率 状态状态 产热量产热量(KJ/m(KJ/m2 2.min).min)躺卧躺卧 2.73 2.73开会开会 3.40 3.40擦窗子擦窗子 8.30 8.30洗衣洗衣 9.89 9.89扫地扫地 11.37 11.37打排球打排球 17.05 17.05打篮球打篮球 24.22 24.22踢足球踢足球 24.98 24.98持重机枪跃进持重机枪跃进 42.39 42.39白城师范学院生物系白城师范学院生物系(三三)环境温度的影响环境温度的影响 1.1.人人体体安安静静时时的的能能量量代代谢谢,在在20203030的的环环境境中中较较为稳定。为稳定。2.2.环境温度超过环境温度超过3030，能量代谢率增加。，能量代谢率增加。3.3.当环境温度低于当环境温度低于2020时，随着温度的不断下降，时，随着温度的不断下降，机体产生寒战和肌紧张增加以御寒，同时增加能量机体产生寒战和肌紧张增加以御寒，同时增加能量代谢率。代谢率。白城师范学院生物系白城师范学院生物系（四）精神活动的影响（四）精神活动的影响 人在平静地思考问题时，能量代谢受到的影人在平静地思考问题时，能量代谢受到的影响不大，其产热量一般不超过响不大，其产热量一般不超过4%4%。但但精精神神处处于于紧紧张张状状态态(烦烦躁躁、恐恐惧惧、情情绪绪激激动动等等)时时，由由于于会会导导致致无无意意识识的的肌肌肉肉紧紧张张性性增增强强、交交感感神神经经兴兴奋奋及及促促进进代代谢谢的的内内分分泌泌激激素素释释放放增增多多等原因，产热量可显著增加。等原因，产热量可显著增加。白城师范学院生物系白城师范学院生物系四、排除影响因素，确定基础代谢四、排除影响因素，确定基础代谢 基基础础代代谢谢：机机体体在在基基础础状状态态下下的的能能量量代代谢谢称称为为基基础代谢。础代谢。基础状态的条件如下：基础状态的条件如下：清晨空腹，即禁食清晨空腹，即禁食121214h14h，前一天应清淡、不，前一天应清淡、不要太饱的饮食，以排除食物特殊动力效应的影响。要太饱的饮食，以排除食物特殊动力效应的影响。平平卧卧，全全身身肌肌肉肉放放松松，尽尽力力排排除除肌肌肉肉活活动动的的影影响。响。清醒且情绪安闲，以排除精神紧张的影响。清醒且情绪安闲，以排除精神紧张的影响。室温室温18-2518-25，排除环境温度的影响。，排除环境温度的影响。基础代谢率基础代谢率(BMR)(BMR)：单位时间内的基础代谢。：单位时间内的基础代谢。白城师范学院生物系白城师范学院生物系 BMRBMR的测定和正常值的测定和正常值 BMRBMR的测定的测定:通常采用简易法通常采用简易法 BMRBMR正常值：正常值：101015152020可能是病态可能是病态白城师范学院生物系白城师范学院生物系 第二节第二节 体温调节体温调节白城师范学院生物系白城师范学院生物系一、人体正常体温及生理变动一、人体正常体温及生理变动（一）（一）正常体温正常体温 1.1.肛温：正常为肛温：正常为36.936.937.937.9。2.2.口温：约比直肠低口温：约比直肠低0.2,0.2,为为36.736.737.237.2。3.3.腋温：约比口腔低腋温：约比口腔低0.3,0.3,为为36.736.737.237.2。临床常用口温和腋温。测定腋温时要注意夹临床常用口温和腋温。测定腋温时要注意夹紧体温计和测量时间（约需紧体温计和测量时间（约需10min10min）。）。白城师范学院生物系白城师范学院生物系（二）体温的生理变动（二）体温的生理变动 1.1.昼夜节律变化昼夜节律变化 人人的的体体温温在在一一昼昼夜夜中中呈呈现现周周期期性性波波动动，称称为为体体温的昼夜节律。温的昼夜节律。2.2.性别差异性别差异 成年女子体温平均比男子高成年女子体温平均比男子高0.30.3。女子体温随月经周期而产生周期性变动。排女子体温随月经周期而产生周期性变动。排卵日最低（约卵日最低（约11）。）。白城师范学院生物系白城师范学院生物系图图9-3白城师范学院生物系白城师范学院生物系3.3.年龄差异年龄差异 新生儿体温成年人老年人。新生儿体温成年人老年人。4.4.其他其他 肌肉活动时，肌肉代谢明显增强，产热增肌肉活动时，肌肉代谢明显增强，产热增加，情绪激动、精神紧张、进食等情况，都加，情绪激动、精神紧张、进食等情况，都会影响体温。会影响体温。全身麻醉时，会因抑制体温调节中枢和全身麻醉时，会因抑制体温调节中枢和扩张血管的作用及骨骼肌松弛，使体温降低。扩张血管的作用及骨骼肌松弛，使体温降低。