能量代谢与体温 (2)课件.ppt
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1、关于能量代谢与体温(2)第1页,此课件共54页哦本章要求掌掌 握握:1.影响能量代谢的主要因素 2.机体产热和散热的原理 3.维持体温相对恒定的机制熟悉熟悉:1.基础代谢和基础代谢率的概念了解了解:1.能量代谢测定的原理和测定方法 2.体温的生理变异和测定方法第2页,此课件共54页哦新新陈陈代代谢谢物质物质代谢代谢能量能量代谢代谢合成代谢:吸能反应(合成代谢:吸能反应(储能)储能)分解代谢:放能反应(分解代谢:放能反应(放能)放能)能量释放能量释放能量能量转移转移能量能量贮存贮存能量利用能量利用生命的基本生命的基本特征之一特征之一能量代谢能量代谢:在物质代谢在物质代谢过程中所伴随着的能量的过程
2、中所伴随着的能量的释放、转移、贮存和利用释放、转移、贮存和利用的过程,称为能量代谢的过程,称为能量代谢(energyetabolism)第3页,此课件共54页哦一一、机体能量的来源与利用机体能量的来源与利用(一)能量来源(一)能量来源1.ATP的生成与作用的生成与作用食物中的糖、脂肪、蛋食物中的糖、脂肪、蛋白质分子结构中的碳氢键白质分子结构中的碳氢键断裂,释放出能量。断裂,释放出能量。ATP的合成与分解是体内能量的合成与分解是体内能量转化和利用的关键环节。转化和利用的关键环节。ATP既是体内直接供能物质,又是体内的储既是体内直接供能物质,又是体内的储能物质。能物质。第4页,此课件共54页哦磷酸
3、肌酸是体内磷酸肌酸是体内ATP的储存库的储存库第5页,此课件共54页哦(1)糖(糖(carbohydrate):70 血糖,血糖,供能,供能,ATPATP食物中的糖食物中的糖 葡萄糖葡萄糖 肌糖原,肝糖原,肌糖原,肝糖原,贮存贮存 脂肪,蛋白质脂肪,蛋白质消化消化吸收吸收葡萄糖转化成葡萄糖转化成ATP供能的途径供能的途径 1 1葡萄糖葡萄糖 CO2+H2O+3838molATP 脑组织脑组织 1 1葡萄糖葡萄糖 乳酸乳酸+2molATP 应急,红细胞应急,红细胞氧充足氧充足氧化氧化缺氧缺氧2.三大营养物质的能量转化三大营养物质的能量转化 无氧酵解无氧酵解脑组织所需能量完全来源于糖的有氧氧化。脑
4、组织所需能量完全来源于糖的有氧氧化。当机体缺氧和血糖水平过低时,均可导致脑功能障碍,甚至出现低血糖性当机体缺氧和血糖水平过低时,均可导致脑功能障碍,甚至出现低血糖性休克。休克。第6页,此课件共54页哦(2)脂肪:)脂肪:次之次之(30)脂肪脂肪消化消化甘油甘油脂肪酸脂肪酸吸收吸收类脂质:细胞构成类脂质:细胞构成脂肪脂肪:分解分解甘油甘油:脂肪酸:脂肪酸:-氧化氧化酮体:肝酮体:肝酮血症酮血症体重指数体重指数体重(体重(Kg)身高身高2(m)为机体主要的贮能物质。为机体主要的贮能物质。是机体短期饥饿时的主要供能物质是机体短期饥饿时的主要供能物质供能方式供能方式:有氧氧化有氧氧化特点特点:释放能量
5、多,为同等重量糖的二倍。释放能量多,为同等重量糖的二倍。第7页,此课件共54页哦蛋白质蛋白质消化消化氨基酸氨基酸吸收吸收组织蛋白组织蛋白(3)蛋白质)蛋白质(protein)一般用作构成细胞成分以实现组织的自我更新,及合一般用作构成细胞成分以实现组织的自我更新,及合成酶和激素等生物活性物质,不做为供能物质。成酶和激素等生物活性物质,不做为供能物质。很少很少(长期饥饿或极度消耗时,才成为主要能量来长期饥饿或极度消耗时,才成为主要能量来源源)。第8页,此课件共54页哦 50 50%转化为热能,转化为热能,其余以化学能形其余以化学能形式贮存于式贮存于ATP中。中。最终除骨骼肌运最终除骨骼肌运动时所完
