能量代谢和体温(1).ppt

第六章能量代谢和体温第六章能量代谢和体温n n学习目标：通过学习，掌握：学习目标：通过学习，掌握：n n1 1、机体能量的来源和去路；机体直接利用机体能量的来源和去路；机体直接利用的能量形式；的能量形式；影响能量代谢的因素；影响能量代谢的因素；n n2 2、基础代谢率及其意义；体温的概念；、基础代谢率及其意义；体温的概念；n n3 3、机体的主要产热器官、产热方式及、机体的主要产热器官、产热方式及产热调节；产热调节；n n4 4、机体的主要散热器官、散热方式及、机体的主要散热器官、散热方式及散热调节；体温调节中枢。散热调节；体温调节中枢。第一节第一节 能量代谢能量代谢能量代谢能量代谢：在生物体内在生物体内物质代谢物质代谢（合成代谢与（合成代谢与分解代谢）分解代谢）过程中所伴随着的能过程中所伴随着的能量释放、转移量释放、转移、储存、储存和利用和利用。一、能量的来源和去路n糖、脂肪和蛋白质分子结构中的糖、脂肪和蛋白质分子结构中的碳氢键蕴藏着化学能，在氧化过碳氢键蕴藏着化学能，在氧化过程中碳氢键断裂，生成程中碳氢键断裂，生成CO2和和 H2O，同时释放出蕴藏的能。这，同时释放出蕴藏的能。这些能量的些能量的50%以上迅速转化为热以上迅速转化为热能，用于维持体温，并向体外散能，用于维持体温，并向体外散发。其余不足发。其余不足50%则以高能磷酸则以高能磷酸键键-ATP的形式贮存于体内，供的形式贮存于体内，供机体利用。人体细胞只能直接利机体利用。人体细胞只能直接利用用ATP所释放的能量。所释放的能量。二、能量代谢的测定在在在在避避避避免免免免外外外外功功功功的的的的条条条条件件件件下下下下，测测测测定定定定单单单单位位位位时时时时间间间间内内内内 机机机机体体体体的的的的产产产产热热热热量量量量，可可可可代代代代表表表表机机机机体体体体的的的的能能能能量量量量代代代代谢谢谢谢。n直接测热法直接测热法：准确但设备复杂：准确但设备复杂,操作繁操作繁琐琐n间接测热法间接测热法：定比定律：定比定律n定比定律定比定律：n在一般化学反应中，反应物的量与产在一般化学反应中，反应物的量与产物的量之间呈一定的比例关系物的量之间呈一定的比例关系食物的卡价（热价）食物的卡价（热价）n1克某种食物在体内氧化克某种食物在体内氧化/体外燃体外燃烧时所释放出热量。烧时所释放出热量。n物理热价物理热价：1克食物在体外燃烧时释放的热量。克食物在体外燃烧时释放的热量。生物热价生物热价：1克食物经生物氧化所产生的热克食物经生物氧化所产生的热量。量。食物的氧热价食物的氧热价食物的氧热价食物的氧热价 指指某某种种食食物物氧氧化化时时，消消耗耗 1 1 升升氧氧所所产产生生的热量。的热量。呼吸商呼吸商呼吸商呼吸商(RQ)(RQ)(RQ)(RQ)机体代谢过程中的机体代谢过程中的COCO2 2产生量与同一时间产生量与同一时间内耗氧量的比值称为呼吸商。用以估计体内内耗氧量的比值称为呼吸商。用以估计体内各种物质氧化时的比例。各种物质氧化时的比例。糖糖：1 1；脂肪脂肪：0.710.71；蛋白质蛋白质：0.80.8 混合呼吸商混合呼吸商：0.850.85需测量单位时间内：需测量单位时间内：总耗总耗OO2 2量量 总总COCO2 2产量产量 尿氮量尿氮量实际测量时常采用实际测量时常采用简化方法简化方法：忽略蛋白代谢部分，根据总耗忽略蛋白代谢部分，根据总耗OO2 2量和总量和总COCO2 2产产量求出呼吸商，按非蛋白呼吸商的氧热价进行量求出呼吸商，按非蛋白呼吸商的氧热价进行计算计算将呼吸商定为将呼吸商定为0.820.82，氧热价为，氧热价为20.19 kJ/L20.19 kJ/L，只需只需测单位时间总耗测单位时间总耗OO2 2量量 产热量（产热量（产热量（产热量（kJ)kJ)20.1920.19耗氧量耗氧量耗氧量耗氧量三、影响能量代谢的因素（一）肌肉活动的影响：（一）肌肉活动的影响：最显著最显著产热量可达安静时产热量可达安静时10102020倍能量代谢与劳动或运动强度密切相倍能量代谢与劳动或运动强度密切相关，能量代谢率可作评价劳动强度的关，能量代谢率可作评价劳动强度的指标。