第九章能量代谢与体温调节精选文档.ppt

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1、第九章能量代谢与体温调节本讲稿第一页，共二十九页本讲稿第二页，共二十九页二、能量代谢的测定二、能量代谢的测定（一）能量代谢测定的几个概念（一）能量代谢测定的几个概念1.1.食物的热价食物的热价:1g:1g某种食物氧化（或在体外燃烧）时所某种食物氧化（或在体外燃烧）时所释放的能量，称为该释放的能量，称为该食物的热价食物的热价。在动物体内生物氧化。在动物体内生物氧化时释放的能量称为时释放的能量称为生物热价生物热价；在体外物理燃烧时释放；在体外物理燃烧时释放的能量称为的能量称为物理热价物理热价。2.2.食物的氧热价食物的氧热价:氧化某种食物时每消耗氧化某种食物时每消耗氧化某种食物时每消耗氧化某种食物

2、时每消耗1L1L1L1L氧所产生的热氧所产生的热氧所产生的热氧所产生的热量。量。量。量。3.3.呼吸熵（呼吸熵（RQRQ）:一定时间内机体呼出的二氧化碳量一定时间内机体呼出的二氧化碳量一定时间内机体呼出的二氧化碳量一定时间内机体呼出的二氧化碳量与吸入的氧气量的比值。与吸入的氧气量的比值。与吸入的氧气量的比值。与吸入的氧气量的比值。本讲稿第三页，共二十九页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 质质 耗氧量耗氧量 产产CO2量量 物理热价物理热价 生理热价生理热价 氧热价氧热价 呼吸熵呼吸熵(L/g)(L/g)(KJ/g)(KJ/g)(KJ/g)(R Q)糖糖糖糖 0.83

3、0.83 17.0 17.0 21.0 1.00 0.83 0.83 17.0 17.0 21.0 1.00 脂脂脂脂 肪肪肪肪 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 本讲稿第四页，共二十九页2.2.间接测热法间接测热法 （二）能量代谢的测定原理和方法（二）能量代谢的测定原理和方法 将动物置于热量计（如测热室）中，可收集将动物置于热量计（如测热室）中，可收集和直接测定一

4、定时间内机体散发的总热量，此热和直接测定一定时间内机体散发的总热量，此热量就是能量代谢率。量就是能量代谢率。1.1.直接测热法直接测热法 测定机体在一定时间内的耗氧量和二氧化碳排测定机体在一定时间内的耗氧量和二氧化碳排出量，然后计算出量，然后计算COCO2 2产生量和耗氧量之比，即呼吸产生量和耗氧量之比，即呼吸商，再结合呼吸商值和氧的热价间接计算机体的商，再结合呼吸商值和氧的热价间接计算机体的产热量。产热量。本讲稿第五页，共二十九页直接测热法装置直接测热法装置本讲稿第六页，共二十九页本讲稿第七页，共二十九页间接测热法间接测热法 本讲稿第八页，共二十九页3.3.食物的特殊动力效应食物的特殊动力效

5、应 动物在采食后一段时间内，虽然同样处在安静状态，动物在采食后一段时间内，虽然同样处在安静状态，而其产热量却比采食前有明显增加，这种由于摄食使机而其产热量却比采食前有明显增加，这种由于摄食使机体产生体产生“额外热量额外热量”的现象，叫做食物的特殊动力效应的现象，叫做食物的特殊动力效应（specific dynamic effectspecific dynamic effect）。）。1.1.肌肉活动肌肉活动2.2.精神活动精神活动4.4.环境温度环境温度（三）影响能量代谢的因素（三）影响能量代谢的因素本讲稿第九页，共二十九页三、基础代谢和静止能量代谢三、基础代谢和静止能量代谢（一）基础代谢（一

6、）基础代谢（二）静止能量代谢（二）静止能量代谢（三）影响基础代谢率和静止能量代谢率的因素（三）影响基础代谢率和静止能量代谢率的因素1.1.个体大小个体大小 2.2.年龄年龄 3.3.性别性别 4.4.生理状态生理状态 5.5.营养状态营养状态 6.6.季节季节 7.7.气候气候本讲稿第十页，共二十九页第三节第三节 体温及其调节体温及其调节 Body temperature and its Body temperature and its regulationregulation本讲稿第十一页，共二十九页一、体一、体 温温 Body temperature Body temperature（一一

