生理学 第七章 能量代谢与体温.ppt
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1、生理学 第七章 能量代谢与体温 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望第一节第一节 能量代谢能量代谢合成代谢合成代谢耗能耗能新陈代谢新陈代谢(物质代谢)(物质代谢)分解代谢分解代谢放能放能能量代谢的概念能量代谢的概念:物质代谢过程中伴随着的能物质代谢过程中伴随着的能量的释放、转移量的释放、转移、贮存、贮存和利用,称为能量和利用,称为能量代谢代谢。能量代谢能量代谢一一 、机体能量的来源与去路机体能量的来源与去路 糖糖 :70%70%来源来源 脂肪:脂肪:40
2、4050%50%蛋白质:数量很少蛋白质:数量很少 1.糖糖脑组织所需能量完全来源于脑组织所需能量完全来源于糖的有氧氧化。糖的有氧氧化。当机体缺氧和血糖水平过低当机体缺氧和血糖水平过低时,均可导致脑功能障碍,时,均可导致脑功能障碍,甚至出现低血糖性休克。甚至出现低血糖性休克。方式方式:有氧氧化与无氧酵解。有氧氧化与无氧酵解。2.脂肪脂肪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:释放能量多,为同等重量糖释放能量多,为同等重量糖 的二倍。的二倍。3.蛋白质蛋白质一般用作构成细胞成分,及合一般用作
3、构成细胞成分,及合成酶和激素等生物活性物质,成酶和激素等生物活性物质,不做为供能物质。不做为供能物质。但在长期饥饿,能源缺乏时才但在长期饥饿,能源缺乏时才不得已用于供能不得已用于供能。能源物质释放的能量有能源物质释放的能量有50%50%转转化为热能,其余以自由能形式贮存化为热能,其余以自由能形式贮存于于ATPATP中。除骨骼肌运动时所完成中。除骨骼肌运动时所完成的机械外功,其余的自由能最终也的机械外功,其余的自由能最终也转变为热能。转变为热能。(二二)能量去路能量去路(三三)能量代谢的测定方法能量代谢的测定方法1.1.直接测热法直接测热法:直接测量从机体体表直接测量从机体体表、呼出气、呼出气、
4、尿液和粪便排出的总热量。如果不做外功,该热量尿液和粪便排出的总热量。如果不做外功,该热量就是机体代谢的全部热量。这种方法测定准确,但就是机体代谢的全部热量。这种方法测定准确,但设备复杂,操作繁琐,现已极少应用。设备复杂,操作繁琐,现已极少应用。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”,测算出,测算出一定时间内氧化的糖、脂肪和蛋白质各有多少,再计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。算出它们所释放出的热量。食食物物的的热热价价:1 1食食物物在在氧氧化化时时所所释释放放出出来的热量,称为食物的热价。来的热量,称为
5、食物的热价。物理热价物理热价:指食物在体外燃烧时释放的热量。指食物在体外燃烧时释放的热量。生理热价生理热价:指在体内氧化时所产生的热量。指在体内氧化时所产生的热量。糖与脂肪糖与脂肪:物理热价生理热价物理热价生理热价 蛋蛋 白白 质质:物物理理热热价价生生理理热热价价(蛋蛋白白质质在在体体内内不不能能被被彻彻底底氧氧化化分分解解,有有一一部部分分以以尿素的形式由尿中排泄)。尿素的形式由尿中排泄)。食物的氧热价:食物的氧热价: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氧热价。氧所产生的热量称为该种食物的氧热价。由于各种食物在体内氧化时的耗由于各种食物在体内氧化时
6、的耗O O2 2量、量、COCO2 2产生量的不同,故各种食物的氧热价不同。产生量的不同,故各种食物的氧热价不同。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 质耗氧量质耗氧量 产产COCO2 2量量 物理热价物理热价 生理热价生理热价 氧热价氧热价 呼吸商呼吸商(L/g)(L/g)(KJ/g)(KJ/g)(KJ/g)(R Q)(L/g)(L/g)(KJ/g)(KJ/g)(KJ/g)(R Q)糖糖 0.83 0.83 17.0 17.0 21.0 1.00 0.83 0.83 17.0 17.0 21.0 1.00 脂脂 肪肪 1.98 1.43 39.8 39.8 19.7 0
7、.71 1.98 1.43 39.8 39.8 19.7 0.71 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 能量代谢率能量代谢率=6min=6min耗氧量耗氧量1010氧热氧热价价 体表面积体表面积 体表面积计算体表面积计算体表面积(体表面积(m2)=0.0061身高身高(cm)+0.0128体体重(重(kg)0.1529,简化法计算,如图:简化法计算,如图:二二、影响能量代谢的因素、影响能量代谢的因素(一一)肌肉活动肌肉活动 肌肌肉肉活活动动对对能能量量代代谢谢的的影影响响最最大大。全全身身剧剧烈烈
8、活活动动时时,短短时时间间内内其其总总产产热热量量比比安安静时高出数十倍。静时高出数十倍。表表7-3 7-3 机体不同状态时机体不同状态时 的能量代谢率的能量代谢率 状态状态 产热量产热量(KJ/m(KJ/m2 2.min).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 17.05 17.05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(二)(二)精神活动精神活动精神紧张、情绪激动精神紧张、情绪激
