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,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第七章,能量代谢和体温,Energy Metabolism and Body Temperature,Section 1,Energy Metabolism,Section 2,Body Temperature,第一节,能 量 代 谢,Energy Metabolism,同化作用（合成代谢）,-,耗能,Metabolism,物质代谢 能量代谢,异化作用（分解代谢）,-,放能,生物体内物质代谢中伴随着的能量的释放、转移和利用，称为,能量代谢,E,nergy metabolism,能量代谢的内容涉及：,1,、机体能利用的能源物质,-,收入的多少,2,、所摄入能量的释放、转移和利用,-,花销有多大,3,、测量能量代谢的方法和原理,4,、影响能量代谢的因素以及基础代谢,一、机体能量的来源与利用,（一）,糖,carbohydrate,机体的主要能量来源,(50-70%),The principal product of carbohydrate digestion and the principal circulating sugar is glucose.,利用形式,:,葡萄糖,.,供能途径,:,有氧氧化和无氧酵解。,（脑只有有氧氧化，红细胞只有无氧酵解）,（二）脂肪,fat,贮存和供给能量,消耗的能量有,30%,左右是由脂肪提供的,利用形式,:,甘油和脂肪酸,Glycerin and fatty acid,供能途径,:,直接氧化或转化为糖而提供能量。,运动时间,机体所需能量,（三）蛋白质,protein,蛋白质（氨基酸）是次要的供能物质，只有在优先供能的糖和脂肪缺乏时，才通过糖异生和生成酮体（生酮作用）参与能量代谢。,如,:,长期不能进食或体力极度消耗,体内能量转化和利用的关键物质,ATP,adenosine,triphosphate,The Actual Energy Currency,Energy Storehouse of The body,muscle contraction,active transport,the synthesis of many chemical compounds,CP,creatine,phosphate,can be considered as a storehouse of ATP,二、能量代谢的测定,能量代谢率（,energy metabolic rate,EMR,）,The amount of energy liberated per unit of time is EMR.,能量守衡,：,食物的化学能,=,热能,+,外功热储备,能量代谢,=,热能,+,外功,+,热储备,Energy output=heat loss+0 +0,(,一,),与能量代谢测定有关的几个概念,食物的热价,caloric value,1,克营养物质在体内氧化（或在体外燃烧）时所释放的热量。,分为：,物理热价,指食物在体外燃烧时释放,的热量。,生物热价,指食物在体内经过生物氧,化所产生的热量。,糖,=17,KJ,脂肪,=39.8,KJ,蛋白质,=18,KJ,（,体外燃烧时热价为,23.5,KJ,）,氧热价,thermal equivalent of oxygen,用,1,升氧氧化营养物质时所释放的热量。,Table 7-1,呼吸商,respiratory quotient RQ,机体在一定时间内的二氧化碳产生量和耗氧量的,比值,。,意义,：可以比较精确的反映体内营养物质,氧化的比例,。,用呼吸商估计人体在某,一段时间内氧化营养物质的种类和量,.,人一般进混合食物时呼吸商为,0.85.,非蛋白呼吸商,：,指糖和脂肪氧化时,CO,2,产生量和耗氧的比值,非蛋白呼吸商和氧热价关系表（,7-2,）,（二）能量测定的原理和方法,1.,直接测热法,direct,calorimetry,利用,特殊的测量装置,直接测量整个机体在单位时间内向外界环境散发的总热量。用于研究肥胖和内分泌障碍。,设备复杂，操作繁琐，应用受限。,2,、间接测热法,indirect,calorimetry,原理依据：,The total amount of energy produced or consumed when a chemical system changes from an initial state to a final state is in-,dependent of the way in which the change is brought about.,C,6,H,12,O,6,+,6,O,2,6,CO,2,+6H,2,O+,38,ATP,基本原理,求机体一定时间内的产热量,（,1,）,测出氧耗量和,CO2,产生量及尿氮排出量,后，,计算一定时间内蛋白质分解量,=,尿氮量,6.025,（,2,）求非蛋白呼吸商,（,3,）查表，根据非蛋白呼吸商计算糖和脂肪代谢的,产热量,（,4,）计算,24,小时产热量,简化法：,（,1,）测,6,分钟耗氧量,（,2,）计算产热量：,20.2,耗氧量,某人,24,小时的耗氧量为,400,L,，,CO,2,产量为,340,L,。,24,小时尿氮排出量为,12,g,，,请计算其,24,小时能量代谢值。,(1),蛋白质代谢 氧化量,126.25,g,75g,产热量,1875,g,1350KJ,耗氧量,0.9575,g,71.25L,CO,2,产量,0.7675,g,57L,(2),非蛋白代谢 耗氧量,400,71.25,328.75,CO,2,产量,340,57,283,L,NPRQ=283/328.75,0.86,（,3,）,查表,7,2,非蛋白物质产热量为,328.7520.40,6706.5,KJ,(4),总产热量为,6706.5,1350,8056.5,KJ,三、影响能量代谢的因素,1,、肌肉活动：,最为显著,2,、环境温度,环境温度,20-30,时，能量代谢率最为稳定 如,图,3,、食物的特殊动力效应,SDA,进食后机体产热量的额外增加。延续,7-8,小时,4,、精神紧张活动,肌肉紧张,激素分泌,四、基础代谢,basal metabolism,指人体在基础条件下的能量代谢。,基础代谢率（,basal metabolic rate.BMR,）,指,单位体表面积,下，单位时间内的基础代谢,。,基础条件,：,安静，肌肉松弛,室温,20-25,空腹,12-14,h,清醒而情绪平稳,判断标准,：正常,20%,才有可能是病理性的,正常变化,：年龄,幼,老,性别,男,女,病理性变化,：,BMR,发热、甲亢、糖尿病、红细胞增多症、白血病等,BMR,甲低、,Addison,病、肾病、垂体性肥胖、病理性饥饿,总 结,一,.,机体能量来源,糖类，脂肪，蛋白质,ATP,和,CP,二,.,能量代谢的测定,重要概念（食物的,热价、氧热价、呼吸商、非蛋白呼吸商,）,测定的基本方法,三,.,影响能代的主要因素,（肌肉活动、精神活动、,SDA,和环境温度）,四,.,基础代谢,BMR,和基础条件 临床意义,Carbohydrate,:,RQ=1.0,C,6,H,12,O,6,+,6,O,2,6,CO,2,+6H,2,O,Fat,:,RQ=0.703,2C,51,H,96,O,6,+,145,O,2,102,CO,2,+98H,2,O,DIRECT CALORIMETRY,肺量计,First Law of Thermodynamics,Meyer showed that any form of energy is transferable to any other form but the transfer is not necessarily complete.,However,all types of energy can be,coverted,with 100%efficiency to heat.,Heat is the universal form which energy can be transformed to.(Measured by,Calorimetry,),BACK,氧耗量和,CO,2,产生量的测定方法,闭合式测定法：肺量计、代谢仪,开放式测定法：化学分析,测,24,小时尿氮排出量,能量代谢在每一个个体是相当稳定的，但不同的个体差异却很大，难以比较。体形较小的鸡和体形庞大的非洲象之间，按每公斤体重产热量相差甚远，但按体表面积则相差不多，这称为表面积定律。,人体表面积测算,:,Stevenson,公式,Figure 7-2,The curve relating the metabolic rate to the environmental temperature is U-shaped.,back,
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