能量代谢与体温 讲稿.ppt

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1、关于能量代谢与体温 第一页，讲稿共四十二页哦一、一、机体能量来源与去路机体能量来源与去路(一一)来源来源1.糖糖:主要主要(50-70)脑组织脑组织所需能量完全来源于所需能量完全来源于糖的有氧氧化糖的有氧氧化。血糖过低，可导致意识障碍、昏迷及抽搐。血糖过低，可导致意识障碍、昏迷及抽搐。2.脂肪：次之脂肪：次之(30)3.蛋白质：很少蛋白质：很少(长期饥饿或极度消耗时，才成长期饥饿或极度消耗时，才成为主要能量来源为主要能量来源).第二页，讲稿共四十二页哦(二二)去路去路第三页，讲稿共四十二页哦(一一)基本原理基本原理 “能能量量守守恒恒定定律律”,根根据据机机体体在在单单位位时时间间内内发发散总

2、热量或所消耗食物量散总热量或所消耗食物量,测算出能量代谢率。测算出能量代谢率。(二二)测定方法测定方法1.1.直接测热法直接测热法：直接测量从体表、呼出气、尿液直接测量从体表、呼出气、尿液和粪便排出的总热量。和粪便排出的总热量。准确，但设备复杂，操作繁琐，现极少应用。准确，但设备复杂，操作繁琐，现极少应用。二、能量代谢的测定二、能量代谢的测定第四页，讲稿共四十二页哦 利用利用“定比定律定比定律”（即（即反应物与生成物的量呈一定比反应物与生成物的量呈一定比例关系），测算一定时间内氧化的糖、脂肪和蛋白质各有例关系），测算一定时间内氧化的糖、脂肪和蛋白质各有多少，计算出它们所释放出的热量。多少，计算

3、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来的热量。的热量。物理热价物理热价：体外燃烧时释放热量。体外燃烧时释放热量。生理热价生理热价：体内氧化时产生热量。体内氧化时产生热量。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：物理热价生理热价：物理热价生理热价 2.2.间接测热法间接测热法：第五页，讲稿共四十二页哦 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氧气所氧气所产生的热量。产生的热量。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产生量与产生

4、量与耗耗O O2 2量的比值。量的比值。第六页，讲稿共四十二页哦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)(RQ)(L/g)(L/g)(KJ/g)(KJ/g)(KJ/g)(RQ)糖糖 0.83 0.83 17.0 17.0 21.0 1.000.83 0.83 17.0 17.0 21.0 1.00 脂脂 肪肪 1.98 1.43 39.8 39.8 19.7 0.711.98 1.43 39.8 39.8 19.7

5、0.71 蛋白质蛋白质 0.95 0.76 23.5 18.0 18.8 0.850.95 0.76 23.5 18.0 18.8 0.85 RQRQ1.0 1.0 氧化糖；氧化糖；RQRQ0.70 0.70 氧化脂肪氧化脂肪 RQRQ0.820.82一般饮食；一般饮食；RQRQ0.800.80或或1.01.0长期饥饿长期饥饿第七页，讲稿共四十二页哦 非蛋白呼吸商非蛋白呼吸商(NPRQ):(NPRQ):一定时间内一定时间内，机体氧化非蛋机体氧化非蛋白食物时白食物时COCO2 2产生量与耗产生量与耗O O2 2量比值。量比值。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COCO

6、2 2量量 NPRQ NPRQ 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 分解蛋白产生分解蛋白产生COCO2 2量量=NP6.250.76(L)NP6.250.76(L)分解蛋白耗分解蛋白耗O O2 2量量=NP6.250.94(L)NP6.250.94(L)6.25=6.25=产生产生1g1g尿氮尿氮(NP)(NP)需氧化蛋白需氧化蛋白6.25g6.25g0.76(L)=0.76(L)=每氧化每氧化1g1g蛋白的产生蛋白的产生COCO2 2量量0.94(L)=0.94(L)=每氧化每氧化1g1g蛋白的耗蛋白的耗O O2 2量量第八页，讲稿共四十二页哦第九页，讲稿共

