-能量代谢与体温调节课件

第一节第一节 能量代谢能量代谢 Energy metabolism生物体内生物体内物质代谢过程中所伴随着的能量释放、物质代谢过程中所伴随着的能量释放、转移、贮存和利用。转移、贮存和利用。一、机体能量的释放、贮存和利用一、机体能量的释放、贮存和利用一、机体能量的释放、贮存和利用一、机体能量的释放、贮存和利用(一一)三种营养物质三种营养物质 主要能源：糖、脂肪和蛋白质主要能源：糖、脂肪和蛋白质 糖：提供糖：提供70%能量能量 葡萄糖葡萄糖 糖原糖原脂肪脂肪：主要能源物质贮存形式主要能源物质贮存形式 外源性脂肪（食物）外源性脂肪（食物）内源性脂肪（糖、氨基酸）内源性脂肪（糖、氨基酸）特点：供能仅次于糖特点：供能仅次于糖(40一一50)蛋白质蛋白质：特殊情况下供能，主要用于合成细胞成特殊情况下供能，主要用于合成细胞成 分或生物活性物质分或生物活性物质(二二)机体能量的去路机体能量的去路能源物质氧化分解能量释放 H2O+CO2 热能散发50%自由能利用(载体:ATP)主动转运神经传导合成代谢腺体分泌肌肉收缩二、能量代谢的测定原理和方法二、能量代谢的测定原理和方法 Principle and method of energy metabolism maesurement(一一)测定原理测定原理热力学第一定律：机体分解营养物质所释放的热力学第一定律：机体分解营养物质所释放的总能量应等于机体所产生的热量和肌肉对外总能量应等于机体所产生的热量和肌肉对外物作功之和。物作功之和。(二二)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1.食物的卡价食物的卡价calorie value一克营养物质氧化一克营养物质氧化(或在体外燃烧或在体外燃烧)时所释放出来时所释放出来的能量，称为食物的卡价或热价的能量，称为食物的卡价或热价thermal equivalent，单位为，单位为 kcalg(kJg)。物理卡价物理卡价(体外燃烧体外燃烧)生物卡价生物卡价(体内氧化体内氧化)糖和脂肪：生物卡价等于其物理卡价糖和脂肪：生物卡价等于其物理卡价蛋白质：生物卡价小于其物理卡价。因为体内蛋白质：生物卡价小于其物理卡价。因为体内蛋白质不能彻底氧化。蛋白质不能彻底氧化。2.食物的氧热价食物的氧热价 thermal equivalent of oxygen某种营养物质氧化时，消耗一升氧所产生的热量某种营养物质氧化时，消耗一升氧所产生的热量3呼吸商呼吸商 respiratory quotient，RQ某种营养物质氧化时，产生的二氧化碳量与同某种营养物质氧化时，产生的二氧化碳量与同一时间内耗氧量的比值。一时间内耗氧量的比值。糖的呼吸商为糖的呼吸商为1.00 脂肪的呼吸商为脂肪的呼吸商为0.706 蛋白质的呼吸商约有蛋白质的呼吸商约有0.80 混合食物的呼吸商通常为混合食物的呼吸商通常为0.82(0.85)非蛋白呼吸商非蛋白呼吸商 non-protein respiratory quotient从总二氧化碳产量和总耗氧量中减去相应部分从总二氧化碳产量和总耗氧量中减去相应部分蛋白质所消耗的氧量和二氧化碳产量，此时蛋白质所消耗的氧量和二氧化碳产量，此时的二氧化碳产量和氧耗量之比值为糖和脂肪的二氧化碳产量和氧耗量之比值为糖和脂肪的混合呼吸商，称为非蛋白呼吸商。的混合呼吸商，称为非蛋白呼吸商。间接测热法的测算步骤间接测热法的测算步骤1.测定：尿测定：尿N量（量（A）、一定时间内的）、一定时间内的CO2产生量产生量（B）和）和O2耗量（耗量（C）2.尿尿N量量(g)6.25Pr质量质量（A）Pr氧化时的产热量（氧化时的产热量（D）Pr氧化时的氧化时的CO2产量（产量（B）和耗和耗O2量（量（C）3.计算出非蛋白呼吸商（计算出非蛋白呼吸商（B-B/C-C）4.查表得非蛋白氧热价查表得非蛋白氧热价非蛋白耗氧量非蛋白耗氧量=非蛋白产热量（非蛋白产热量（E）5.总产热量总产热量=蛋白产热量（蛋白产热量（D）+非蛋白质非蛋白质产热量（产热量（E）简化测定法简化测定法1.测出受试者单位时间内的耗氧量测出受试者单位时间内的耗氧量2.按按RQ=0.82，查出氧热价，查出氧热价3.