解剖生理学第九章能量代谢和体温调节.ppt
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1、人体解剖和生理学人体解剖和生理学HumanAnatomyandPhysiology教学课件之九教学课件之九第九章第九章 能量代谢与体温调节能量代谢与体温调节能量代谢能量代谢:指体内物质代谢过程中所伴随指体内物质代谢过程中所伴随的能量释放、转移、贮存和利用。的能量释放、转移、贮存和利用。第一节第一节 能量代谢能量代谢 一、机体能量的来源和去路一、机体能量的来源和去路(一一)来源来源 1.1.糖糖:主要主要(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:次之脂肪:次之(30(30)3.3.蛋蛋白白质质:很很少少(长长期期饥饥饿饿或
2、或极极度度消消耗耗时时,才才成成为为主要能量来源主要能量来源)。CO2+H2OO2ATPADP能量能量生物合成生物合成 分泌分泌神经传导神经传导肌肉收缩肌肉收缩热能热能外功外功50%能量能量(二)去路去路:糖糖 脂肪脂肪蛋白质蛋白质维持体温维持体温二、能量代谢的测定二、能量代谢的测定(一一)能量代谢测定的基本原理能量代谢测定的基本原理机体的能量代谢也遵循机体的能量代谢也遵循“能量守恒定律能量守恒定律”营养物质分解释放的营养物质分解释放的总能量总能量,应等于机体产生的,应等于机体产生的热量热量和和肌肉对外做功肌肉对外做功消耗的能量消耗的能量之和之和。如果能避。如果能避免机体做功,然后测定机体在单
3、位时间内发散的免机体做功,然后测定机体在单位时间内发散的总热量或所消耗的食物量,可测算出整个机体在总热量或所消耗的食物量,可测算出整个机体在单位时间内能量代谢的量,即能量代谢率。单位时间内能量代谢的量,即能量代谢率。(二)能量代谢的测定方法(二)能量代谢的测定方法1.1.直接测热法:直接测热法:主要用来研究肥胖和内分泌系统障碍主要用来研究肥胖和内分泌系统障碍 2.2.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”,即,即食物在氧化分解时,氧气的消耗量和二氧化碳的产食物在氧化分解时,氧气的消耗量和二氧化碳的产生量与机体热能释放量有一定的定比关系。生量与机体热
4、能释放量有一定的定比关系。我们先测出耗氧量和二氧化碳产生量,再间接我们先测出耗氧量和二氧化碳产生量,再间接推出各类食物的氧化量和产热量从而推算出能量代推出各类食物的氧化量和产热量从而推算出能量代谢率。谢率。为此,必须先了解与其相关的几个概念:为此,必须先了解与其相关的几个概念:食物食物的的热价热价、氧热价氧热价和和呼吸商呼吸商。食食物物的的热热价价:1g1g食食物物在在氧氧化化时时所所释释放放出出来来的热量。的热量。单位单位:kJ kJ或或kcal kcal 糖糖 蛋白质蛋白质 脂肪脂肪 食物的食物的氧热价氧热价:某种食物氧化时:某种食物氧化时,每消耗每消耗1L1L氧所产生的热量称为该种食物的
5、氧热价。氧所产生的热量称为该种食物的氧热价。糖糖 蛋白质蛋白质 脂肪脂肪 糖,糖,脂肪,蛋白质脂肪,蛋白质呼吸商呼吸商(RQ)(RQ):指一定时间内,机体的:指一定时间内,机体的COCO2 2产产生量与耗生量与耗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 RQ RQ1.0 1.0 氧化糖;氧化糖;RQRQ0.70 0.70 氧化脂肪氧化脂肪 RQRQ0.850.85一般饮食;一般饮食;RQRQ或或1.01.0长期饥饿长期饥饿三种营养物质氧化时的几种数据三种营养物质氧化时的几种数据营养物质营养物质糖糖蛋白质蛋白质脂肪脂肪物理热价物理热价生物热价生物热
6、价营养学热价营养学热价耗氧量耗氧量CO2产量产量氧热价氧热价呼吸商呼吸商 由于我们摄入的食物中蛋白质不能完全氧化,由于我们摄入的食物中蛋白质不能完全氧化,而且组成人体的结构蛋白在正常情况下不能被氧化,而且组成人体的结构蛋白在正常情况下不能被氧化,所以蛋白质产热量可以忽略不计。所以蛋白质产热量可以忽略不计。将一定时间内将一定时间内,机体氧化非蛋白食物时的机体氧化非蛋白食物时的COCO2 2产产生量与耗生量与耗O O2 2量的比值称为量的比值称为非蛋白呼吸商非蛋白呼吸商(nonprotein respiratory quotient;nonprotein respiratory quotient;