7、四十二页哦三、影响能量代谢的因素三、影响能量代谢的因素(一一)肌肉活动肌肉活动影响最大。影响最大。第十页，讲稿共四十二页哦(二二)精神活动精神活动 平静思考问题时，能量代谢受影响不大。平静思考问题时，能量代谢受影响不大。但精神处于紧张状态但精神处于紧张状态(烦躁、恐惧、情绪激动等烦躁、恐惧、情绪激动等)时，时，由于无意识的肌肉紧张性增强、交感神经兴奋及促由于无意识的肌肉紧张性增强、交感神经兴奋及促进代谢的内分泌激素释放增多等原因，产热量可显进代谢的内分泌激素释放增多等原因，产热量可显著增加。著增加。第十一页，讲稿共四十二页哦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

8、,持持续续7 78h),8h),产产热热量量比比进进食食前前有有所所增增加加，这这些些 “额额外外”热热量量是由进食引起的，称为是由进食引起的，称为食物的特殊动力效应食物的特殊动力效应。各各种种营营养养物物质质的的食食物物特特殊殊动动力力效效应应不不同同，蛋蛋白白质质时时产产热热量量增增加加3030，混混合合性性食食物物增增加加1010，糖糖和和脂脂肪增加肪增加4 46 6。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分解产物时的额外能量消耗有关。白分解产物时的额外能量消耗有关。(三三)食物的特殊动力效应食物的特殊动力效应第十二页，讲稿共四十二页哦(四四

9、)环境温度环境温度 1.201.203030环境中稳定。环境中稳定。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，能能量量代代谢率增加。谢率增加。第十三页，讲稿共四十二页哦(一一)概念概念 1.1.基础代谢基础代谢：在在基础状态基础状态下的能量代谢。下的能量代谢。基础状态基础状态：清晨空腹，即禁食清晨空腹，即禁食121214h14h，以排除食物特殊动力以排除食物特殊动力效应的影响效应的影响。平卧平卧，全身肌肉放松全身

10、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18-2518-25，排除环境温度的影响排除环境温度的影响。2.2.基础代谢率基础代谢率(BMR)(BMR)：单位时间内的基础代谢。单位时间内的基础代谢。四、基础代谢四、基础代谢第十四页，讲稿共四十二页哦第十五页，讲稿共四十二页哦 把基础状态下的呼吸商定为把基础状态下的呼吸商定为0.820.82、氧热价为氧热价为20.20KJ20.20KJ。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。

11、按下面公式计算出按下面公式计算出BMRBMR实测值：实测值：BMRBMR实测值实测值20.2020.20耗氧量耗氧量/体表面积体表面积 2.2.BMRBMR正常值正常值：101015152020可能是病态可能是病态甲亢甲亢：+25+25+80%+80%；甲减；甲减：-20%-20%-40%-40%发烧：体温每升高发烧：体温每升高1 1，BMRBMR升高升高13%.13%.(二二)BMR的测定和正常值的测定和正常值 1.BMR的测定的测定:(通常采用简易法通常采用简易法)第十六页，讲稿共四十二页哦第二节第二节 体温体温概概念念：身身体体深深部部平平均均温温度度，即体核温度即体核温度。意意义义：体

12、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正常常进进行行的必需条件。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=27T=27低温麻醉。低温麻醉。第十七页，讲稿共四十二页哦（一）（一）正常体温正常体温 1.1.肛温：肛温：36.936.937.937.9。2.2.口温：口温：36.736.737.737.7。3.3.腋温：腋温：36.036.037.437.4。肛肛温温比比较较接接近近体体核核温温度度，但但由由于于测测试试不不便便，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

13、紧紧体体温温计计和和测测量量时时间间（约需（约需10min10min）。）。另另外外，科科研研中中还还常常用用食食管管温温度度（=体体核核温温度度）、鼓鼓膜膜温温度（度（=下丘脑温度）。下丘脑温度）。一、人体正常体温及生理变动一、人体正常体温及生理变动第十八页，讲稿共四十二页哦1.1.昼夜节律变化昼夜节律变化 体温在一昼夜中周期性波动。体温在一昼夜中周期性波动。一一般般是是清清晨晨2 26 6时时最最低低，下下午午1 16 6时时最最高高，波波动动幅幅度一般不超过度一般不超过11。与与人人昼昼动动夜夜息息的的生生活活规规律律，以以及及代代谢谢、血血液液循循环环、呼吸等机能的相应周期性变化有关。

