生理学课件------7能量代谢energy-metabolism优秀PPT.ppt

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1、o生物体内物质代谢中伴随着的能量的释放、转移和利用，称为能量代谢（energy metabolism）。能量代谢能量代谢同化作用同化作用 （合成代谢）（合成代谢）-耗能耗能-放能放能新陈代谢新陈代谢 （物质代谢）（物质代谢）异化作用异化作用 （分解代谢）（分解代谢）生物体的基本特征是新陈代谢生物体的基本特征是新陈代谢第一节 能量代谢o能量的来源和转移o能量代谢的测定o影响能量代谢的因素o基础代谢驾驭：影响能量代谢的因素。熟悉：BMR的概念、测定及意义。了解：能量代谢的测定，能量的来源和去路。o1、糖：机体的主要能源 70%（中国人）o猛烈运动时，骨骼肌耗氧量猛增，循环呼吸不能很快满足机体对氧的

2、须要，骨骼肌处于相对缺氧状态，称为氧债。一、能量的来源和去路：（一）能量的来源有氧氧化有氧氧化无氧酵解无氧酵解CO2+H2O+E38mol ATP葡萄糖葡萄糖乳酸乳酸+E2mol ATP1mol2、脂肪：供应大约 30%的能量o3、蛋白质（氨基酸）：供应少量的能量甘油甘油脂肪脂肪脂肪酸脂肪酸有氧氧化有氧氧化磷酸化脱氢化磷酸化脱氢化葡萄糖葡萄糖乙酰辅酶乙酰辅酶A氧化氧化（二）能量的去路：食物中的能量食物中的能量 100%100%自由能自由能 95%95%ATP ATP 45%45%各种功能活动各种功能活动不能利用不能利用5%5%热量热量 50%50%热量热量 20-45%20-45%外功外功 0

3、-25%0-25%ATP ATP 机体的能量货币（载体）机体的能量货币（载体）磷酸肌酸磷酸肌酸 ATP ATP的缓冲物（储备）的缓冲物（储备）二、能量代谢测定二、能量代谢测定o单位时间内机体的产热量，称为能量代谢率单位时间内机体的产热量，称为能量代谢率（energymetabolicrate）。）。o能量守衡：食物的化学能能量守衡：食物的化学能=热能热能+外功外功o能量代谢能量代谢=热能热能+外功外功+热储备热储备（一）干脆测热法（一）干脆测热法o利用特殊的测量装置干脆测量整个机体在单利用特殊的测量装置干脆测量整个机体在单位时间内向外界环境位时间内向外界环境散发的总热量。用于散发的总热量。用于

4、探讨肥胖和内分泌障碍。探讨肥胖和内分泌障碍。o设备困难，操作繁琐，应用受限。设备困难，操作繁琐，应用受限。（二）间接测热法（二）间接测热法o1、间接测热法的原理、间接测热法的原理o依据：定比定律：同一化学反应无论中间过依据：定比定律：同一化学反应无论中间过程和条件差异多大，释放的能量是确定的。程和条件差异多大，释放的能量是确定的。产物一样：食物在体内外的氧化其最终产物产物一样：食物在体内外的氧化其最终产物是一样的。是一样的。o基本原理：利用化学反应的定比定律，查出基本原理：利用化学反应的定比定律，查出确定时间内机体中氧化分解的糖、脂肪和蛋确定时间内机体中氧化分解的糖、脂肪和蛋白质各有多少，据此

5、计算该段时间内机体所白质各有多少，据此计算该段时间内机体所释放出的总热量。释放出的总热量。与能量代谢测定有关的概念o食物的热价：1g食物氧化（或在体外燃烧）时释放出来的能量。它分为：o物理热价 指食物在体外燃烧时释放的热量。o生物热价 指食物在体内经过生物氧化所产生的热量。kj/gkj/go葡萄糖 17.15 17.15 16.7o蛋白质 23.43 17.99 16.7o脂 肪 39.75 39.75 37.7物理热价物理热价生物热价生物热价养分学热价养分学热价 kj/go食物的氧热价thermal equivalent of oxygen：某种养分物质氧化时，消耗 1L氧所产生的热量。o

