生理学课件第7章能量代谢与体温

章能量代谢与体温章能量代谢与体温新陈代谢新陈代谢 能量代谢能量代谢 物质代谢物质代谢 合成和分解代谢合成和分解代谢 物质代谢过程中伴物质代谢过程中伴随的能量释放、转移、随的能量释放、转移、储存和利用的过程储存和利用的过程 第一节第一节 能能 量量 代代 谢谢 energy metabolism energy metabolism一一.机体能量的来源与利用机体能量的来源与利用一）一）ATPATP是体内能量转化是体内能量转化 和利用的关键物质和利用的关键物质 三磷酸腺苷（三磷酸腺苷（ATPATP）磷酸肌酸（磷酸肌酸（CPCP）人体中人体中ATPATP的总量只有大约的总量只有大约0.10.1摩尔摩尔;每天能量需要水解每天能量需要水解100-150100-150摩尔的摩尔的ATPATP。营养物质营养物质 提供能量提供能量(%)(%)特特 点点 糖糖 类类 60-70 60-70 有氧氧化产能多，主要方式有氧氧化产能多，主要方式 脂脂 肪肪 30-40 30-40 贮存，贮存，6 6倍于糖元倍于糖元 蛋白质蛋白质 通常很少通常很少 生物活性物质生物活性物质 糖原糖原:1%:1%供神经代谢和爆发式运动供神经代谢和爆发式运动储存储存 脂肪脂肪:75%75%能量储存的主要形式能量储存的主要形式 蛋白质蛋白质:构成细胞的成分及合成酶和构成细胞的成分及合成酶和 激素等生物活性物质，长期激素等生物活性物质，长期 饥饿时动用饥饿时动用 二、能量代谢的测定二、能量代谢的测定（一）能量代谢的测定原理（一）能量代谢的测定原理能量代谢率：能量代谢率：机体在单位时间内消耗的能量。机体在单位时间内消耗的能量。KJ/KJ/（m m2 2.h.h）化学能产生的热量外功化学能产生的热量外功+化学贮备能化学贮备能若避免作外功时，则若避免作外功时，则 化学能产生的热量化学能产生的热量测定方法测定方法 ：直接测热法：直接测热法 、间接测热法、间接测热法（二）与能量代谢测定有关的几个概念（二）与能量代谢测定有关的几个概念1 1、食物的热价、食物的热价 themal equivalent of food 1g1g食物食物完全氧化或体外燃烧时所释放的能量完全氧化或体外燃烧时所释放的能量 分类：物理热价、生物热价分类：物理热价、生物热价 反映反应物与热量间的关系（反映反应物与热量间的关系（脂肪的热价最高脂肪的热价最高)2 2、食物的氧热价、食物的氧热价 thermal equivalent of oxygen 食物氧化时，消耗食物氧化时，消耗1L1L氧气氧气所释放的能量。所释放的能量。反映耗反映耗O O2 2量与热量间的关系量与热量间的关系(糖的氧热价最高糖的氧热价最高)重点重点3 3、呼吸商、呼吸商respiratory quotient （RQRQ）食物氧化时，一定时间内食物氧化时，一定时间内COCO2 2产量与耗产量与耗O O2 2量的比值量的比值 糖、脂、蛋的糖、脂、蛋的RQRQ分别为：分别为：1 1，0.70.7，0.8 0.8 混合食物的混合食物的RQRQ为：为：0.850.85 RQ RQ1.0 1.0 氧化糖；氧化糖；RQ RQ0.70 0.70 氧化脂肪氧化脂肪 RQ RQ0.820.82一般饮食；一般饮食；RQRQ0.800.80或或1.01.0长期饥饿长期饥饿4 4、非蛋白呼吸商（、非蛋白呼吸商（non-protein quotient,NPRQ）除蛋白质以外的营养物质（糖和脂肪）氧化时除蛋白质以外的营养物质（糖和脂肪）氧化时一定时间内一定时间内COCO2 2的产生量与耗的产生量与耗O O2 2量的比值量的比值 营养营养 物质物质 产热量产热量(kJ/g)氧热价氧热价 (kJ/L)呼吸商呼吸商 (RQ)物理热价物理热价生物热价生物热价糖糖蛋白质蛋白质脂肪脂肪1723.539.8171839.82118.819.71.000.800.71 三种营养物质氧化时的几种数据三种营养物质氧化时的几种数据（三）能量代谢的测定方法（三）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 1 1）测定原理：定比定律）测定原理：定比定律 测出一定时间内整个人体中氧化分解的糖、测出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。