14、呼吸等机能的相应周期性变化有关。长期夜间工作的人，上述周期性变化可以发生颠倒。长期夜间工作的人，上述周期性变化可以发生颠倒。（二）（二）体温的生理变动体温的生理变动第十九页，讲稿共四十二页哦2.2.性别差异性别差异 成成年年女女性性体体温温平平均均比比男男性性高高0.30.3。女女子子体体温温随随月经周期而产生周期性变动。排卵日最低。月经周期而产生周期性变动。排卵日最低。第二十页，讲稿共四十二页哦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。体体温温随随着着年年龄龄的的增增长长有有逐逐渐渐降降低低的的趋趋势势（与与代代谢谢率率降降低低逐逐渐渐有有关关），大大约约每每

15、增增长长1010岁岁，体体温温约约降降低低0.050.05。新新生生儿儿（特特别别是是早早产产儿儿）由由于于体体温温调调节节机机构构尚尚未未发发育育完完善善、老老年年人人由由于于调调节节能能力力差差，易易受受环环境温度的影响。境温度的影响。第二十一页，讲稿共四十二页哦4.4.其他其他 肌肌肉肉活活动动时时，代代谢谢明明显显增增强强，产产热热增增加加，可可使使体体温温暂暂时时升升高高1 122。测测体体温温时时，要要先先让让受受试试者者安安静静一一段段时时间间，小小儿应防止其哭闹。儿应防止其哭闹。情绪激动、精神紧张、进食情绪激动、精神紧张、进食,都会影响体温。都会影响体温。全全身身麻麻醉醉时时，

16、会会因因抑抑制制体体温温调调节节中中枢枢和和扩扩张张血血管管的的作用及骨骼肌松弛，使体温降低，所以全麻时应注意保温。作用及骨骼肌松弛，使体温降低，所以全麻时应注意保温。第二十二页，讲稿共四十二页哦第二十三页，讲稿共四十二页哦二、机体的产热和散热二、机体的产热和散热 人体正常体温的维人体正常体温的维持，是在体温调节机持，是在体温调节机构的协调和控制下，构的协调和控制下，产热和散热过程达到产热和散热过程达到动态平衡的结果。动态平衡的结果。第二十四页，讲稿共四十二页哦 1.1.主要产热器官主要产热器官：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，其其次次是是脑）。脑）。活动

17、状态活动状态,主要产热器官是主要产热器官是骨骼肌骨骼肌。(一一)产热产热第二十五页，讲稿共四十二页哦 2.产热形式产热形式 战栗产热战栗产热：骨骼肌不随意节律性收缩，特点是：骨骼肌不随意节律性收缩，特点是屈肌和伸肌同时收缩，不做功，但产热量高。屈肌和伸肌同时收缩，不做功，但产热量高。寒冷环境中，在战栗之前，先出现战栗前肌紧张，当肌寒冷环境中，在战栗之前，先出现战栗前肌紧张，当肌紧张上升到一临界水平时就转变为战栗。紧张上升到一临界水平时就转变为战栗。非战栗产热非战栗产热：又称代谢产热，机体所有的组织器：又称代谢产热，机体所有的组织器官都能进行代谢产热，以褐色脂肪组织的产热量最大官都能进行代谢产热

18、，以褐色脂肪组织的产热量最大（约占（约占70%70%）。）。第二十六页，讲稿共四十二页哦3.产热活动的调节产热活动的调节 机体在寒冷环境几周后机体在寒冷环境几周后甲状腺甲状腺T3、T4 代谢率代谢率(增加增加4 45 5倍倍)产热量产热量 作用缓慢，作用缓慢，维持时间长。维持时间长。寒冷刺激时寒冷刺激时交感交感-肾上腺髓质肾上腺髓质 NE、E产热量产热量 作用迅速，作用迅速，维持时间短。维持时间短。第二十七页，讲稿共四十二页哦(二二)散热散热1.1.散热部位散热部位：主：皮肤主：皮肤面积大面积大与外界接触与外界接触血流丰富血流丰富有汗腺有汗腺次：次：肺、尿、粪肺、尿、粪第二十八页，讲稿共四十二

