《能量代谢与体温》PPT课件.ppt

第七章 能量代谢与体温,第一节 能 量 代 谢,能量代谢（energy metabolism)： 伴随着物质代谢进行的，能量的释放、转移、贮存和利用的全过程。,本章要点,1、 掌握能量代谢的概念 2、 了解机体能量的来源和去路 3、 掌握食物的热价、氧热价和呼吸商的概念 4、 了解能量代谢的测定原理和方法 5、 掌握影响能量代谢的因素 6、 掌握基础代谢和基础代谢率的概念 7、 了解测定基础代谢率的意义,一、能量来源与去路,（一）能量的来源（糖、脂肪、蛋白质）,2、脂肪： 能源物质的主要储存形式 组织脂质：磷脂、胆固醇等，细胞的组成成分 储存脂质：甘油三酯 特点：功能仅次于糖（40%-50%） 3、蛋白质: 主要用于合成自身成分、生物活性物质， 特殊情况下供能。,葡萄糖,糖原,脂肪、蛋白质,1、糖：提供70% 能量；（有氧氧化/无氧酵解）,（二） 能量的去路,三磷酸腺苷是体内能量转化和利用的关键物质 1. ATP 是能量的直接提供者 2. CP 是 ATP的贮存库,二、能量代谢的测定,（一）与能量代谢测定有关的几个概念,食物的热价（thermal equivalent of food） 1克食物在体内完全氧化或在体外燃烧时所释放 的热量。 生物热价（体内氧化释放的热量） 物理热价（体外燃烧释放的热量）,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） 在一定时间内，机体氧化营养物质时，CO2 产生量与耗氧量的比值（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,意义： 估计某段时间内机体氧化营养物质的种类和比例； 推测器官代谢过程中的供能物质,非蛋白呼吸商（non-protein respiratory quotient, NPRQ） 糖和脂肪按不同比例混合氧化时所产生的CO2的量与消耗的O2量的比值。,（二）能量代谢的测定原理和方法 1. 直接测热法 2. 间接测热法 3. 耗氧量与CO2产量的测定方法及临床应用,自学内容,肌肉活动：最为显著的因素，提高代谢率 精神和情绪活动：通过引起肌紧张和激素释放来提高代谢率 食物的特殊动力效应：进食能刺激机体产生额外的热量消耗（蛋白质食物） 环境温度：在2030时最稳定，温度升高或降低都提高代谢率,重点,三、影响能量代谢的主要因素,基础代谢（basal metabolism）： 在基础状态下的能量代谢。 基础代谢率（basal metabolism rate，BMR）： 在基础状态下单位时间内的能量代谢。 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,简略法 例：呼吸商0.82 查表得氧热价20.18 KJL, 实际测得一20岁男子基础状态下1小时耗氧量为15 Lh，由升高和体重根据公式计算出体表面积为1.5m2, 则他的BMR为： 20.18 KJL 15 Lh 1.5m2 201.8 KJ(m2h) 查表得20岁男子的正常BMR为157.8 KJ(m2h)，所以此人超出正常值的 （201.8157.8）157.8100%28%,基础代谢率的计算,1015% 正常 超过20% 病态 是临床上甲状腺疾病的重要诊断方法。 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、肾上腺、脑垂体机能低下、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,基础代谢率变化的意义,第二节 体温及其调节,（一）体表温度和体核温度 体温：身体深部的平均温度 直肠：36.9 37.9 口腔：36.7 37.7 腋窝：36.0 37.4 ,重点,一、体温,1. 昼夜节律（circadian rhythm）： 清晨26点，最低；午后16点，最高 2. 性别影响 女较男高约0.3，月经 3. 年龄影响 4. 肌肉活动 5. 其它: 精神紧张、激动、进食等 全身麻醉药（抑制体温调节中枢、 扩张皮肤血管）,（二）体温的正常变动,二、机体的产热与散热动态平衡 （一）产热 1. 主要产热器官：肝（安静）、骨骼肌（运动） 2. 机体的产热形式 寒颤产热 （ shivering thermogenesis） 寒颤：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。 非寒颤产热 （non- shivering thermogenesis） 代谢产热：褐色脂肪组织的产热量最大（70）,3. 产热活动的调节 体液调节：甲状腺激素（作用缓慢，持续时间长） 肾上腺素、去甲肾上腺素 神经调节： 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腺素甲状腺甲状腺激素产热,（1） 辐射散热（thermal radiation ）：人体以热射线（红外线）的形式将体热传给外界的散热形式。 