7、）定义及正常值）定义及正常值 机体深部的温度机体深部的温度 直肠直肠 36.9 37.9 36.9 37.9 口腔口腔 36.7 37.7 36.7 37.7 腋窝腋窝 36.0 37.4 36.0 37.4本讲稿第十二页，共二十九页(二二)体温的生理变动体温的生理变动昼夜周期昼夜周期circadian rhythmcircadian rhythm：清晨：清晨2-62-6时体温最低，午时体温最低，午后后 l-6 l-6时最高，波动幅度一般不超过时最高，波动幅度一般不超过 l l，体温的这，体温的这种周期性波动称为昼夜节律。种周期性波动称为昼夜节律。年龄年龄性别：性别：男性体温比女性体温略低男性

8、体温比女性体温略低0.30.3 肌肉活动：肌肉剧烈活动时，体温可上升肌肉活动：肌肉剧烈活动时，体温可上升l-2l-2。情绪激动、精神紧张、进食等情绪激动、精神紧张、进食等本讲稿第十三页，共二十九页(三三)体温相对恒定的生理学意义体温相对恒定的生理学意义 体温过高或太低都将影响新陈代谢，体温过高或太低都将影响新陈代谢，严重时可危及生命。严重时可危及生命。本讲稿第十四页，共二十九页二、机体的热平衡二、机体的热平衡 balance between heat production and lossbalance between heat production and lossbalance betwe

9、en heat production and lossbalance between heat production and loss(一一)产热过程产热过程process of heat productionprocess of heat production(二二)散热过程散热过程process of heat lossprocess of heat loss本讲稿第十五页，共二十九页(一一)产热过程产热过程 process of heat production process of heat production1 1主要的产热器官：主要的产热器官：安静安静-内脏（尤其是肝脏）内脏（尤其

10、是肝脏）运动运动-肌肉肌肉本讲稿第十六页，共二十九页组织器官组织器官安静时产热量安静时产热量（）（）活动时产热量活动时产热量 （）（）脑脑16161 1内脏内脏56568 8骨骼肌骨骼肌18189090其它其它10101 1几种组织器官产热情况几种组织器官产热情况本讲稿第十七页，共二十九页 2 2、机体的产热形式：、机体的产热形式：（1 1）战栗产热战栗产热：是骨骼肌发生不随意的节律：是骨骼肌发生不随意的节律性收缩。代谢率可增加性收缩。代谢率可增加4 45倍。倍。（2 2）非战栗产热非战栗产热：又称代谢产热，指机体处：又称代谢产热，指机体处于寒冷环境中时，除战栗产热外，体内还会发生广于寒冷环境

11、中时，除战栗产热外，体内还会发生广泛的代谢产热增加的现象。泛的代谢产热增加的现象。本讲稿第十八页，共二十九页2.2.产热的调节产热的调节寒冷刺激可通过肌紧张和寒颤寒冷刺激可通过肌紧张和寒颤 (shivering)(shivering)来提高产热量。来提高产热量。寒冷刺激可通过中枢神经系统使甲寒冷刺激可通过中枢神经系统使甲状腺激素和儿茶酚胺分泌增加来提状腺激素和儿茶酚胺分泌增加来提高代谢率。高代谢率。本讲稿第十九页，共二十九页(二二)散热过程散热过程 process of heat loss process of heat loss1.1.散热器官：皮肤散热器官：皮肤(主要主要)、呼吸道、尿、呼

12、吸道、尿和粪便。和粪便。辐射、传导、对流辐射、传导、对流 70%70%皮肤水分蒸发皮肤水分蒸发 27%27%呼吸呼吸 2%2%尿、粪尿、粪 1%1%本讲稿第二十页，共二十九页2.2.散热方式散热方式辐射散热辐射散热radiationradiation：体热以热射线形式：体热以热射线形式传给外界较冷的物体传给外界较冷的物体传导散热传导散热conductionconduction：体热直接传给与：体热直接传给与它接触的物体它接触的物体对流散热对流散热convectionconvection：对流散热是传导：对流散热是传导散热的特殊形式，风速越大，散热速度散热的特殊形式，风速越大，散热速度越快越快蒸