6、成的机械动时所完成的机械功外,都转变为热功外,都转变为热能。能。(二)能量的利用(二)能量的利用第9页,此课件共54页哦(三)能量代谢的测定方法三)能量代谢的测定方法1.1.直接测热法直接测热法(directcalorimetry):将机体安置在将机体安置在一种呼吸热量中,直接测定受试者在安静状态下,一一种呼吸热量中,直接测定受试者在安静状态下,一定时间内发散出来的总热量的方法。主要用于研究肥定时间内发散出来的总热量的方法。主要用于研究肥胖和内分泌系统障碍等。胖和内分泌系统障碍等。第10页,此课件共54页哦 2.2.间接测热法间接测热法 (1)1)间接测热法原理:间接测热法原理:是利用是利用“
7、定比定律定比定律”,测算出受试者,测算出受试者在一定时间内氧化的糖、脂肪和蛋白质各有多少,再计算出在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。它们所释放出的热量。C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O+Q只要测得机体单位时间的只要测得机体单位时间的耗耗O2量量和和CO2产生量产生量,便可,便可计算出产热量,从而计算出能量代谢率。计算出产热量,从而计算出能量代谢率。第11页,此课件共54页哦三、影响能量代谢的主要因素三、影响能量代谢的主要因素(一)(一)肌肉活动肌肉活动对能量代谢的影响最为显著,对能量代谢的影响最为显著,运动或劳动的强度运动或劳动的强度消耗的能量消
8、耗的能量。表表7-3 7-3 劳动和运动时的能量代谢率劳动和运动时的能量代谢率 状态状态 产热量产热量(KJ/m2.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 17.50 17.50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第12页,此课件共54页哦(二)精神活动(二)精神活动精神紧张、情绪激动精神紧张、情绪激动能量代谢能量代谢激动时激动时骨骼肌的紧张性骨骼肌的紧张性能量代谢能量代谢交感神经兴
9、奋交感神经兴奋儿茶酚胺释放儿茶酚胺释放能量代谢率能量代谢率但精神处于紧张状态但精神处于紧张状态(烦躁、恐惧、烦躁、恐惧、情绪激动等情绪激动等)时,由于会导致无意识时,由于会导致无意识的肌肉紧张性增强、交感神经兴奋的肌肉紧张性增强、交感神经兴奋及促进代谢的内分泌激素释放增多及促进代谢的内分泌激素释放增多等原因,产热量可显著增加。等原因,产热量可显著增加。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一般不超过4%。第13页,此课件共54页哦 (三三)食物的特殊动力效应食物的特殊动力效应 人人在在进进食食后后一一段段时时间间内
10、内(从从进进食食后后1 1h开开始始,持持续续7 78 8h),),即即使使同同样样处处于于安安静静状状态态,但但产产热热量量却却比比进进食食前前有有所所增增加加,食食物物能能使使机机体产生体产生“额外额外”热量的现象称为热量的现象称为食物的特殊动力效应食物的特殊动力效应。蛋白质:蛋白质:3030 糖和脂肪:糖和脂肪:4 46 6 混合食物:混合食物:1010。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白分分解解产产物物或或糖原合成有关糖原合成有关。第14页,此课件共54页哦(四四)环境温度环境温度 1.1.人人体体安安静静时时的的能能量量代代谢谢,在
11、在20203030的环境中较为稳定。的环境中较为稳定。2.2.环境温度超过环境温度超过3030,能量代,能量代谢率增加。谢率增加。3.3.当当环环境境温温度度低低于于2020时时,随随着着温温度度的的不不断断下下降降,机机体体产产生生寒寒战战和和肌肌紧紧张张增增加加以以御御寒寒,同同时时增增加能量代谢率。加能量代谢率。第15页,此课件共54页哦四、基础代谢四、基础代谢(basalmetabolism)(一一)概念概念 1.1.基础代谢:基础代谢:机体在机体在基础状态基础状态下的能量代谢称为基础代下的能量代谢称为基础代谢。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
