能量代谢与体温

第一节能第一节能 量量 代代 谢谢概念：概念：机体在物质代谢过程中伴有能量释放、贮机体在物质代谢过程中伴有能量释放、贮存、转移和利用。存、转移和利用。第七章 能量代谢和体温新新陈陈代代谢谢物物质质代代谢谢能能量量代代谢谢合成代谢：吸能反应合成代谢：吸能反应分解代谢：放能反应分解代谢：放能反应能量释放能量释放能量贮存能量贮存能量转移能量转移能量利用能量利用（一）机体能量的来源（一）机体能量的来源 食物中的糖、脂肪、蛋白质是机体活动所需能量的根食物中的糖、脂肪、蛋白质是机体活动所需能量的根本来源。本来源。1 1、糖、糖:(50(507070)功能：功能：供给机体生命活动供给机体生命活动所需的能量所需的能量。葡萄糖转化成葡萄糖转化成ATPATP供能的途径：供能的途径：1 1葡萄糖葡萄糖 CO2+H2O+CO2+H2O+38molATP38molATP 1 1葡萄糖葡萄糖 乳酸乳酸 +2molATP2molATP 应急应急氧充足氧充足氧化氧化 缺氧缺氧糖酵解糖酵解 一、机体能量的来源与去路一、机体能量的来源与去路2 2、脂肪、脂肪：（：（3030）功能：功能：贮存和供给能量。贮存和供给能量。在短期饥饿时为主要供能物质。在短期饥饿时为主要供能物质。3 3、蛋白质、蛋白质功能：功能：构成细胞成分和形成生物活性物质构成细胞成分和形成生物活性物质 很少很少(长期饥饿或极度消耗时长期饥饿或极度消耗时)。蛋白质在体内不能完全氧化，其代谢终蛋白质在体内不能完全氧化，其代谢终产物是；尿素、尿酸和肌酸。产物是；尿素、尿酸和肌酸。（二）能（二）能量去路量去路 50%50%转化为转化为热能，其余以热能，其余以化学能形式贮化学能形式贮存于存于ATPATP中。中。最终除骨骼肌最终除骨骼肌运动时所完成运动时所完成的机械功外，的机械功外，都转变为热能。都转变为热能。（一）能量代谢的测定的原理（一）能量代谢的测定的原理 原理：原理：能量守恒定律能量守恒定律 测量：测量：直接测定：直接测定：测一定时间内机体散发的测一定时间内机体散发的 总热量。总热量。间接测定：间接测定：测一定时间内所消耗的食测一定时间内所消耗的食 物，按照食物的热价计算物，按照食物的热价计算 食物所含的能量。食物所含的能量。二、能量代谢的测定二、能量代谢的测定 1 1、食物的热价、食物的热价概念：概念：1g1g食物分解氧化时所释放的热量，单位：为食物分解氧化时所释放的热量，单位：为kJkJ。三种营养物质的热价：三种营养物质的热价：见见P140P140表表7-17-1食物的热价分为：食物的热价分为：物理热价物理热价和和生物热价生物热价，蛋白质的生物，蛋白质的生物 热价低于物理热价。脂肪的热价最高。热价低于物理热价。脂肪的热价最高。2 2、食物的氧热价、食物的氧热价概念：概念：某种食物氧化时每消耗某种食物氧化时每消耗1L1L氧所产生的热量。氧所产生的热量。三种营养物质的热价：三种营养物质的热价：见见P140P140表表7-17-1，糖的氧热价最高。糖的氧热价最高。（二）与能量代谢有关的几个概念（二）与能量代谢有关的几个概念 3 3、呼吸商（、呼吸商（RQRQ）概念：概念：指一定时间内机体的指一定时间内机体的COCO2 2产量与耗氧量的比值产量与耗氧量的比值 RQ 三种营养物质的呼吸商：三种营养物质的呼吸商：糖为糖为1 1，脂肪约为，脂肪约为，严重糖尿病严重糖尿病 蛋白质为，蛋白质为，混合食物为。混合食物为。非蛋白呼吸商：非蛋白呼吸商：机体在氧化非蛋白质时产生的机体在氧化非蛋白质时产生的COCO2 2量量 和消耗和消耗O O2 2量比值。量比值。