13、发散热蒸发散热evaporationevaporation：当环境温度等于：当环境温度等于或高于皮肤温度时，机体唯一的散热方或高于皮肤温度时，机体唯一的散热方式式本讲稿第二十一页，共二十九页不感蒸发不感蒸发insensible perspirationinsensible perspiration：指体液直接透过皮肤和粘膜表面，在未形指体液直接透过皮肤和粘膜表面，在未形成明显水滴就蒸发掉。成明显水滴就蒸发掉。发汗发汗sweating or sensible perspirationsweating or sensible perspiration：指通过汗腺的主动分泌，汗液在皮肤表面指通过汗腺

14、的主动分泌，汗液在皮肤表面形成明显的汗滴的形式而蒸发。形成明显的汗滴的形式而蒸发。本讲稿第二十二页，共二十九页本讲稿第二十三页，共二十九页三、体温调节三、体温调节 Regulation of body temperature Regulation of body temperature行为性体温调节行为性体温调节 behavioral thermoregulation behavioral thermoregulation自主性体温调节自主性体温调节 autonomic thermoregulation autonomic thermoregulation本讲稿第二十四页，共二十九页(一一)温

15、度感受器温度感受器 thermoreceptor thermoreceptorv外周温度感受器：皮肤、粘膜、腹腔、内脏外周温度感受器：皮肤、粘膜、腹腔、内脏v热感受器热感受器warmth receptorwarmth receptorv冷感受器冷感受器cold receptorcold receptorv中枢性温度感受器：视前区中枢性温度感受器：视前区-下丘脑前部下丘脑前部v热敏神经元热敏神经元heat-sensitive neuronheat-sensitive neuron：温度升高其放电频率增加温度升高其放电频率增加v冷敏神经元冷敏神经元cold-sensitive neuroncold

16、-sensitive neuron：温度下降其放电频率增加温度下降其放电频率增加本讲稿第二十五页，共二十九页(二二)下丘脑体温调节中枢下丘脑体温调节中枢 body temperature regulation centers body temperature regulation centers下丘脑前部下丘脑前部散热中枢散热中枢下丘脑后部下丘脑后部产热中枢产热中枢 视前区视前区-下丘脑前部下丘脑前部(preoptic-(preoptic-anterior hypothalamusanterior hypothalamus，PO/AH)PO/AH)在体温调节中起着调定点的作用。在体温调节中起着

17、调定点的作用。本讲稿第二十六页，共二十九页（三）调定点（三）调定点(set-point)(set-point)学说学说调定点：体温在偏离某一临界温度（调定点：体温在偏离某一临界温度（37 37 ）时，将会导致明显的产热和散热改变，从而时，将会导致明显的产热和散热改变，从而使体温恢复到临界温度，这一临界温度即称使体温恢复到临界温度，这一临界温度即称调定点。调定点。本讲稿第二十七页，共二十九页体温调节过程示意图体温调节过程示意图本讲稿第二十八页，共二十九页（四）体温调节的外周机制（四）体温调节的外周机制1.1.躯体神经躯体神经2.2.植物性神经植物性神经动物突然暴露于寒冷中动物突然暴露于寒冷中,引

18、起骨骼肌的节律性收缩，可使机体引起骨骼肌的节律性收缩，可使机体耗氧量增加耗氧量增加,产热升高，称为寒颤性产热。产热升高，称为寒颤性产热。寒冷促使机体释放肾上腺素，去甲肾上腺素和甲状腺素等寒冷促使机体释放肾上腺素，去甲肾上腺素和甲状腺素等激素增多，使机体产热量升高，称为非寒颤性产热。激素增多，使机体产热量升高，称为非寒颤性产热。主要通过对心血管系统、呼吸系统、皮肤和代谢的影响，改主要通过对心血管系统、呼吸系统、皮肤和代谢的影响，改变机体的产热和散热过程。其中交感神经主要支配皮肤血管、变机体的产热和散热过程。其中交感神经主要支配皮肤血管、竖毛肌和汗腺，而副交感神经只支配唾液腺。竖毛肌和汗腺，而副交感神经只支配唾液腺。本讲稿第二十九页，共二十九页