19、页哦 2.2.散热方式散热方式：当外界气温低于人体表层温度时，人体主要通当外界气温低于人体表层温度时，人体主要通过过辐射、传导和对流辐射、传导和对流方式散热，其散热量约占总量方式散热，其散热量约占总量7070。当外界温度接近或高于皮肤温度时，机体的散当外界温度接近或高于皮肤温度时，机体的散热是依靠热是依靠蒸发蒸发方式散热。方式散热。第二十九页，讲稿共四十二页哦 指指体体热热以以热热射射线线形形式式传传给给温温度度较较低低的的周周围围环环境中的散热方式。境中的散热方式。辐射散热量多少取决于辐射散热量多少取决于 在在高高温温环环境境中中作作业业（如如舰舰船船、炼炼钢钢人人员员）,因因环环境境温温度

20、度高高于于皮皮肤肤温温度度，机机体体不不仅仅不不能能辐辐射射散散热热，反反而会吸收周围的热量，故易发生中暑。而会吸收周围的热量，故易发生中暑。有效辐射面积有效辐射面积皮肤与环境温度差皮肤与环境温度差辐射散热辐射散热：第三十页，讲稿共四十二页哦传导散热传导散热：指指体体热热直直接接传传给给与与机机体体相相接接触触的的低低温温物物体体的的散热方式。散热方式。传导散热量取决于传导散热量取决于 水水的的导导热热性性好好，因因此此临临床床上上常常利利用用冷冷水水袋袋或或冰冰袋为高热患者降温。袋为高热患者降温。温差温差接触面积接触面积与皮肤接触物体导热性与皮肤接触物体导热性第三十一页，讲稿共四十二页哦 指

21、体热凭借指体热凭借空气流动空气流动交换热量的散热方式。交换热量的散热方式。传导散热的一种特殊形式。传导散热的一种特殊形式。对流散热量主要取决于对流散热量主要取决于 衣服覆盖于体表，不易实现对流；棉、毛纤维间的空衣服覆盖于体表，不易实现对流；棉、毛纤维间的空气不易流动，因此增加衣着可以保温御寒。气不易流动，因此增加衣着可以保温御寒。若在较密闭的高温环境中（如船舱内）或闷热若在较密闭的高温环境中（如船舱内）或闷热气候，因空气对流差，易发生中暑。气候，因空气对流差，易发生中暑。气温气温风速风速 对流散热对流散热：第三十二页，讲稿共四十二页哦 指指水水分分在在皮皮肤肤和和粘粘膜膜表表面面由由液液态态转

22、转化化为为气气态态，同同时带走大量热量的散热方式。时带走大量热量的散热方式。每每1.01.0水蒸发可带走热量水蒸发可带走热量2.44KJ2.44KJ。当气温当气温体温时，蒸发是唯一的散热途径体温时，蒸发是唯一的散热途径 又又称称不不显显汗汗。指指体体液液的的水水分分直直接接透透出出皮皮肤和粘膜表面，在未聚成明显水滴前蒸发掉的散热形式。肤和粘膜表面，在未聚成明显水滴前蒸发掉的散热形式。不不感感蒸蒸发发持持续续进进行行，约约1000ml/1000ml/日日（皮皮肤肤约约占占2/3,2/3,肺肺占占1/31/3）。临临床床上上给给病病人人补补液液时时应应考考虑虑到到由由不不感感蒸蒸发发丢丢失失的的体

23、液量。体液量。不感蒸发不感蒸发：蒸发散热蒸发散热:第三十三页，讲稿共四十二页哦 安静状态下安静状态下，环境温度达到环境温度达到3030左右时，便开始左右时，便开始发汗发汗；如果空气湿度大、衣着又多时，气温达如果空气湿度大、衣着又多时，气温达2525便可便可发汗发汗；机体活动时，由于产热量机体活动时，由于产热量，环境温度低于环境温度低于2020亦可发汗。亦可发汗。发汗散热是通过汗液蒸发吸收体表热量实现发汗散热是通过汗液蒸发吸收体表热量实现的的，若将汗液擦掉则不能起到蒸发散热的效果若将汗液擦掉则不能起到蒸发散热的效果；汗腺缺乏汗腺缺乏(如烧伤病人如烧伤病人)或汗腺分泌障碍者或汗腺分泌障碍者，在热环