产生的产生的CO2ml数数产生的产生的CO2mol数数消耗的消耗的O2ml数数消耗的消耗的O2mol数数 （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：2 2、间接测热法：、间接测热法：根据物质化学反应的根据物质化学反应的“定比定律定比定律”简易测算方法：简易测算方法：CO2CO2产量产量 (1)(1)呼吸商呼吸商 =(2)=(2)求出相应的氧热价求出相应的氧热价 耗氧量耗氧量 (3)(3)产热量产热量=氧热价氧热价耗氧量耗氧量 将非蛋白呼吸商定为，对应的氧热价为，然后计算：将非蛋白呼吸商定为，对应的氧热价为，然后计算：产热量产热量=20.34=20.34耗氧量耗氧量(KJ)(KJ)（一）肌肉活动：（一）肌肉活动：影响最大影响最大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 开会开会 擦窗子擦窗子 洗衣洗衣 扫地扫地 打排球打排球 打篮球打篮球 踢足球踢足球 三、影响能量代谢的主要因素三、影响能量代谢的主要因素（二）环境温度（二）环境温度1.1.人体安静时的能量代谢人体安静时的能量代谢,在在20203030的环境中较为的环境中较为稳定。稳定。原因：原因：肌肉松弛肌肉松弛2.T 302.T 30，能量代谢，能量代谢 率增加。率增加。原因：原因：酶活性增强酶活性增强3.T 203.T 20，能量代，能量代 谢率增加谢率增加.原因：原因：寒战和肌紧张增加寒战和肌紧张增加 激素分泌激素分泌（三）食物的特殊动力效应（三）食物的特殊动力效应 概念：概念：食物使机体产生额外热量的现象。食物使机体产生额外热量的现象。蛋白质：蛋白质：3030；糖、脂肪：糖、脂肪：5 56 6；混合食物：混合食物：1010（四）（四）精神活动精神活动 人在平静地思考问题人在平静地思考问题时，能量代谢受到的影响不时，能量代谢受到的影响不大，其产热量一般不超过大，其产热量一般不超过4%4%。精神紧张时，产热量可精神紧张时，产热量可显著增加。显著增加。原因：原因：无意识的肌紧张无意识的肌紧张及刺激代谢的激素释放增多及刺激代谢的激素释放增多 基础代谢：基础代谢：机体在基础状态下的能量代谢称为基础机体在基础状态下的能量代谢称为基础 代谢。代谢。基础状态的条件如下：基础状态的条件如下：清晨空腹：清晨空腹：即禁食即禁食121214h14h，前一天应清淡、不要，前一天应清淡、不要太饱的饮食，太饱的饮食，平卧，全身肌肉放松：平卧，全身肌肉放松：清醒且情绪安闲：清醒且情绪安闲：室温室温20-2520-25：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。尽力排除肌肉活动的影响尽力排除肌肉活动的影响。以排除精神紧张的影响以排除精神紧张的影响。排除环境温度的影响排除环境温度的影响。四、基础代谢四、基础代谢 体表面积的计算体表面积的计算查表法查表法计算法计算法体表面积体表面积(m(m2 2)=0.0061)=0.0061身高身高+0.0128+0.0128 体重体重基础代谢率基础代谢率(BMR)(BMR)：单位时间内每平方米单位时间内每平方米体表面积的基础代谢。体表面积的基础代谢。kJ/m2h我国人正常基础代谢水平，依不同我国人正常基础代谢水平，依不同年龄年龄组和组和性别性别而不同而不同 影响能量代谢率的因素也会影响基础代谢率影响能量代谢率的因素也会影响基础代谢率BMR=BMR=单位时间的耗氧量单位时间的耗氧量20.34/20.34/体表面积体表面积BMR=BMR=100%100%实测值实测值-正常平均值正常平均值正常平均值正常平均值 测定基础代谢率的临床意义测定基础代谢率的临床意义 辅助检查手段诊断疾病辅助检查手段诊断疾病 BMRBMR正常值：正常值：1515 2020可能是病态可能是病态 1.1.甲状腺功能低下时，则甲状腺功能低下时，则BMRBMR低低20204040；功能亢进时，则功能亢进时，则BMRBMR高高25258080。2.2.肾上腺皮质和脑垂体功能低下，肾上腺皮质和脑垂体功能低下，BMRBMR低。低。3.3.发热时，发热时，BMRBMR升高。体温升高升高。体温升高11，BMRBMR升高升高1313 4.4.阿狄森氏病，神经性厌食，肾病综合症，阿狄森氏病，神经性厌食，肾病综合症，BMRBMR降低降低 第二节第二节 体体 温温 体温（体核温度）：体温（体核温度）：机体深部组织的平均温度。机体深部组织的平均温度。临床：临床：体温过低：体温过低：酶的活性降低，细胞代谢抑制。酶的活性降低，细胞代谢抑制。体温过高：体温过高：引起酶和蛋白质功能改变引起酶和蛋白质功能改变T T 2525心跳停止；心跳停止；T T 4343酶变性而死亡酶变性而死亡（一）人体正常体温（一）人体正常体温 1.