指标。（二）精神因素的作用：（二）精神因素的作用：紧张状态下：肌紧张紧张状态下：肌紧张、交感、交感N N紧紧张性张性、促进代谢的激素释放、促进代谢的激素释放，产，产热量热量（三）食物的特殊动力作用：（三）食物的特殊动力作用：人在进食后一段时间内（从进食后1 h左右开始，持续78 h），即使同样处于安静状态，机体的产热量比进食前有所增加，食物能使机体产生“额外”热量的现象。这种能量消耗是由进食引起的。蛋白质食物的特殊动力效应最显著（热量可增加30%）。（四）环境温度：（四）环境温度：202030 30 C C最稳定最稳定温度代谢率：寒冷刺激反射性引起寒战及肌肉紧张增强。温度代谢率：化学反应速度，发汗及呼吸、循环功能。四、基础代谢基础代谢基础代谢基础代谢基础代谢：指人体在基础状态下的能量代谢。：指人体在基础状态下的能量代谢。基础状态基础状态基础状态基础状态：指人体处在清醒而又非常安静的状：指人体处在清醒而又非常安静的状况下，排除肌肉活动、环境温度、食物的特况下，排除肌肉活动、环境温度、食物的特殊动力效应及精神紧张等因素影响时的状态。殊动力效应及精神紧张等因素影响时的状态。进食后进食后121214 h14 h；清醒，靜卧清醒，靜卧0.5 h0.5 h以上，全身肌肉放松；以上，全身肌肉放松；避免精神紧张；避免精神紧张；室温在室温在181825 25 C C之间。之间。基础代谢率（基础代谢率（BMR）在基础状态下单位时间内的能量代谢。一般以单位体表面积为标准来计算。男性女性；幼年成年老年正常值：BMR实际值与正常平均值比较，即为相对值；在 10%15%范围内波动；相差超过20%以上时可能是病态甲状腺功能减退：BMR降低20%40%甲状腺功能亢进：BMR升高25%80%体温每升高1 C，BMR升高13%第二节 体 温人人和和高高等等动动物物机机体体维维持持一一定定的的体体温温,是是进进行行新新陈陈代代谢谢和和正正常常生生命命活活动动的的必必要要条条件件。它它是是内内环环境境稳稳态态的的重重要要内内容容之之一。一。恒恒温温动动物物（高高等等动动物物和和人人）能能够够在在环环境境温温度度变变化化的的情情况况下下，保保持持体体温温的相对稳定。的相对稳定。一、体 温n体温体温：n一般所说的体温是机体深部的平均温度。n 体温可分为深部温度和皮肤温度。n机体表层的最外层，既皮肤的温度。n 额部 躯干 手 足n 机体深部的平均温度。n 体温：也有说指体核温度的平均温度。n腋窝温度：36.0 37.4 Cn口腔温度：36.7 37.7 Cn直肠温度：36.9 37.9 C（一）体温的生理变动（一）体温的生理变动 1 1、昼夜变化：昼夜变化：清晨2-6时最低，午后-6时最高性别：性别：成年女子比男子高0.3C，随月经周期而变动年龄：年龄：新生儿成年人老年人n n 肌肉活动的影响：肌肉活动的影响：n肌肉活动时代谢增强，产热量增加，温升高，情绪激动，精神紧张，进食等也有影响。二、机体的产热与散热产热与散热两个过程保持动态平衡维持产热与散热两个过程保持动态平衡维持体温相对稳定。体温相对稳定。产热过程产热过程主要产热器官：n n安静状态安静状态:内脏（占总产热量的内脏（占总产热量的 56%56%）n n劳动或运动时：肌肉（占总产热量的劳动或运动时：肌肉（占总产热量的 90%90%）n n肝代谢最旺盛，产热最多，心、肾、肝代谢最旺盛，产热最多，心、肾、肠次之肠次之 机体的产热形式：机体的产热形式：非战栗产热（代谢产热）战栗产热：寒冷环境下 骨骼肌不随意的节律性收缩，特点是屈肌和伸肌同时收缩，不做外功但产热量很高（战栗前肌紧张战栗）产热活动的调节产热活动的调节散热器官散热器官皮肤（主要）、呼吸道、尿、粪散热方式：辐射散热：n n机体以热射线的形式将热量传给外界较冷物体n n机体安静状态下约占总散热量60%n