24、境在热环境中就可导致体温升高危及生命。中就可导致体温升高危及生命。发汗：又称可感蒸发。发汗：又称可感蒸发。第三十四页，讲稿共四十二页哦汗液汗液：水分水分：9999固体固体：大部分为大部分为NaClNaCl其余为其余为KClKCl、尿素尿素、乳酸等乳酸等无葡萄糖和蛋白质无葡萄糖和蛋白质第三十五页，讲稿共四十二页哦 汗液流经汗腺排出汗液流经汗腺排出管的起始部时，部分管的起始部时，部分NaClNaCl可被重吸收，从可被重吸收，从而使最终排出的汗液而使最终排出的汗液成为成为低渗低渗。机体大量出。机体大量出汗时，要补充大量的水汗时，要补充大量的水份和适量的份和适量的aClaCl。第三十六页，讲稿共四十二

25、页哦3.散热的调节散热的调节：皮皮肤肤循循环环的的调调节节：交交感感N N调调控控着着皮皮肤肤血血管管口口径径及及其其血血流流量量，改改变变皮皮肤肤温温度度，从从而而影影响响辐辐射射、对对流流和传导散热量。和传导散热量。发发汗汗的的调调节节：发发汗汗是是反反射射性性调调节节。支支配配汗汗腺腺的神经纤维的不同，的神经纤维的不同，发汗分为发汗分为：第三十七页，讲稿共四十二页哦温热性发汗温热性发汗精神性发汗精神性发汗汗腺汗腺全身绝大部分汗腺分泌全身绝大部分汗腺分泌(手掌、足跖除外）手掌、足跖除外）手掌、足跖、前额和腋窝等部位手掌、足跖、前额和腋窝等部位汗腺汗腺神经神经支配支配交感神经的节后胆碱能交感

26、神经的节后胆碱能纤维纤维肾上腺素能神经纤维肾上腺素能神经纤维刺激刺激温热刺激温热刺激情绪激动或精神紧张情绪激动或精神紧张意义意义加强散热，对体温调节加强散热，对体温调节有重要作用。有重要作用。与体温调节无关。与体温调节无关。第三十八页，讲稿共四十二页哦(一一)温度感受器温度感受器 1.1.外周温度感受器外周温度感受器 分布分布：全身皮肤、某些粘膜和腹腔内脏等处。：全身皮肤、某些粘膜和腹腔内脏等处。类型类型：温觉、冷觉感受器：温觉、冷觉感受器 皮温皮温3030时时冷觉感受器冷觉感受器+冷觉冷觉 皮温皮温3535时时温觉感受器温觉感受器+温觉温觉 作作用用：温温度度感感受受器器传传入入冲冲动动到到

27、达达中中枢枢后后，除除产产生温觉之外，还能引起体温调节反应。生温觉之外，还能引起体温调节反应。三、体温调节三、体温调节第三十九页，讲稿共四十二页哦 分类分类：热敏、冷敏神经元热敏、冷敏神经元血温血温热敏神经元冲动发放频率热敏神经元冲动发放频率血温血温冷敏神经元冲动发放频率冷敏神经元冲动发放频率 分分布布：视视前前区区-下下丘丘脑脑前前部部(PO/AH)(PO/AH)、脑脑干干网网状状结结构构和脊髓等处和脊髓等处 加温加温PO/AH PO/AHPO/AH PO/AH的热敏的热敏N N元元+散热反应散热反应产热反应产热反应 冷却冷却PO/AH PO/AHPO/AH PO/AH的冷敏的冷敏N N元元

28、+散热反应散热反应产热反应产热反应2.2.中枢性温度敏感神经元中枢性温度敏感神经元第四十页，讲稿共四十二页哦从从脊脊髓髓到到大大脑脑皮皮层层都都存存在在调调节节体体温温的的中中枢枢结结构构。调调节节体体温的基本中枢位于温的基本中枢位于下丘脑下丘脑。视视前前区区-下下丘丘脑脑前前部部(PO/AH)(PO/AH)中中的的某某些些温温敏敏N N元元能能感感受受局局部部脑脑温温的的变变化化外外，还还能能对对中中脑脑、延延髓髓、脊脊髓髓、皮皮肤肤等等处处传传入入的的温温度度信信息息发发生生反反应应，以以及及能能直直接接对对致致热热物物质质、5-HT5-HT、NENE等物质发生反应。等物质发生反应。(二二)体温调节中枢体温调节中枢第四十一页，讲稿共四十二页哦感感谢谢大大家家观观看看第四十二页，讲稿共四十二页哦