单位时间内的产热量单位时间内的产热量=单位时间内的耗氧量单位时间内的耗氧量氧热价氧热价我国人的体表面我国人的体表面积根据下列根据下列StevensonStevenson算式来算式来计算：算：体表面体表面积（m m2 2）=0.0061=0.0061身身长（cmcm）+0.0128+0.0128 体重（体重（kgkg）-0.1529-0.1529体表面积体表面积体表面体表面积测算用算用图三、影响能量代谢的因素三、影响能量代谢的因素 Factors affecting the energy metabolismn肌肉活动肌肉活动 对能量代谢的影响最为显著。对能量代谢的影响最为显著。n环境温度与体温环境温度与体温 人（裸体或只着薄衣）安静时的能量代人（裸体或只着薄衣）安静时的能量代谢，在谢，在20-30的环境中最稳定。的环境中最稳定。n精神活动精神活动n食物的特殊动力作用食物的特殊动力作用specific dynamic effect of foods：进食可使机体产生：进食可使机体产生“额外额外”热量的现热量的现象象四、基础代谢率四、基础代谢率 basal metabolic rate,BMR定义：人体在基础条件下的能量代谢率。定义：人体在基础条件下的能量代谢率。单位单位 kj/(m2.h)。基础条件：清醒、安静、平卧、空腹、环境温基础条件：清醒、安静、平卧、空腹、环境温度在度在2025衡量标准衡量标准：（受试者实测：（受试者实测BMR数值数值-同性别同年同性别同年龄组平均值）龄组平均值）/同性别同年龄组平均值同性别同年龄组平均值生理意义：帮助诊断某些代谢性疾病生理意义：帮助诊断某些代谢性疾病第二节第二节 体温及其调节体温及其调节 Body temperature and its regulation一、体一、体一、体一、体 温温温温 Body temperature Body temperature（一一）定义及正常值）定义及正常值 机体深部的温度机体深部的温度 直肠直肠 36.9 37.9 口腔口腔 36.7 37.7 腋窝腋窝 36.0 37.4(二二)体温的生理变动体温的生理变动n昼夜周期昼夜周期circadian rhythm：清晨：清晨26时时体温最低，午后体温最低，午后 l 6时最高，波动幅度一时最高，波动幅度一般不超过般不超过 l，体温的这种周期性波动称，体温的这种周期性波动称为昼夜节律。为昼夜节律。n年龄年龄n性别：性别：男性体温比女性体温略低男性体温比女性体温略低0.3n 肌肉活动：肌肉剧烈活动时，体温可上升肌肉活动：肌肉剧烈活动时，体温可上升l2。n 情绪激动、精神紧张、进食等情绪激动、精神紧张、进食等(三三)体温相对恒定的生理学意义体温相对恒定的生理学意义体温过高或太低都将影响新陈代谢，严重体温过高或太低都将影响新陈代谢，严重时可危及生命。时可危及生命。二、机体的热平衡二、机体的热平衡二、机体的热平衡二、机体的热平衡 balance between heat production and loss balance between heat production and loss(一一)产热过程产热过程process of heat production(二二)散热过程散热过程process of heat loss(一一)产热过程产热过程 process of heat production1主要的产热器官：主要的产热器官：安静安静-内脏（尤其是肝脏）内脏（尤其是肝脏）运动运动-肌肉肌肉2.产热的调节产热的调节寒冷刺激可通过肌紧张和寒颤寒冷刺激可通过肌紧张和寒颤(shivering)来提高产热量。来提高产热量。寒冷刺激可通过中枢神经系统使甲状腺寒冷刺激可通过中枢神经系统使甲状腺激素和儿茶酚胺分泌增加来提高代谢率。激素和儿茶酚胺分泌增加来提高代谢率。(二二)散热过程散热过程 process of heat loss1.散热器官：皮肤散热器官：皮肤(主要主要)、呼吸道、尿和粪便。、呼吸道、尿和粪便。辐射、传导、对流辐射、传导、对流 70%皮肤水分蒸发皮肤水分蒸发 27%呼吸呼吸 2%尿、粪尿、粪 1%2.