时间内整个机体所释放出来的热量。GS+6O GS+6O2 2 6H 6H2 2O+6COO+6CO2 2+38molATP+38molATP GS+6O GS+6O2 2 乳酸乳酸+2molATP2molATP氧充足氧化氧充足氧化 缺氧糖酵解缺氧糖酵解3 3能量代谢率的计算方法能量代谢率的计算方法 1 1）复杂计算（考虑蛋白质的产热量）复杂计算（考虑蛋白质的产热量）首先测一定时间内机体的首先测一定时间内机体的V VCO2CO2和和V V O2O2 及尿氮排出量及尿氮排出量计算蛋白质的产热量计算蛋白质的产热量 1克蛋白质产生克蛋白质产生0.16克尿氮克尿氮 计算非蛋白质的产热量计算非蛋白质的产热量 两者相加两者相加 能量代谢率能量代谢率 自学内容自学内容2 2）简单计算（不考虑蛋白质产热量）简单计算（不考虑蛋白质产热量）首先测一定时间内机体的首先测一定时间内机体的V VCO2CO2及及V V O2O2 计算计算 RQ RQ RQRQ非蛋白非蛋白 查表得此时的氧热价查表得此时的氧热价 计算产热量计算产热量=V=V O2O2 氧热价氧热价 3 3）最简便方法）最简便方法 首先测一定时间内机体的首先测一定时间内机体的V VCO2CO2混合食物混合食物RQ=0.85RQ=0.85 查此时氧热价为查此时氧热价为20.19KJ/L20.19KJ/L 计算产热量计算产热量=V=V O2 O2 20.19 20.19 3 3COCO2 2产量和产量和O O2 2耗量测定及临床应用耗量测定及临床应用 1 1）闭合式测定法）闭合式测定法 ）开放式测定法（气体分析法）开放式测定法（气体分析法）三三.影响能量代谢的主要因素影响能量代谢的主要因素（一）肌肉活动：（一）肌肉活动：最显著的影响因素最显著的影响因素重点重点（二）精神活动（二）精神活动 精神紧张时可使不随意肌紧张加强、精神紧张时可使不随意肌紧张加强、交感神经兴奋和某些激素（如甲状腺激素）交感神经兴奋和某些激素（如甲状腺激素）分泌增加，产热增多。分泌增加，产热增多。非思维活动。非思维活动。（三）食物特殊动力效应（三）食物特殊动力效应1 1由进食引起的机体额外产生热量消耗的作用由进食引起的机体额外产生热量消耗的作用 2 2蛋白质：蛋白质：30%30%；糖类：糖类：6%6%；脂肪：；脂肪：4%4%（四）环境温度：（四）环境温度：20-30 20-30 时最低时最低 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的环境的环境 中较为稳定。肌肉松弛。中较为稳定。肌肉松弛。2.T 30 2.T 30，能量代谢率增加。，能量代谢率增加。温度每升高温度每升高1,1,代谢率增加代谢率增加1313。酶活性增强。酶活性增强。3.T 20 3.T 产热产热 散热散热热敏神经元热敏神经元冷敏神经元冷敏神经元致热原存在致热原存在 发热过程发热过程调定点上移至调定点上移至39 39 o oC C而体温还是而体温还是39 39 o oC C=产热产热=散热散热致热原去除致热原去除 退热退热出汗、皮肤血管扩张出汗、皮肤血管扩张 调定点下移至调定点下移至37 37 o oC C而体温还是而体温还是39 39 o oC C 产热产热 散热散热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