能量代谢与体温jianhua.ppt

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1、能量代谢与体温,能量代谢与体温,一、能量代谢 1 能量的来源与利用 2 能量代谢的测量原理 3 影响能量代谢的因素 4 基础代谢与基础代谢率 二、体温及其调节 1 正常体温及其变化 2 机体产热与散热 3 体温调节-产热与散热的动态平衡，重 点讲反射性调节调定点学说,第一节 能量代谢,同化作用（合成代谢）- 耗能 新陈代谢 能量代谢 (物质代谢) 异化作用（分解代谢）- 放能 定义：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）。,一、机体能量的来源与利用,1、糖：机体的主要能源 70%（中国人） 2、脂肪：提供大约 30%的能量 3、蛋白

2、质（氨基酸）：提供少量的能量 4、能量的去路 食物中的能量 100% 自由能 95% ATP 45% 各种功能活动 墒 5% 热量 50% 热量 20-45% 外功 0-25% ATP：机体的能量货币（载体） 磷酸肌酸： ATP的缓冲物（储备）,转移,二、能量代谢测定的原理与方法,能量代谢率（energy metabolic rate）：单位时间内机体的产热量。 原理： 能量守衡: 食物的化学能 = 热能 + 外功 能量代谢 = 热能 + 外功 + 热储备 营养物氧化产热量与氧耗量之间存在着严格的定比关系，只要测出1小时耗氧量就能测出产热量,方法： （一）、直接测热法 利用特殊的测量装置直接测

3、量整个机体在单位时间内向外界环境散发的总热量。 设备复杂，操作繁琐，应用受限。 用于研究肥胖和内分泌障碍。,、间接测热法 1、间接测热法的原理 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，释放的能量是一定的。 产物一致：食物在体内外的氧化其最终产物 是一样的。 基本原理： 利用化学反应的对比关系，查出一定时间内机 体中氧化分解的糖、脂肪和蛋白质各有多少， 据此计算该段时间内 机体所释放出的总热量。,与能量代谢测定有关的几个概念,1. 食物的热价（thermal equivalent of food） 1克某种食物氧化（或在体外燃烧）时所释放的热量。热价有生物热价（体内氧化释放的

4、热量）和物理热价（体外燃烧释放的热量）之分。,2. 食物的氧热价（thermal equivalent of oxygen） 某种食物氧化时每消耗1升氧所产生的热量。,3. 呼吸商（respiratory quotient, RQ） 一定时间内机体呼出的CO2量与吸入的 O2量的比值（CO2O2）。 产生的CO2 mol数 产生的CO2 ml数 RQ 消耗的O2 mol数 消耗的O2 ml数,表 三种营养物质氧化时的几种数据,三、影响能量代谢的因素,1、肌肉活动：最为显著，提高代谢率 劳动或运动时耗氧量和能量代谢显著增加，可达安静时的10-20倍，因此能量代谢可作为劳动或运动时肌肉活动强度的指

5、标。 2、环境温度 环境温度在20-30摄氏度时，能量代谢率最为稳定。 3、食物的特殊动力效应 进食后机体产热量的额外增加。可能与肝脏处理蛋白质有关 4、精神紧张活动：由与精神活动相关连的肌肉活动和激素分泌引起代谢率提高。 *5、节律性变化,（一）定义： 基础代谢（basal metabolism）是指在基础状态下的能量代谢。 基础代谢率（basal metabolism rate，BMR）是指在基础状态下单位时间内的能量代谢。是以每小时，每平方米体表面积的产热量为单位，以kJ/m2.h表示。,四、基础代谢（basic metabolism）,基础状态： 清晨、清醒、静卧，未作肌肉活动； 前夜

6、睡眠良好，测定时无精神紧张； 测定前至少禁食12小时； 室温2025。 此时体内能量消耗只用于维持一些基本的生 命活动如呼吸、循环等，能量代谢比较稳定。,（二）测定与表示方法 1、测定方法 RQ为0.82，氧热价 20.20 KJ/L， 测一定时间(h)的耗O2量（VO2/6 min 10） 20.20 kJ VO2/h (m2) = kJ/h/ m2 2、表示方法 实测值正常平均值 BMR = 100% 正常平均值 正常：10 %15 %，年龄、性别 超过20% 病态，发热1C，升高 13%。 内分泌疾病，如甲亢、甲低。,（三）测定BMR的意义 评价内分泌功能、能量代谢水平。 检测甲状腺的功

7、能。 甲状腺机能亢进、发热、糖尿病、红细胞 增多症、白血病及伴有呼吸困难的心 脏病等引起BMR升高； 甲状腺机能低下、病理性饥饿、阿狄森 病、肾病综合症及垂体性肥胖症等引 起BMR降低,第二节 体温及其调节,一、体温 body temperature （一）、体表温度（shell temperature）和体核温度（core temperature ） 体表温度：机体表层的温度。 皮肤温度：机体表层的最外层，即皮肤的温度。 额部 躯干 手 足; 气温高，差异小；气温低，差异大 体核温度：机体深部的温度。 体温：指体核温度的平均温度。 腋下温度 口腔温度 直肠温度 36.0 37.4 36.7