散热方式散热方式n辐射散热辐射散热radiation：体热以热射线形式传给：体热以热射线形式传给 外界较冷的物体外界较冷的物体n传导散热传导散热conduction：体热直接传给与它接：体热直接传给与它接 触的物体触的物体n对流散热对流散热convection：对流散热是传导散热的：对流散热是传导散热的 特殊形式，风速越大，散热速度越快特殊形式，风速越大，散热速度越快n蒸发散热蒸发散热evaporation：当环境温度等于或高：当环境温度等于或高 于皮肤温度时，机体唯一的散热方式于皮肤温度时，机体唯一的散热方式不感蒸发不感蒸发insensible perspiration：指体液直接透过皮肤和粘膜表面，在未形指体液直接透过皮肤和粘膜表面，在未形 成明显水滴就蒸发掉成明显水滴就蒸发掉发汗发汗sweating or sensible perspiration：指通过汗腺的主动分泌，汗液在皮肤表面指通过汗腺的主动分泌，汗液在皮肤表面 形成明显的汗滴的形式而蒸发形成明显的汗滴的形式而蒸发3.生理散热生理散热循环系统的调节反应循环系统的调节反应发汗：神经反射性活动发汗：神经反射性活动 温热性发汗温热性发汗 精神性发汗精神性发汗循环系统的调节反应循环系统的调节反应机体通过交感神经系统控制皮肤血管口径，机体通过交感神经系统控制皮肤血管口径，控制皮肤血流量，改变皮肤温度，从而控制皮肤血流量，改变皮肤温度，从而调节散热量来取得体热平衡。调节散热量来取得体热平衡。温热性发汗温热性发汗thermal sweating环境温度环境温度升高升高皮肤温度皮肤温度感受器感受器血液温度血液温度升高升高 下丘脑下丘脑（发汗中枢）（发汗中枢）交感胆碱能交感胆碱能纤维纤维汗腺分泌汗腺分泌汗液汗液精神性发汗精神性发汗mental sweating情绪情绪紧张紧张大脑大脑皮层皮层交感神经交感神经肾上腺能肾上腺能纤维纤维发汗发汗三、体温调节三、体温调节三、体温调节三、体温调节 Regulation of body temperature Regulation of body temperature行为性体温调节行为性体温调节 behavioral thermoregulation自主性体温调节自主性体温调节 autonomic thermoregulation(一一)温度感受器温度感受器 thermoreceptorv外周温度感受器：皮肤、粘膜、腹腔、内脏外周温度感受器：皮肤、粘膜、腹腔、内脏v热感受器热感受器warmth receptorv冷感受器冷感受器cold receptorv中枢性温度感受器：视前区中枢性温度感受器：视前区-下丘脑前部下丘脑前部v热敏神经元热敏神经元heat-sensitive neuron：温度升高其放电频率增加温度升高其放电频率增加v冷敏神经元冷敏神经元cold-sensitive neuron：温度下降其放电频率增加温度下降其放电频率增加(二二)下丘脑体温调节中枢下丘脑体温调节中枢 body temperature regulation centers下丘脑前部下丘脑前部散热中枢散热中枢下丘脑后部下丘脑后部产热中枢产热中枢 视前区视前区-下丘脑前部下丘脑前部(preoptic-anterior hypothalamus，PO/AH)在体温调节中起着调定点的作用。在体温调节中起着调定点的作用。（三）调定点（三）调定点(set-point)学说学说调定点：体温在偏离某一临界温度（调定点：体温在偏离某一临界温度（37 ）时，将会导致明显的产热和散热改变，）时，将会导致明显的产热和散热改变，从而使体温恢复到临界温度，这一临界温从而使体温恢复到临界温度，这一临界温度即称调定点。度即称调定点。下丘脑热敏神经元放电的记录（上）和呼吸曲线（下）（猫）下丘脑热敏神经元放电的记录（上）和呼吸曲线（下）（猫）(局部加温时局部加温时)PO/AH产热装置产热装置产热产热散热装置散热装置散热散热体温体温温度感受温度感受器器调定点调定点躯体躯体N植物性植物性N内分泌系统内分泌系统反馈信息反馈信息干扰干扰体温调节机制体温调节机制v躯体神经：支配骨骼肌（如寒战）躯体神经：支配骨骼肌（如寒战）v植物性神经：血管舒缩，发汗植物性神经：血管舒缩，发汗v内分泌系统：代谢性调节反应内分泌系统：代谢性调节反应 体温体温调节自自动控制示意控制示意图写在最后写在最后成功的基成功的基础在于好的学在于好的学习习惯The foundation of success lies in good habits41谢谢聆听 学习就是为了达到一定目的而努力去干,是为一个目标去战胜各种困难的过程,这个过程会充满压力、痛苦和挫折Learning Is To Achieve A Certain Goal And Work Hard,Is A Process To Overcome Various Difficulties For A Goal