7、NPRQ)NPRQ)。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 NPRQNPRQ 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量量简易法简易法:测测定定单单位位时时间间内内的的耗耗O O2 2量量和和COCO2 2产产生生量量,算出,算出RQRQ;算算出出的的RQRQ作作为为NPRQNPRQ查查表表得得相相应应的的氧氧热热价价(一一般般我我们们认认为为混混合合膳膳食食的的NPRQNPRQ为为);产热量产热量=耗耗O O2 2量量氧热价。氧热价。三、影响能量代谢的因素三、影响能量代谢的因素(一)肌肉活动(一)肌肉活动 对能量代谢的影响最
8、大对能量代谢的影响最大运动或劳动的强度运动或劳动的强度 消耗的能量消耗的能量 能量代谢值可作为评价劳动强度的指标能量代谢值可作为评价劳动强度的指标(二二)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,在在20203030的的环环境中较为稳定。境中较为稳定。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,同时增加能量代谢率。同时增加能量代谢率。(三三)食物的特殊动力效应食物的特殊动力效应人人进进食食
9、后后一一段段时时间间内内(从从进进食食后后1h1h开开始始,持持续续7 78h),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体产产生生“额额外外”热热量量的的现现象象称为称为食物的特殊动力效应食物的特殊动力效应。(四四)精神活动精神活动人在平静地思考问题时,能量代谢受到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的影响不大,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
10、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释放增多等原因,产热量可显著增加。素释放增多等原因,产热量可显著增加。四、基础代谢四、基础代谢1、概念、概念基础代谢基础代谢:指基础状态下的能量代谢指基础状态下的能量代谢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 基础状态基础状态:人人体体处处于于清清晨晨、清清醒醒、静静卧卧,未未作作肌肌肉肉活活动动;前前夜夜睡睡眠眠良良好好,无无精精神神紧紧张张、禁禁食食12小时、室温小时、室温20250C、体温正常。、体温正常。能量消耗只用于维持心跳、呼吸等能量消耗只用于维持心跳、呼吸等 维持生命所必
11、需的基本生理活动。维持生命所必需的基本生理活动。2、测定条件、测定条件(1)禁食)禁食12-14h(2)清晨空腹)清晨空腹(3)平卧使肌肉放松,排除精神及心理影响)平卧使肌肉放松,排除精神及心理影响(4)室温保持在)室温保持在20-25度之间度之间基础代谢率与年龄,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我国人正常的基础代谢率平均值我国人正常的基础代谢率平均值kJ/(h)年龄(岁)年龄(岁)11151617181920303140415050以上以上男性男性195.5 193.4166.2157.8158.6154.0149.0女性女性172.5181.7154.0146.514
12、6.9142.4138.6基础代谢率、肺活量、肾小球滤过率、基础代谢率、肺活量、肾小球滤过率、心输出量、主动脉和气管的横截面积心输出量、主动脉和气管的横截面积都与体表面积呈比例关系都与体表面积呈比例关系体表面积(体表面积(m2)=0.0061身高(身高(cm)+0.0128体重(体重(kg)体体表表面面积积测测算算图图3、基础代谢率的测定和其正常值基础代谢率的测定和其正常值基础代谢率基础代谢率=耗氧量耗氧量氧热价氧热价体表面积体表面积100%呼吸商为时的氧热价为呼吸商为时的氧热价为4、基础代谢率的临床意义基础代谢率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:-40-20甲亢:甲亢
