资源描述
能量代谢和体温调节 Energy metabolism and thermoregulation,物质代谢过程中所伴随的能量的释放、转移、贮存和利用统称为能量代谢(energy metabolism)。,能量的来源及利用,糖是体内基本的供能物质,是机体的重要能源,机体的重要贮能物质和直接供能物质,体内营养物质的分解、释放的能量 机体散发的热能所做的机械功化学贮备能,能量代谢的测定,直接测热法 direct calorimetry,通过收集机体在一定时间内散发的总热量求得能量代谢率的方法。,食物的热价 thermal equivalent of food,间接测热法 indirect calorimetry,指1g食物氧化分解或在体外燃烧时所释放的热量,也叫卡价(caloric value of food)。 食物在体外燃烧时释放的热量称物理热价;在体内氧化所产生的热量,称生物热价。,返回,食物的氧热价 thermal equivalent of oxygen,指一定时间内机体的CO2产量与耗O2量的比值 。,呼吸商 respiratory quotient, RQ,某些情况下,呼吸商并不能完全准确地反映机体中三种营养物质氧化分解的比例:,机体内营养物质相互转化,反刍动物瘤胃饲料发酵,肌肉剧烈活动,非蛋白呼吸商 non-protein respiratory quotient, NPRQ,在去除蛋白质供能的情况下,测定一定时间内氧化糖和脂肪所产生的CO2量与耗O2量,并计算比值。,返回,间接测热法的依据,C6H12O6 6O2 6CO2 6H2O H,从尿氮排出量计算出蛋白质氧化量及蛋白质食物的产热量(1g尿氮相当于氧化分解6.25g蛋白质) ;,从总耗O2量和CO2产量中分别扣除蛋白质氧化的耗O2量和CO2产量,计算出NPRQ,查出该NPRQ值对应的氧热价,并计算出非蛋白食物的产热量;,将蛋白质食物与非蛋白食物的产热量相加,得出总产热量。,则总产热量数值8059.8kJ就是该受试者24小时内的能量代谢率。,假设受试者24小时的耗O2量为400L, CO2产量为340L,收集的24小时尿氮排出量为12g。,影响能量代谢的主要因素,食物的特殊动力效应 specific dynamic action,骨骼肌收缩舒张,精神状态,环境温度,基础代谢和静止能量代谢,基础代谢 basal metabolism,基础代谢率 basal metabolic rate, BMR,静止能量代谢,体温及其调节,第二节,深部温度 core temperature,表层温度 shell temperature,较高 较稳定 各部位差异较小,较低 不稳定 各部位差异较大,体温 body temperature,体温的生理性波动,昼夜变化,性别差异,年龄差异,骨骼肌活动和精神活动,在正常情况下,体温可受昼夜、性别、年龄、精神和体力活动、环境温度等因素的影响而发生生理性波动。,其它:进食、环境温度,产热器官,安静状态:内脏器官为主,产热方式,运动状态:骨骼肌为主,基础代谢产热,食物的特殊动力效应,骨骼肌运动产热,寒战产热和非寒战产热,机体的产热和散热,指在寒冷环境中,机体通过升高代谢率而增加产热的现象。 机理是一方面通过下丘脑腺垂体甲状腺轴促进甲状腺激素的分泌,另一方面交感神经兴奋,肾上腺髓质分泌肾上腺素增加。两种激素都能促进机体代谢,增加产热。,寒战产热 shivering thermogenesis,非寒战产热 non-shivering thermogenesis,机体受到寒冷刺激时,最初骨骼肌肌紧张增高,称为寒战前肌紧张(pre-shivering tone),此时产热量已有所增加。 寒冷刺激持续作用时,骨骼肌将出现寒战,表现为伸肌和屈肌同时出现不随意的节律性收缩。此时骨骼肌的收缩不做机械外功,但所耗能量全部转变为热能,因此产热量显著增加。,散热途径,皮肤为主,散热方式,辐射 radiation,传导 conduction,对流 convection,蒸发 evaporation,发汗 不感蒸发,体温的调节,自主性体温调节 autonomic thermoregulation,行为性体温调节 behavioral thermoregulation,当环境温度发生变化时,首先由温度感受器感受到这种变化,再由相应的传导通路把温度变化的信息传输到体温调节中枢,在中枢经过整合后,通过自主神经系统调节皮肤的血流量以及汗腺的活动,通过躯体运动神经调节骨骼肌的活动,通过内分泌系统调节机体的代谢活动,从而调节机体的产热和散热过程,维持体温的相对恒定。,外周温度感受器 peripheral thermoreceptor,中枢温度感受器 central thermoreceptor,温度感受器 thermoreceptor/temperature receptor,体温调节的基本中枢,下丘脑的视前区下丘脑前部 preoptic anterior hypothalamus, PO/AH,调定点学说,调定点 set point,发热 fever,重调定 resetting,高温或寒冷环境下,机体通过对产热和散热活动 进行调节来维持体温的相对恒定,什么是基础代谢和静止能量代谢?,哪些因素能影响能量代谢?,机体有哪些产热和散热方式?,用调定点学说解释体温维持恒定的机制。,思考题:,名词解释: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,http:/
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