肛温：肛温：37.937.9。2.口温：口温：37.737.7。3.腋温：腋温：37.437.4。n测量设备测量设备水银体温计水银体温计电子体温计电子体温计一、人体的正常体温及生理变动一、人体的正常体温及生理变动 （二）体温的生理变动（二）体温的生理变动 1.1.昼夜变化昼夜变化 2.2.性别差异性别差异 早晨早晨2 26 6时最低，午后时最低，午后1 16 6时最高，幅度不过时最高，幅度不过11。成年女子体温平均比男子高成年女子体温平均比男子高0.30.3。女子体温随月经周期而产生周期性变动。排卵日女子体温随月经周期而产生周期性变动。排卵日 最低（约最低（约11）。）。与孕激素有关与孕激素有关与肌肉活动状态和耗氧量无关，是生物节律。与肌肉活动状态和耗氧量无关，是生物节律。视交叉上核视交叉上核3.3.年龄年龄 新生儿体温成年人老年人。新生儿体温成年人老年人。新生儿和老人要注意护理。新生儿和老人要注意护理。4.4.肌肉活动肌肉活动肌肉活动时，代谢明显增强，产热增加肌肉活动时，代谢明显增强，产热增加其他因素其他因素情绪激动、精神紧张、进食等情况，都会影响体温情绪激动、精神紧张、进食等情况，都会影响体温全身麻醉时，会因抑制体温调节中枢和扩张血管的全身麻醉时，会因抑制体温调节中枢和扩张血管的作用及骨骼肌松弛，使体温降低作用及骨骼肌松弛，使体温降低二、人体的产热和散热二、人体的产热和散热 人体的产热和散热活动取得动态平人体的产热和散热活动取得动态平衡能维持体温相对恒定。衡能维持体温相对恒定。（一）人体的产热（一）人体的产热 1.1.主要产热器官：主要产热器官：安静时安静时;主要是内脏（尤其肝脏，其次是脑）。主要是内脏（尤其肝脏，其次是脑）。活动时活动时;主要是骨骼肌。主要是骨骼肌。产热的多少决定于能量代谢的水平。产热的多少决定于能量代谢的水平。2 2、机体的产热形式及其调节、机体的产热形式及其调节 机体有多种产热形式，如基础代谢产热、肌肉活机体有多种产热形式，如基础代谢产热、肌肉活动产热、食物特殊动力效应产热。主要依靠寒战产热动产热、食物特殊动力效应产热。主要依靠寒战产热和非寒战产热。和非寒战产热。寒战产热寒战产热概念：概念：在寒冷环境中，骨骼肌在肌紧张增强基础上，在寒冷环境中，骨骼肌在肌紧张增强基础上，伸肌和屈肌同时发生不随意的节律性收缩。伸肌和屈肌同时发生不随意的节律性收缩。寒战中枢：寒战中枢：下丘脑后部。下丘脑后部。特点：特点：骨骼肌节律性收缩不做外功，能量全部转化为热量。骨骼肌节律性收缩不做外功，能量全部转化为热量。非寒战产热（代谢产热）非寒战产热（代谢产热）产热物质：产热物质：棕色脂肪棕色脂肪新生儿：新生儿：交感神经兴奋交感神经兴奋 棕色脂肪组织棕色脂肪组织甲状腺素甲状腺素 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 产热量产热量特点特点：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产热量产热量特点特点：作用迅速，作用迅速，维持时间短。维持时间短。（二）人体的散热（二）人体的散热1.1.散热部位：散热部位：主：主：皮肤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辐射辐射传导传导对流对流蒸发蒸发2.2.皮肤散热方式皮肤散热方式 次：次：呼出气，粪，尿呼出气，粪，尿辐射散热辐射散热 以红外线形式进行以红外线形式进行 影响因素：影响因素：温度差温度差有效散热面积有效散热面积传导散热传导散热 直接接触直接接触 影响因素影响因素温度差温度差接触物的热传导率：接触物的热传导率：冰袋、冰帽冰袋、冰帽，接触面积接触面积对流散热对流散热 通过流体，传导散热的特殊形式通过流体，传导散热的特殊形式 影响因素：影响因素：风速、温度差风速、温度差棉毛衣物保暖棉毛衣物保暖当气温当气温体温时，蒸发体温时，蒸发是唯一的散热途径是唯一的散热途径蒸发散热蒸发散热 每水蒸发可带走热量每水蒸发可带走热量 不感蒸发：呼吸道和皮肤不感蒸发：呼吸道和皮肤 