13、:+25%+80%基础代谢率基础代谢率:发热、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、伴呼吸困难的心脏病等。伴呼吸困难的心脏病等。基础代谢率基础代谢率:阿狄森病、肾病综合征、病理性饥饿、垂体性肥胖等。阿狄森病、肾病综合征、病理性饥饿、垂体性肥胖等。第二节第二节 体温调节体温调节概概念念:指指机机体体深深部部的的平平均均温度,即体核温度温度,即体核温度。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正常进行的必需条件。动正常进行的必需条件。T T 2222心跳停止;心跳停止;T T 4343酶变性而死亡酶变性而死亡;T=27
14、T=27低温麻醉。低温麻醉。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37.937.9。2.2.口温:约比直肠低口温:约比直肠低0.2,0.2,为为37.737.7。3.3.腋温:约比口腔低腋温:约比口腔低0.3,0.3,为为37.437.4。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温计和测量时间(约需体温计和测量时间(约需10min10min)。)。(二)体温的正常变动1.1.昼夜节律昼夜节律 一般是清晨一般是清晨2 26 6时最低,下午时最低,下午1 16 6时最高,波时最高,波
15、动幅度一般不超过动幅度一般不超过11。2.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。女子基础体温随月经周期而产生周期性变动。女子基础体温随月经周期而产生周期性变动。排卵前日最低,排卵前日最低,排卵后升高排卵后升高 。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,产热增加,肌肉活动时,肌肉代谢明显增强,产热增加,癫痫病人发作后癫痫病人发作后TT;小儿哭闹时;小儿哭闹时T T 情绪激动、精神紧张、进食等情况,都会影响情绪激动、精神紧张、进食等情况,都会影响体温。体温。全身麻醉时,会因抑制体温调
16、节中枢和扩张血全身麻醉时,会因抑制体温调节中枢和扩张血管的作用及骨骼肌松弛,使体温降低管的作用及骨骼肌松弛,使体温降低 二、机体的产热和散热二、机体的产热和散热 机体能够维持体温相对恒定,是由于机体能够维持体温相对恒定,是由于在体温调节机制下,在体温调节机制下,产热和散热取得相对产热和散热取得相对平衡的结果。平衡的结果。二、二、机体的产热和散热机体的产热和散热 (一)产热过程(一)产热过程 1.1.主要产热器官:主要产热器官:内脏器官、骨骼肌、脑内脏器官、骨骼肌、脑 安静时:安静时:内脏器官内脏器官 ,特别是肝脏,特别是肝脏 运动或劳动时:运动或劳动时:骨骼肌骨骼肌 占占90902 2、产热方
17、式、产热方式 1 1)基础代谢产热)基础代谢产热 2 2)额外代谢产热:细胞代谢)额外代谢产热:细胞代谢的各种激素的各种激素 3 3)肌肉活动产热:骨骼肌活动)肌肉活动产热:骨骼肌活动产热产热;寒战寒战骨骼肌活动骨骼肌活动产热产热机体在寒冷环境中的产热方式机体在寒冷环境中的产热方式 (1 1)寒战产热:)寒战产热:寒冷性肌紧张寒冷性肌紧张(战栗前肌紧张战栗前肌紧张)骨骼肌紧张性增强的基础上发生的不随意的节律性骨骼肌紧张性增强的基础上发生的不随意的节律性收缩收缩(频率为频率为9-119-11次次/分分)机制:机制:冷感觉器冷感觉器 传入神经传入神经 战栗的初级运动中枢(下战栗的初级运动中枢(下丘
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- 解剖 生理学 第九 能量 代谢 体温 调节
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