8、- 37.7 36.9 37.9,（二）、体温的正常变动 1 昼夜波动：昼夜节律、日周期。清晨2-6时最低， 午后1-6时最高，波动1 。可能与下丘脑 的生物钟功能有关。 2 性别：女性高于男性0.3摄氏度，女性的月周期月 经后期体温升高。可能与黄体分泌的孕酮有关 3 年龄：小儿体温高且不稳定，老年人体温低。 4 肌肉活动：剧烈的肌肉活动使产热量增加，体温 升高。 5、其他：情绪、进食、环境温度等 *麻醉药物可影响体温： 影响体温中枢及传入神经 扩张皮肤血管，散热,二、机体的产热与散热 体热平衡：产热和散热两个生理过程之间 的动态平衡，维持体温恒定。 机体热含量= 体重（kg）0.83（组织比

9、热）平均T( ) 平均T与环境温度有关。,（一）、产热 1 主要产热器官：安静时，内脏器官（肝脏） 运动时，肌肉，90% 2 产热形式：战栗产热（肌肉收缩）和非战栗 产热（代谢） 战栗产热 shivering thermogenesis 战栗：骨骼肌发生不随意的节律性收缩 特点：不做外功，产热量很高。 非战栗产热 non- shivering thermogenesis 代谢产热：褐色脂肪组织的产热量最大,3 调节： 体液调节：甲状腺激素、肾上腺素和去 甲肾上腺素 神经调节：交感神经 寒冷交感神经系统肾上腺髓质肾上腺素、去甲肾上腺腺素产热 寒冷中枢神经系统下丘脑释放促甲状腺素释放激素垂体促甲状

10、腺素甲状腺甲状腺激素产热, 散热 1、散热途径 皮肤散热85%，呼吸14%，粪尿1、5%。 2、体内热到达皮肤 热传导，血液循环带热。 3、皮肤散热的方式 （1）辐射： （2）传导 （3）对流, 蒸发evaporation ：最有效的散热方式。1克水蒸发，吸热2.4 kJ. 不感蒸发(渗透蒸发) insensible perspiration ：指体液中的水分直接渗透 出皮肤和呼吸道粘膜等表面而蒸发，并不为人们察觉,持续进行的一种散热途径。 每天1000ml，皮肤600 - 800ml，呼吸道200 - 400ml。,发汗sweating: 汗腺分泌汗液的活动。是环境温度高于体温时的机体唯一有

11、效的散热途径。 汗液：水分 99%，固体成分主要是 NaCl pH: 68，低渗（等渗低渗） 为汗腺主动分泌。 A、温热性发汗（thermal sweating） 由温热刺激引起的蒸发散热。调节T。 发汗中枢：下丘脑。 B、精神性发汗（mental sweating）:与T调 节无关。中枢：大脑皮层运动前区。,三、体温调节,自主性体温调节（autonomic thermoregulation） ：机体在下丘脑体温调节中枢的控制下，通过增减皮肤血流量、发汗、寒战等生理反应，经常维持产热和散热过程的动态平衡。体温调节的基础。 行为性体温调节（behavioral thermoregulation）

12、：机体（包括变温动物）在不同的温度环境的姿势和行为。是体温调节的补充，并使人具有预见性。,参与部位 1）感受器：外周：皮肤，内脏 中枢：下丘脑前部视前区 （PO/AH），中脑网状结构，脊髓 2）中枢：下丘脑前部视前区：前部散热，后 部产热 3）传出神经：交感神经纤维、胆碱能神经为主,假说 调定点学说：按恒温器调节，在PO/AH设置 一个调定点，即规定的温度值37 体液说: 散热：发汗，喘气，皮肤血管舒张，代 谢 产热：寒战，汗腺 ，血管（+）， T3、 T4、Ad代谢 5-HT NE,体温调节的生物控制系统,调定点,+,-,体温调节中枢,产热过程,散热过程,温度感受器,体核温度,干扰,体温,热 冷,Eckert 1983年提出：,T3、T4代谢增加,喘气，发汗,皮肤血管、 肾上腺髓质,寒战,途径,复习思考题 1、名词概念：量代谢 食物的热价 氧热价 呼吸商 食物的特殊动力效应 基础代谢（率） 体温 调定点 2、间接测热法的原理及方法。 3、影响能量代谢的因素。 4、基础状态（条件）。 5、产热的器官和方式。 6、散热的途径和皮肤散热的方式。 7、温度感受器、T调节中枢与T调节过程。,