12、食121214h14h,前一天应清淡、不要太,前一天应清淡、不要太饱的饮食,饱的饮食,以排除食物特殊动力效应的影响以排除食物特殊动力效应的影响。平卧,全身肌肉放松,平卧,全身肌肉放松,尽力排除肌肉活动的影响尽力排除肌肉活动的影响。清醒且情绪安闲,清醒且情绪安闲,以排除精神紧张的影响以排除精神紧张的影响。室温室温20202525,排除环境温度的影响排除环境温度的影响。其其能能量量消消耗耗只只用用于于维维持持心心跳跳、呼呼吸吸等等维维持持生生命命所所必必需需的基本生理活动。的基本生理活动。2.2.基础代谢率基础代谢率(BMR):单位时间内的基础代谢。单位时间内的基础代谢。第16页,此课件共54页哦
13、如如何何比比较较不不同同个个体体的的能能量量代代谢谢率率差差异异?研研究究表表明明:基基础础代代谢谢率率、肺肺活活量量、肾肾小小球球滤滤过过率率、心心输输出出量量、主主动动脉脉和和气气管管的的横横截截面面积积都都与与体体表表面面积积呈呈比例关系,而与机体体重相关性不明显。比例关系,而与机体体重相关性不明显。(二)能量代谢率的衡量标准(二)能量代谢率的衡量标准1.体表面积体表面积(m2)=0.0061身高身高(cm)+0.0128体重体重(kg)0.1529,2.体表面积测算图:体表面积测算图:第17页,此课件共54页哦(三三)BMR的测定和正常值的测定和正常值 1.1.BMR的测定的测定:(:
14、(通常采用简易法通常采用简易法计算计算BMR)即)即:BMR=(脉率脉率+脉压脉压)-1112.2.BMR正常值:正常值:101015152020可能是病态可能是病态第18页,此课件共54页哦(四)(四)BMR的正常水平及其异常变化的正常水平及其异常变化基础代谢率与年龄、性别及身材大小有关基础代谢率与年龄、性别及身材大小有关:一般男子一般男子BMR比女子高,幼年比成年高,比女子高,幼年比成年高,年龄越大,年龄越大,BMR值越低。同一个体值越低。同一个体BMR值值较稳定。较稳定。BMR值正常与否判定值正常与否判定:将所测值与表将所测值与表74对应正常平均值比较,对应正常平均值比较,相差在相差在1
15、015之内,均属正常。之内,均属正常。第19页,此课件共54页哦BMR测定的临床意义测定的临床意义:有助于诊断某些疾病有助于诊断某些疾病甲低甲低:BMR比正常低比正常低4020甲亢甲亢:BMR比正常高比正常高25%80%BMR:发发热热、糖糖尿尿病病、红红细细胞胞增增多多症症、白白血血病病、肾肾上上腺腺皮皮质质功功能能亢亢进进、有有呼呼吸吸困困难难的心脏病等。的心脏病等。BMR:肾肾病病综综合合征征、病病理理性性饥饥饿饿、垂垂体性肥胖等。体性肥胖等。第20页,此课件共54页哦第二节第二节体温及其调节体温及其调节一、体一、体温温人和高等动物机体的温度。人和高等动物机体的温度。表层温度:表层温度:
16、机体表层部分(皮肤、皮下组织、肌机体表层部分(皮肤、皮下组织、肌肉)的温度,不稳定,差异大。手、肉)的温度,不稳定,差异大。手、足温度低,易长冻疮。足温度低,易长冻疮。皮肤温与局部血流量有关皮肤温与局部血流量有关。核心温度:核心温度:机体核心部分(心、肺、脑、腹腔机体核心部分(心、肺、脑、腹腔内脏等处)的温度。较高,稳定,内脏等处)的温度。较高,稳定,差异小。差异小。第21页,此课件共54页哦临临床床上上所所说说的的体体温温是是指指机机体体核核心心部部分分的的平平均均温温度度,即即体心温度体心温度。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