6、kj/Lo葡萄糖 21.10o蛋白质 18.80o脂 肪 19.70o呼吸商：在确定时间内，机体的CO2产生量和氧耗量的比值。respiratory quotient RQ 生理意义：可以比较精确的反映体内养分物质氧化的比例。o影响因素：1）养分物质之间相互转化 2）额外CO2的产生 3）某些病理状态的影响葡萄糖葡萄糖 0.83 0.83 1.00 蛋白质蛋白质 0.76 0.95 0.80脂脂 肪肪 1.43 2.03 0.71CO2产量产量耗耗O2量量呼吸商呼吸商2、间接测热法的方法和测算原则o（1）氧耗量和CO2产生量的测定方法 闭合式测定法：肺量计、代谢仪 开放式测定法：化学分析o（2

7、）尿氮测定：可以估算出被氧化分解的蛋白质量。P=6.25 x 尿氮量（克）非蛋白呼吸商（NPRQ）：糖和脂肪氧化的CO2产生量和耗氧量的比值。用于估测非蛋白代谢中糖和脂肪的相对数量。NPRQ=(CO2-0.76P)/(O2-0.95P)其中 P 为蛋白质的量（3）间接测热法的计算原则糖的氧耗量FRQ=(CO2-0.76P)-S)/(O2-0.95P)-S)=0.71 S 脂肪的氧耗量SRQ=(CO2-0.76P)-0.7F/(O2-0.95P)F =1 F 总产热量=P x 卡价+S x 氧热价+F x 氧热价能量代谢率的简易测算方法o步骤：o1、测定确定时间内的耗氧量；o2、按混合膳食呼吸商

8、为0.82进行代谢率计算o公式o 产热量产热量=20.1878（kj/L）X 耗氧量（耗氧量（L）能量代谢率的衡量标准：o能量代谢在每一个个体是相当稳定的，但不同能量代谢在每一个个体是相当稳定的，但不同的个体差异却很大，难以比较；的个体差异却很大，难以比较；o能量代谢与机体的体形和体重无定比例关系；能量代谢与机体的体形和体重无定比例关系；o如：体形较小的鸡和体形浩大的非洲象如：体形较小的鸡和体形浩大的非洲象之间，按每公斤体重产热量相之间，按每公斤体重产热量相差甚远，差甚远，o能量代谢与机体体表面积间有固定关系能量代谢与机体体表面积间有固定关系-表面表面积定律积定律o以机体体表面积衡量机体能量代

9、谢，并进以机体体表面积衡量机体能量代谢，并进行不同体形和体重个体间能量代谢率比较时，行不同体形和体重个体间能量代谢率比较时，则相差不多，则相差不多，M2=0.0061X身高身高(cm)+0.0128X体重（体重（kg）-0.1529三、影响能量代谢的因素三、影响能量代谢的因素1、肌肉活动：最为显著、肌肉活动：最为显著劳动或运动劳动或运动时耗氧量和能量代谢显著增加，可达安时耗氧量和能量代谢显著增加，可达安静时的静时的10-20倍，因此能量代谢可作倍，因此能量代谢可作为劳动或运动时肌肉活动强度的指标。为劳动或运动时肌肉活动强度的指标。2、环境温度、环境温度环境温度在环境温度在20-30摄氏摄氏度时

10、，能量代谢率最为稳定。度时，能量代谢率最为稳定。20能量代谢率起先增加，能量代谢率起先增加，30能量代谢率也增加，缘由是能量代谢率也增加，缘由是温度上升体内化学反应加快和发汗活动温度上升体内化学反应加快和发汗活动增加了产热量。增加了产热量。3、食物的特殊动力效应、食物的特殊动力效应进食后进食后机体产热量的额外增加。可能与肝机体产热量的额外增加。可能与肝脏处理蛋白质有关。脏处理蛋白质有关。进食进食1H后产热量比进食前有额后产热量比进食前有额外的增加，持续外的增加，持续7-8H，蛋白质食物，蛋白质食物可达可达30%左右，糖和脂肪为左右，糖和脂肪为4-6%，混合食物，混合食物10%左右。左右。这不这