n散热量取决于皮肤与环境间的温度差及机体的有效辐射面积等传导散热：传导散热：热量直接传给接触的温度较低物体机体深部热量传导到表层皮肤，由皮肤传导给同它接触的物体冰囊、冰帽降温(水的导热性较大)对流散热：对流散热：通过气体或液体流动来交换热量散热量受风速影响 蒸发散热蒸发散热 蒸发散热蒸发散热n身体以蒸发水分的方式散热(每蒸发1 g水带走2.43 kJ热量)n环境温度等于或高于皮肤温度时，它是唯一散热方式n方式：不感蒸发：水分直接透出皮肤和黏膜呼吸道）表面，在未聚成明显水滴以前就蒸发掉的一种散热方式（1000mL/d）；发汗：汗腺分泌汗液形成可见的汗滴汗液成分：99%水分+1%固体成分(NaCl及少量KCl,尿素)汗腺细胞分泌汗液为等渗，最终排出的汗液经汗腺管腔重吸收Na+、Cl-为低渗大量发汗而引起脱水时，失水比失盐严重(高渗性脱水)汗腺管腔对Na+重吸收受醛固酮的调节 散热的调节皮肤循环的调节皮肤循环的调节皮肤血流量决定皮肤温度皮肤血流量决定皮肤温度寒冷环境交感神经紧张性皮肤血管收缩，动静脉吻合支关闭皮肤血流量皮肤温度散热量炎热环境交感N紧张性皮肤血管舒张，动静脉吻合支开放皮肤血流量皮肤温度散热量发汗的调节发汗的调节 大汗腺：少，腋窝和外阴大汗腺：少，腋窝和外阴部部(体温调节无关体温调节无关)小汗腺：多，全身分布小汗腺：多，全身分布（与体温调节相关）（与体温调节相关）反射性活动反射性活动 基本中枢在基本中枢在下丘脑下丘脑 交感胆碱能纤维支配：人交感胆碱能纤维支配：人体汗腺体汗腺 肾上腺素能纤维支配：手、肾上腺素能纤维支配：手、足、前额足、前额三、体温的调节n n自主性体温调节自主性体温调节：恒温动物和人的体：恒温动物和人的体温，在下丘脑体温调节中枢的控制下，温，在下丘脑体温调节中枢的控制下，通过增减皮肤的血流量、发汗、战栗通过增减皮肤的血流量、发汗、战栗等生理反应，以维持产热和散热过程等生理反应，以维持产热和散热过程的动态平衡。的动态平衡。n n行为性体温调节行为性体温调节：机体通过一定的行：机体通过一定的行为来维持体温的相对恒定。为来维持体温的相对恒定。温度感受器外周温度感受器外周温度感受器 皮肤、黏膜和腹腔内脏游离的神经皮肤、黏膜和腹腔内脏游离的神经末梢末梢 温觉感受器温觉感受器：4343 C C冲动频率最高冲动频率最高 冷觉感受器冷觉感受器：2828 C C冲动频率最高冲动频率最高 皮肤温度约皮肤温度约3030 C C时引起冷觉；时引起冷觉；皮肤温度约皮肤温度约3535 C C时引起温觉时引起温觉n中枢温度感受器中枢温度感受器n 中枢N系统内对温度变化敏感的神经元n 脊髓，延髓，脑干网状结构和下丘脑n 热敏神经元：局部温度升高时放电n 冷敏神经元：局部温度降低时放电体温调节中枢体温调节中枢n调定点学说调定点学说 恒温器恒温器n 视前区-下丘脑前部（PO/AH）温度敏感神经元起调定点作用，其规定的温度值的高低决定体温水平的高低n 调定点水平是由PO/AH中热敏神经元和冷敏神经元之间相互制约而又协调的活动形成信息传入n n皮肤温、冷觉感受器刺激由躯体传入神经经脊髓到下丘脑中枢n n温度改变经血液直接作用于下丘脑n n其它中枢温度感受器信息传给下丘脑n n下丘脑前部中枢及其它部位整合信息信息传出n n交感N调节皮肤血管舒缩反应及汗腺分泌n n躯体N调节骨骼肌活动如寒战n n甲状腺和肾上腺髓质激素分泌调节机体代谢率第一节 能量代谢能量代谢的概念、机体能量的来源和去路一、能量代谢的测定（l）食物的热价；（2）食物的氧热价；（3）呼吸商二、影响能量代谢的因素 （一）精神活动；（二）激素的作用；（三）肌肉的活动；（四）食物的特殊动力作用；（五）环境温度三、基础代谢 （一）基础代谢和基础代谢率；（二）基础代谢率的正常值 第二节 体温及其调节一、体温二、体热平衡：（一）产热过程；（二）散热过程1、辐射、传导和对流散热；2、蒸发散热 不显汗与发汗三、体温调节（一）温度感受器；（二）体温调节中枢 调定点学说。谢谢大家！谢谢大家！欢迎探讨！欢迎探讨！