白城师范学院生物系白城师范学院生物系 二、机体的产热和散热二、机体的产热和散热 （一）（一）产热产热 寒颤产热：骨骼肌不随意的节律性收缩寒颤产热：骨骼肌不随意的节律性收缩 非寒颤产热：又称代谢产热，机体所有的组织非寒颤产热：又称代谢产热，机体所有的组织器官都能进行代谢产热。器官都能进行代谢产热。白城师范学院生物系白城师范学院生物系主要产热器官主要产热器官：安安静静状状态态，主主要要产产热热器器官官是是内内脏脏（尤尤其其肝肝脏脏，其次是脑）。其次是脑）。活动状态活动状态,主要产热器官是骨骼肌。主要产热器官是骨骼肌。白城师范学院生物系白城师范学院生物系 （二）散热（二）散热散热部位散热部位：主要是皮肤，主要是皮肤，面积大血流丰富有汗腺。面积大血流丰富有汗腺。其次是通过呼吸、尿、粪散热。其次是通过呼吸、尿、粪散热。散热方式散热方式：机体散热方式有物理散热和生理散热。机体散热方式有物理散热和生理散热。白城师范学院生物系白城师范学院生物系图图9-4白城师范学院生物系白城师范学院生物系1.1.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。的周围环境中的散热方式。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。白城师范学院生物系白城师范学院生物系 对流散热对流散热 指体热凭借空气流动交换热量的散热方式。指体热凭借空气流动交换热量的散热方式。对流散热是传导散热的一种特殊形式。对流散热是传导散热的一种特殊形式。蒸发散热（蒸发散热（分不感蒸发和可感蒸发分不感蒸发和可感蒸发）指体液的水分在皮肤和粘膜表面由液态转化指体液的水分在皮肤和粘膜表面由液态转化为气态，同时带走大量热量的散热方式。为气态，同时带走大量热量的散热方式。白城师范学院生物系白城师范学院生物系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：又又称称不不显显汗汗。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量约约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感蒸蒸发发丢丢失失的的体液量。体液量。白城师范学院生物系白城师范学院生物系 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（又称可感蒸发）又称可感蒸发）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，左右时，便开始发汗；如果空气湿度大、衣着又多时，气温达便开始发汗；如果空气湿度大、衣着又多时，气温达2525便可发汗；机体活动时，由于产热量增加，虽然便可发汗；机体活动时，由于产热量增加，虽然环境温度低于环境温度低于2020亦可发汗。炎热的气候，短时间内亦可发汗。炎热的气候，短时间内发汗量可达发汗量可达1.5L/h1.5L/h。白城师范学院生物系白城师范学院生物系三、体温调节三、体温调节(一一)温度感受器温度感受器 1.1.外周温度感受器外周温度感受器 分布：全身皮肤、某些粘膜和腹腔内脏等处。分布：全身皮肤、某些粘膜和腹腔内脏等处。类型：温觉感受器和冷觉感受器类型：温觉感受器和冷觉感受器 作用：温度感受器传入冲动到达中枢后，除作用：温度感受器传入冲动到达中枢后，除 产生温觉之外，还能引起体温调节反应。产生温觉之外，还能引起体温调节反应。白城师范学院生物系白城师范学院生物系 2.2.中枢温度敏感神经元中枢温度敏感神经元 分类：分类：热敏神经元和冷敏神经元热敏神经元和冷敏神经元血温血温时热敏神经元冲动发放频率时热敏神经元冲动发放频率血温血温时冷敏神经元冲动发放频率时冷敏神经元冲动发放频率 分布分布：下丘脑、脑干网状结构和脊髓等处：下丘脑、脑干网状结构和脊髓等处白城师范学院生物系白城师范学院生物系(二二)体温调节中枢体温调节中枢 从从脊脊髓髓到到大大脑脑皮皮层层的的整整个个CNSCNS中中都都存存在在调调节节体体温温的中枢结构。的中枢结构。调节体温的基本中枢位于下丘脑。调节体温的基本中枢位于下丘脑。视视前前区区-下下丘丘脑脑前前部部（PO/AHPO/AH）对对中中脑脑、延延髓髓、脊脊髓髓、皮皮肤肤等等处处传传入入的的温温度度信信息息发发生生反反应应，及及直直接接对致热物质、对致热物质、5-HT5-HT、NENE等物质发生反应等物质发生反应白城师范学院生物系白城师范学院生物系 (三三)体温调节机制体温调节机制 “调定点调定点”学说学说图图9-4