量：量：1L/1L/天；不可控制天；不可控制 影响因素：影响因素：活动、发热、婴幼儿活动、发热、婴幼儿 临床上给脱水病人补液时应考虑到不感蒸发临床上给脱水病人补液时应考虑到不感蒸发 发汗（可感蒸发）：汗腺发汗（可感蒸发）：汗腺 35 35以上时的唯一散热途径以上时的唯一散热途径 影响因素：影响因素：温度、湿度、风速，劳动强度温度、湿度、风速，劳动强度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、前额和腋窝等部手掌、足跖、前额和腋窝等部位汗腺位汗腺神经神经支配支配交感神经的胆碱能节后交感神经的胆碱能节后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，可能与湿润与体温调节无关，可能与湿润手掌和足跖，增加摩擦力有关手掌和足跖，增加摩擦力有关 3.3.散热的调节反应散热的调节反应 皮肤血流量的调节皮肤血流量的调节 交感神经：交感神经：皮肤血管口径皮肤血管口径皮肤血流量皮肤血流量 皮肤温度皮肤温度皮肤散热量皮肤散热量 发汗的调节发汗的调节三、体温调节三、体温调节 体温调节：产热和散热相对平衡 行为性体温调节行为性体温调节 自主性体温调节：自主性体温调节：在下丘脑体温调节中枢在下丘脑体温调节中枢（一）温度感受器（一）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：温觉感受器和冷觉感受器温觉感受器和冷觉感受器 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 冷多于热冷多于热 2.2.中枢温度感受器中枢温度感受器 分类：分类：热敏神经元和冷敏神经元热敏神经元和冷敏神经元分布：分布：下丘脑、脑干下丘脑、脑干 网状结构和脊髓等处网状结构和脊髓等处 敏感：敏感：0.10.1，PO/AHPO/AH：热多热多 脑干和下丘脑：脑干和下丘脑：冷多冷多（二）体温调节中枢（二）体温调节中枢从脊髓到大脑皮层的整个从脊髓到大脑皮层的整个CNSCNS中都存在调节体中都存在调节体温的中枢结构。温的中枢结构。横断实验证实横断实验证实：调节体温的基本中枢位于下丘脑调节体温的基本中枢位于下丘脑。PO/AHPO/AH具有体温调节整合中枢的地位具有体温调节整合中枢的地位。干扰因素：干扰因素：致热原使调定点致热原使调定点孕激素使调定点孕激素使调定点PO/AHPO/AH中某中某些温敏些温敏N N元元干扰干扰（三）体温调节机制（三）体温调节机制-调定点学说调定点学说即即体温调节类似恒温器的调节；体温调节类似恒温器的调节；PO/AHPO/AH中的某些中的某些温敏温敏N N元可能起着元可能起着“调定点调定点”的作用；的作用；“调定点调定点”所所规定的温度值规定的温度值决定着体温的高低。决定着体温的高低。3737体体温温调调节节过过程程调定点调定点调定点调定点调定点调定点 发热（发烧）：发热（发烧）：分为感染性和非感染性发热；分为感染性和非感染性发热；由致热原引起；由致热原引起；调定点上移调定点上移中暑：中暑：环境湿度大、温度高，超过人体体温调节极限环境湿度大、温度高，超过人体体温调节极限快速降温快速降温热习服热习服低体温：低体温：新陈代谢减慢，氧气和能量消耗减少新陈代谢减慢，氧气和能量消耗减少体温低于体温低于29.429.4，体温调节能力丧失，体温调节能力丧失体温降低体温降低5.6 5.6 ，细胞产热率降低，细胞产热率降低2 2倍倍动物冬眠，低温麻醉（脑外、心外）动物冬眠，低温麻醉（脑外、心外）复习思考题复习思考题 1.1.体温的生理变动表现在哪些方面？体温的生理变动表现在哪些方面？2.2.人体有哪些散热途径？皮肤的散热方式有哪人体有哪些散热途径？皮肤的散热方式有哪些？各有何意义？些？各有何意义？3.3.试以体温调定点学说解释体温调节机制。试以体温调定点学说解释体温调节机制。4.4.根据散热原理，应如何降低高热病人的体温？根据散热原理，应如何降低高热病人的体温？5.5.恒温动物在剧烈运动和寒冷环境中是如何维恒温动物在剧烈运动和寒冷环境中是如何维持体温相对恒定的？持体温相对恒定的？