11、不是消化吸取活动引起的，静脉注射是消化吸取活动引起的，静脉注射氨基酸也可以引起类似的产热量增氨基酸也可以引起类似的产热量增加，因此有人推想与肝脏对蛋白质加，因此有人推想与肝脏对蛋白质的处理，主要是脱氨基作用有关。的处理，主要是脱氨基作用有关。4、精神惊惶活动、精神惊惶活动由与精神活动由与精神活动相关连的肌肉活动和激素分泌引起。相关连的肌肉活动和激素分泌引起。四、基础代谢四、基础代谢(一一)基础代谢的概念基础代谢的概念 基础代谢基础代谢(basal metabolism)(basal metabolism)：是指基础状态下的能量代是指基础状态下的能量代谢。谢。基础代谢率基础代谢率(BMR)(BM

12、R)：指单位时间：指单位时间内的基础代谢。内的基础代谢。基础状态是指：基础状态是指：空腹，要求在进食空腹，要求在进食121214 h14 h后。后。静卧静卧0.5 h0.5 h以上。以上。醒悟、安静。醒悟、安静。环境温度保持在环境温度保持在20202525之之间。间。o基础代谢的条件下，新陈代谢只维持在心跳、呼基础代谢的条件下，新陈代谢只维持在心跳、呼吸及其一些必要的生理活动的程度上。吸及其一些必要的生理活动的程度上。oo男性的男性的BMR高于女性，幼年的高于女性，幼年的BMR高于成年，高于成年，年龄越大年龄越大BMR越低。越低。oBMR的正常值：为的正常值：为15%之间。之间。ooBMR的测

13、量的意义：可用来作为诊断甲状腺疾的测量的意义：可用来作为诊断甲状腺疾病的重要协助手段。甲亢时病的重要协助手段。甲亢时BMR可比正常高可比正常高25-80%，甲低时，甲低时BMR可比正常低可比正常低20-40%。.影响能量代谢最为显著的因素是：影响能量代谢最为显著的因素是：A.A.激素水平激素水平B.B.精神活动精神活动C.C.肌肉活动肌肉活动D.D.高温高温E.E.年龄年龄关于能量代谢的叙述，下列哪项是错误的：关于能量代谢的叙述，下列哪项是错误的：A A肌肉活动对于能量代谢影响最大肌肉活动对于能量代谢影响最大 B B脑组织代谢水平很高脑组织代谢水平很高 C C蛋白质为机体主要供能物质蛋白质为机

14、体主要供能物质 D D脑组织的能量代谢主要来自糖的有氧氧化脑组织的能量代谢主要来自糖的有氧氧化 E E安静状态下，脑组织的耗氧量为肌肉组织的安静状态下，脑组织的耗氧量为肌肉组织的2020倍倍 下列哪种状况基础代谢率最低：下列哪种状况基础代谢率最低：A A安静时安静时 B B基础条件下基础条件下 C C醒悟后未进食前醒悟后未进食前 D D平卧时平卧时 E E熟睡时熟睡时 基础代谢率的实测值与正常平均值相差多少是不属于病态：基础代谢率的实测值与正常平均值相差多少是不属于病态：A A001010 子子B B10101515 C C20202525 D D20203030 E E3030 关于基础代谢

15、的叙述，下列哪项是错误的：关于基础代谢的叙述，下列哪项是错误的：A A在基础条件下测定在基础条件下测定 B B通常是以通常是以KJKJm2hm2h表示表示 C C是机体最低的代谢水平是机体最低的代谢水平 D D临床多用相对值表示临床多用相对值表示 E E与与体重不成比例关系体重不成比例关系 其次节其次节体体温（温（bodytemperature)n驾驭:正常体温及生理波动、散热方式、体温调整的中枢。n熟悉:机体的产热。n了解:体温调整机制。一、人体的正常体温及其生理变动一、人体的正常体温及其生理变动（一）、体温的概念（一）、体温的概念1.体表温度和体核温度体表温度和体核温度shelltempe

16、rature：机体表层的温度。：机体表层的温度。皮肤温度：机体表层的最外层，既皮肤的温度。皮肤温度：机体表层的最外层，既皮肤的温度。额部额部躯干躯干手手足足coretemperature：机体深部的温度。：机体深部的温度。2.体温：体温：指机体深部的平均温度。指机体深部的平均温度。（二）体温的正常值（二）体温的正常值通常接受于测量的部位：通常接受于测量的部位：腋下温度腋下温度口腔温度口腔温度额、手背额、手背四肢四肢躯干躯干o实力：实力：手掌、足底手掌、足底额、手背额、手背四肢四肢躯干躯干o汗液：水分汗液：水分99%，固体成分主要是，固体成分主要是NaCl。为汗腺主动分泌。为汗腺主动分泌。2、散