9、动能量代谢能量代谢机理机理: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奋交感神经兴奋儿茶酚胺释放儿茶酚胺释放能量能量代谢率代谢率(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,这这些些 “额额外外”热热量量是是由由进进食引起的。食引起的。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称为为食物的特殊动力效应。食物的特殊动力效应。各种营养物质的食物特殊动力效应不
10、同各种营养物质的食物特殊动力效应不同:蛋白质:蛋白质:30%30%糖:糖:4%4%脂肪:脂肪:6%6%混合食物:混合食物:10%10%其产生的机制尚不十分清楚,可能与肝其产生的机制尚不十分清楚,可能与肝脏处理蛋白分解产物时的额外能量消耗有关。脏处理蛋白分解产物时的额外能量消耗有关。(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.当环境温度低于当环境温度低于2020时时,随着温度的不断下随着温度的不断下降,机体产生寒战和肌紧张增加
11、以御寒,同时降,机体产生寒战和肌紧张增加以御寒,同时增加能量代谢率。增加能量代谢率。4.4.舰艇舱内温度可高达舰艇舱内温度可高达6060,故舰员的能量代故舰员的能量代谢率很高。谢率很高。三三、基础代谢、基础代谢与基础代谢率与基础代谢率(一一)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谢。下的能量代谢称为基础代谢。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,即禁食121214h14h,前一天应清淡,前一天应清淡、不不要太饱的饮食,要太饱的饮食,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。平卧平卧,全身肌肉放松全身肌肉放松,尽力排除肌肉活
12、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18-2518-25,排除环境温度的影响排除环境温度的影响。(二二)BMR)BMR的测定和正常值的测定和正常值 1.1.BMRBMR的测定的测定:(:(通常采用简易法通常采用简易法)把基础状态下的氧热价把基础状态下的氧热价定定为为20.20.195195KJKJ。测出测出1h1h内内(测测6min6min的耗氧量的耗氧量10)10)的耗氧量。的耗氧量。测出体表面积。测出体表面积。按下面公式计算出按下面公式计算出BMRBMR实测值:实测值:BMR BMR实测值实测值20.19520.
13、195耗氧量耗氧量体表面积体表面积 对照表对照表7-7-1 1的的BMRBMR平均值平均值,按下面公式计算出按下面公式计算出BMRBMR相对值:相对值:BMR BMR相对值相对值BMRBMR实测值实测值-BMR-BMR平均值平均值BMRBMR平均值平均值100%100%2 2、BMRBMR的正常水平及其异常变化的正常水平及其异常变化BMRBMR正常值正常值:10101515临床常用简便法:临床常用简便法:BMRBMR(%)=脉率脉率+脉压(脉压(mmHgmmHg)-111-111BMR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+20%+20%提示甲亢或见于糖尿病、白血提
14、示甲亢或见于糖尿病、白血病、发热病、发热20%20%提示甲减或见于提示甲减或见于肾病综合征、肾病综合征、病理性饥饿、垂体性肥胖病理性饥饿、垂体性肥胖 第二节第二节 体温体温1.体温的概念体温的概念:机体深部的平均温度。机体深部的平均温度。(1)体表温度体表温度(shelltemperature):):数数值低,值低,不稳定,各部差异大不稳定,各部差异大(2)体核温度体核温度(coretemperature):数值高,):数值高,稳定,各部差异小稳定,各部差异小概概念念:指指身身体体深深部部的的平平均均温温度,即体核温度度,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
15、代谢谢和和一一切切生生命命活活动动正正常常进进行的必需条件。行的必需条件。体体温温过过高高、过过低低都都会会影影响响酶酶的的活活性性,导导致致生生理理功功能能的的障障碍碍,甚至造成死亡。如:甚至造成死亡。如:T T 22 22心跳停止;心跳停止;T T 43 43酶变性而死亡酶变性而死亡;T=27T=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)体温的测定体温的测定通常体温的测量部位为腋窝、口腔和直肠温。通常体温的测量部位为腋窝、口腔和直肠温。直直肠肠温温度度正正常常值值:36.9-37.9;测测量量时时应应将将肛肛表表插入直肠插入直肠6cm以上。以上
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