取决于皮肤与环境间的温度差、有效辐射面积。,（二）散热,1、散热方式,（2） 传导散热（thermal conduction ）：机体的热量直接传给同它接触的较冷物体的散热形式。（冰袋、冰帽） 取决于皮肤与物体的温度差、接触面积、物体导热度。 （3） 对流散热（thermal convection） ：通过气体来交换热量的散热方式。 取决于风速、皮肤与物体的温度差和有效面积。,（4） 蒸发散热（evaporation） ：机体通过体表水分的蒸发来散失体热的形式。 不感蒸发 insensible perspiration 机体内水分直接透出皮肤和呼吸道粘膜，在形成明显的水滴之前就被蒸发掉，不为人们所觉察。（低温环境中，与汗腺的活动无关） 发汗 sweating 通过汗腺主动分泌汗液的过程，又称可感蒸发。,注意,散热形式取决于 皮肤与周围环境的温度差 皮肤（温度） 周围环境温度 四者 皮肤（温度） 周围环境温度 蒸发/唯一,21下散热方式及比例- 辐射、传导、对流（70%）；皮肤水分蒸发（27%）；呼吸（2%）；尿、粪（1%）,2. 汗液： 汗腺细胞主动分泌、低渗的,3. 汗腺与汗腺活动的调节 大汗腺：腋窝、阴部，与体温调节无关 小汗腺：见于全身皮肤,小汗腺的发汗活动包括：,1、温热性发汗：由温热性刺激引起的发汗 见于全身各处 意义：散发体热，调节体温。 2、精神性发汗：由精神紧张或情绪激动引起 见于掌心、足底、腋窝和前额等处 意义不明,4. 循环系统在散热反应中的作用 通过交感神经系统控制皮肤血管的口径以调节皮肤血流量，从而使散热量符合当时条件下体热平衡的要求。,炎热交感神经紧张度降低皮肤小动脉舒张，动-静脉吻合支开放皮肤血流量增加皮肤温度升高散热增加,寒冷交感神经紧张度增加皮肤小动脉 收缩，动-静脉吻合支关闭皮肤血流量 减少皮肤温度降低、四肢热量逆流交换 系统形成散热减少,三、体温调节,难点,自主性体温调节（autonomic thermoregulation）： 机体在环境温度变化时通过CNS（下丘脑的 控制），改变皮肤紧张度以及骨骼肌、内分泌 腺、汗腺的活动，维持体温相对稳定。（基础） 行为性体温调节（behavioral thermoregulation）： 受控于大脑皮层，对自主性体温调节反应的补充。,自主性体温调节,自主性体温调节是通过机体生物自动控制系统实现的，该系统包括：,温度感受器 体温调节中枢 效应器,（一）温度感受器 1. 外周温度感受器：游离神经末梢 存在于皮肤、粘膜和内脏中，分为冷觉感受器和温觉感受器 2.中枢温度感受器：神经元 存在于脊髓、脑干网状结构及下丘脑内的对 温度变化敏感的神经元，有热敏神经元、冷敏神经元。 其中视前区下丘脑前部（POAH）热敏神经元较多；脑干网状结构及下丘脑弓状核以冷敏神经元居多。,PO/AH中的某些温度敏感神经元能感受： 1. 局部脑温的变化 2. 感受下丘脑以外的部位，中脑、延髓、脊髓以及皮肤、内脏等处的温度变化的传入信息 3. 感受致热原及其能影响体温的化学物质5-HT、肾上腺素以及多种多肽类物质,（二）体温调节中枢,体温调节整合中枢 :PO/AH,A 破坏PO/AH，体温调节反应减弱或消失； B PO/AH感受CNS温度变化；接受体内各个部位温度信息传入，并对温度信息进行整合； C 致热原等化学物质能直接作用于PO/AH而引起体温调节反应。,体温调节中枢： 基本中枢在下丘脑，下丘脑前部是散热中枢，后部是产热中枢，POAH区是整合中枢 效应器： 产热肝脏、骨骼肌； 散热皮肤血管，汗腺,传入神经（途径）： 位于外周的躯体传入神经、内脏植物性神经及中枢的传入纤维内，血流也是传入途径之一 传出神经（途径）： 躯体运动神经 肾上腺素、去甲肾上腺素、甲状腺素 支配皮肤粘膜血管的交感神经肾上腺素能纤维 支配汗腺的交感神经胆碱能纤维,调定点是由POAH内的温度敏感神经元的特性决定的。 正常人调定点设在37,（三）调定点学说与体温调节,发热：体温调节功能无障碍，产热和散热活动在 新的调定点水平达到动态平衡（PGE）,中暑：体温调节功能失衡,发热机制,别忘了复习！再见！,返回,表7-1 三种营养物质氧化时的几种数据,直接测热法（direct calorimetry） 测定整个机体在单位时间内向外界环境发散的总热量。,间接测热法（indirect calorimetry） 利用化学反应的定比关系，查处一定时间内整个人体中氧化分解的糖、脂肪、蛋白质各有多少，然后据此算出该段时间内整个机体所释放出来的热量。,C6H12O6 6O2 6CO2 6H2O H,间接测热法的简化法只须测定机体在一定时间内的耗氧量，再根据一定公式计算即可。,清醒、安静，测定时无精神紧张； 平卧，使肌肉处于松弛状态； 空腹，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。,基础状态：,