17、常进行的必需条件。正常进行的必需条件。T 22 22心跳停止;心跳停止;T 43 43酶变性而死亡酶变性而死亡;T=27=27低温麻醉。低温麻醉。第22页,此课件共54页哦1.表层温度表层温度(shelltemperature):数值):数值低,不稳定,各部差异低,不稳定,各部差异大大;(一)(一)表层温度和核心温度表层温度和核心温度第23页,此课件共54页哦(1)直肠温度)直肠温度正常值:正常值:36.937.9;测量时应将;测量时应将肛表插入直肠肛表插入直肠6cm以上。以上。(2)口腔温度)口腔温度正常值:正常值:36.737.7;婴幼儿;婴幼儿和行为不能自控的人不能采用。和行为不能自控的
18、人不能采用。(3)腋窝温度)腋窝温度正常值:正常值:36.037.4;临床常用口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温和腋温。测定腋温时要注意夹紧体温计和测量时间(约需(约需10min)。)。2.核心温度核心温度(coretemperature):数值):数值高,稳定,各部差异小。高,稳定,各部差异小。第24页,此课件共54页哦(二)体温的正常变动(二)体温的正常变动1.昼夜变化昼夜变化:人的体温在一昼夜中呈现周期性人的体温在一昼夜中呈现周期性波动,称为体温的昼夜节律。波动,称为体温的昼夜节律。清晨清晨2:006:00最低;最低;午后午后1:006:00最高最高 2.2.性
19、别的影响性别的影响:女子比男子高女子比男子高0.30.3,女子基,女子基础体温随月经周期而变动。础体温随月经周期而变动。第25页,此课件共54页哦3.年龄的影响:年龄的影响:新生儿体温成年人老年人新生儿体温成年人老年人4.肌肉活动的影响:肌肉活动的影响:肌肉活动时,肌肉代谢明肌肉活动时,肌肉代谢明显增强,产热增加,测温时应避免其影响。显增强,产热增加,测温时应避免其影响。5.其它:其它:如前述影响能量代谢的诸因素(如前述影响能量代谢的诸因素(情绪激情绪激动、精神紧张、进食)等,都会影响体温。动、精神紧张、进食)等,都会影响体温。全身麻醉时,会因抑制体温调节中枢和扩张血管全身麻醉时,会因抑制体温
20、调节中枢和扩张血管的作用及骨骼肌松弛,使体温降低。的作用及骨骼肌松弛,使体温降低。第26页,此课件共54页哦二、机体的产热与散热二、机体的产热与散热 第27页,此课件共54页哦(一一)产热过程产热过程 1.1.主要的产热器官主要的产热器官 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,其其次次是是脑脑)。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。第28页,此课件共54页哦2.产热的形式产热的形式(1)寒战产热)寒战产热(shiveringthermogenesis):在寒冷环境中在寒冷环境中骨骼肌发生不随意的节律性收骨骼肌发生不随意的节律性收缩缩
21、。特点:屈肌和伸肌同时收缩,不做外功,特点:屈肌和伸肌同时收缩,不做外功,而产热量很高(代谢率增加而产热量很高(代谢率增加45倍),维持机倍),维持机体在寒冷环境中的体热平衡。体在寒冷环境中的体热平衡。第29页,此课件共54页哦(2)非寒战产热)非寒战产热(代谢产热代谢产热)是一种通过提高组织代谢率来增加产是一种通过提高组织代谢率来增加产热的形式。寒冷刺激加强了机体热的形式。寒冷刺激加强了机体棕色脂肪棕色脂肪组织组织的产热过程,的产热过程,棕色脂肪组织棕色脂肪组织代谢产热量代谢产热量约占约占非寒战产热总量的非寒战产热总量的70%。体内棕色脂肪组织在不同年龄含量不体内棕色脂肪组织在不同年龄含量不
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