17、热的调整、散热的调整皮肤温度的调整：体温调整中枢通过交感神经系统，皮肤温度的调整：体温调整中枢通过交感神经系统，调整皮肤的血流量调整皮肤的血流量 从而变更皮肤温度，限制物理从而变更皮肤温度，限制物理散热的多少。散热的多少。皮肤血液循环的特点是血流量可以皮肤血液循环的特点是血流量可以大范围的变更。物理散热的多少与皮肤温度及相关大范围的变更。物理散热的多少与皮肤温度及相关的温度差有关。的温度差有关。发汗的调整：主要中枢位于下丘脑。汗腺受胆碱能发汗的调整：主要中枢位于下丘脑。汗腺受胆碱能交感神经支配。交感神经支配。适宜刺激为皮肤和下丘脑的温度，适宜刺激为皮肤和下丘脑的温度，也称为温热性发汗。也称为温

18、热性发汗。影响发汗的因素：参与发汗的汗腺数目和发汗强影响发汗的因素：参与发汗的汗腺数目和发汗强度；劳动或运动强度；度；劳动或运动强度；环境的温度和湿度；风速。环境的温度和湿度；风速。精神性发汗：由精神惊惶或心情激烈而引起的发汗。精神性发汗：由精神惊惶或心情激烈而引起的发汗。三、体温调整三、体温调整自主性体温调整：机体在下丘脑体温调整中枢的限制下，自主性体温调整：机体在下丘脑体温调整中枢的限制下，通过增减皮肤血流量、发汗、寒战等生理反应，常常通过增减皮肤血流量、发汗、寒战等生理反应，常常维持产热和散热过程的动态平衡。体温调整的基础。维持产热和散热过程的动态平衡。体温调整的基础。行为性体温调整：机

19、体（包括变温动物）在不同的温度环行为性体温调整：机体（包括变温动物）在不同的温度环境的姿态和行为。体温调整的补充，并使人具有预见境的姿态和行为。体温调整的补充，并使人具有预见性。性。体温调整的生物限制系统体温调整的生物限制系统产热过程产热过程散热过程散热过程温度感受器温度感受器调调定定点点+-干扰干扰体温体温体体温温调调整整中中枢枢体体核核温温度度温度感受器温度感受器o1、外周温度感受器、外周温度感受器存在于皮肤、粘膜和内脏中存在于皮肤、粘膜和内脏中的，对温度变更敏感的游离神经末梢。皮肤温度感的，对温度变更敏感的游离神经末梢。皮肤温度感受器：温觉感受器少于冷觉感受器，受器：温觉感受器少于冷觉感

20、受器，1：4-10。对温度的水平和变更速度都敏感。对温度的水平和变更速度都敏感。o2、中枢温度感受器、中枢温度感受器中枢温度敏感神经元存在部中枢温度敏感神经元存在部位：主要在下丘脑的位：主要在下丘脑的POAH区。也存于在脊髓、延区。也存于在脊髓、延髓、脑干网状结构之中。髓、脑干网状结构之中。POAH区的温度敏感神经区的温度敏感神经元接受皮肤和其他部位的温度敏感神经元的温度信元接受皮肤和其他部位的温度敏感神经元的温度信息，温度敏感神经元也感受所在部位的温度信息。息，温度敏感神经元也感受所在部位的温度信息。o温度敏感神经元的活动也受致热原、单胺类物质以温度敏感神经元的活动也受致热原、单胺类物质以及各种多肽的影响及各种多肽的影响（二）体温调整中枢o部位：下丘脑的PO/AH区是体温调整的基本中枢。o依据：被破坏时产散热消逝；温度信息汇聚于此；o 整合型式与整体反应型式相类似；对致热原或单胺的反应与整体的反应类似。o调定点：PO/AH区中的起到恒温器设定值作用的结构或功能。(三)体温调整的调定点学说