能量代谢与体温

第一节能 量 代 谢,概念：,机体在物质代谢过程中伴有能量释放、贮存、转移和利用。,第七章 能量代谢和体温,新陈代谢,物质代谢,能量代谢,合成代谢：吸能反应,分解代谢：放能反应,能量释放,能量贮存,能量转移,能量利用,（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本来源。,1、糖:,(50,70),功能：,供给机体生命活动,所需的能量,。,葡萄糖转化成ATP供能的途径：,1葡萄糖 CO2+H2O+,38molATP,1葡萄糖 乳酸+,2molATP,应急,氧充足,氧化,缺氧,糖酵解,一、机体能量的来源与去路,2、脂肪,：（30）,功能：,贮存和供给能量。,在短期饥饿时为主要供能物质。,3、蛋白质,功能：,构成细胞成分和形成生物活性物质,很少(长期饥饿或极度消耗时)。,蛋白质在体内不能完全氧化，其代谢终产物是；尿素、尿酸和肌酸。,（二）能量去路,50%转化为热能，其余以化学能形式贮存于,ATP,中。,最终除骨骼肌运动时所完成的机械功外，都转变为热能。,（一）能量代谢的测定的原理,原理：,能量守恒定律,测量：,直接测定：,测一定时间内机体散发的,总热量。,间接测定：,测一定时间内所消耗的食,物，按照食物的热价计算,食物所含的能量。,二、能量代谢的测定,1、食物的热价,概念：,1g食物分解氧化时所释放的热量，单位：为kJ。,三种营养物质的热价：,见P140表7-1,食物的热价分为：,物理热价,和,生物热价,，蛋白质的生物,热价低于物理热价。脂肪的热价最高。,2、食物的氧热价,概念：,某种食物氧化时每消耗1L氧所产生的热量。,三种营养物质的热价：,见P140表7-1，,糖的氧热价最高。,（二）与能量代谢有关的几个概念,3、呼吸商（RQ）,概念：,指一定时间内机体的CO,2,产量与耗氧量的比值,RQ ,三种营养物质的呼吸商：,糖为1，,脂肪约为0.71，,严重糖尿病,蛋白质为0.80，,混合食物为0.85。,非蛋白呼吸商：,机体在氧化非蛋白质时产生的CO,2,量,和消耗O,2,量比值。,产生的CO,2,ml数,产生的CO,2,mol数,消耗的O,2,ml数,消耗的O,2,mol数,（三）能量代谢的测定方法,1、直接测热法：,2、间接测热法：,根据物质化学反应的,“定比定律”,简易测算方法：,CO2产量,(1)呼吸商=(2)求出相应的氧热价,耗氧量,(3)产热量=氧热价耗氧量,将非蛋白呼吸商定为0.82，对应的氧热价为20.34KJ，然后计算：产热量=20.34耗氧量(KJ),（一）肌肉活动：,影响最大,机体不同状态时,的能量代谢率,状态 产热量,(KJ/m,2,.min),躺卧 2.73,开会 3.40,擦窗子 8.30,洗衣 9.89,扫地 11.37,打排球 17.05,打篮球 24.22,踢足球 24.98,三、影响能量代谢的主要因素,（二）环境温度,1.,人体安静时的能量代谢,在,2030,的环境中较为稳定。,原因：,肌肉松弛,2.T 30,，能量代谢,率增加。,原因：,酶活性增强,3.T 20,，能量代,谢率增加.,原因：,寒战和肌紧张增加,激素分泌,（三）食物的特殊动力效应,概念：,食物使机体产生额外热量的现象。,蛋白质：30；糖、脂肪：56；混合食物：10,（四）精神活动,人在平静地思考问题时，能量代谢受到的影响不大，其产热量一般不超过4%。,精神紧张时，产热量可显著增加。,原因：,无意识的肌紧张及刺激代谢的激素释放增多,基础代谢：,机体在基础状态下的能量代谢称为基础,代谢。,基础状态的条件如下：,清晨空腹：,即禁食1214h，前一天应清淡、不要太饱的饮食，,平卧，全身肌肉放松：,清醒且情绪安闲：,室温20-25：,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,。,以排除精神紧张的影响,。,排除环境温度的影响,。,四、基础代谢,体表面积的计算,查表法,计算法,体表面积,(m,2,)=0.0061,身高,+0.0128,体重,-0.1529,基础代谢率(BMR)：,单位时间内每平方米,体表面积的基础代谢。,kJ/m,2,h,我国人正常基础代谢水平，依不同,年龄,组和,性别,而不同,影响能量代谢率的因素也会影响基础代谢率,BMR=单位时间的耗氧量20.34/体表面积,BMR=100%,实测值-正常平均值,正常平均值,测定基础代谢率的临床意义,辅助检查手段诊断疾病,BMR正常值：,15,20可能是病态,1.甲状腺功能低下时，则BMR低2040；,功能亢进时，则BMR高2580。,2.肾上腺皮质和脑垂体功能低下，BMR低。,3.发热时，BMR升高。体温升高1，BMR升高,13,4.阿狄森氏病，神经性厌食，肾病综合症，BMR降低,第二节 体 温,体温（体核温度）：,机体深部组织的平均温度。,临床：,体温过低：,酶的活性降低，细胞代谢抑制。,体温过高：,引起酶和蛋白质功能改变,T 25心跳停止；,T 43酶变性而死亡,（一）人体正常体温,1.肛温：,36.937.9。,2.口温：,36.737.7。,3.腋温：,36.037.4。,测量设备,水银体温计,电子体温计,一、人体的正常体温及生理变动,（二）体温的生理变动,1.昼夜变化,2.性别差异,早晨26时最低，午后16时最高，幅度不过1。,成年女子体温平均比男子高0.3。,女子体温随月经周期而产生周期性变动。排卵日,最低（约1）。,与孕激素有关,与肌肉活动状态和耗氧量无关，是生物节律。,视交叉上核,3.年龄,新生儿体温成年人老年人。,新生儿和老人要注意护理。,4.肌肉活动,肌肉活动时，代谢明显增强，产热增加,其他因素,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作用及骨骼肌松弛，使体温降低,二、人体的产热和散热,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。,（一）人体的产热,1.主要产热器官：,安静时;,主要是内脏（尤其肝脏，其次是脑）。,活动时;,主要是骨骼肌。,产热的多少决定于能量代谢的水平。,2、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,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。,寒战产热,概念：,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。,寒战中枢：,下丘脑后部。,特点：,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）,产热物质：,棕色脂肪,新生儿：,交感神经兴奋 棕色脂肪组织,甲状腺素,机体在寒冷环境几周后,甲状腺,T,3,、T,4,代谢率,产热量,特点,：,作用缓慢，,维持时间长。,寒冷刺激时,交感-肾上腺髓质,NE、E,产热量,特点,：,作用迅速，,维持时间短。,（二）人体的散热,1.散热部位：,主：,皮肤,面积大,与外界接触,血流丰富,有汗腺,辐射,传导,对流,蒸发,2.皮肤散热方式,次：,呼出气，粪，尿,辐射散热,以红外线形式进行,影响因素：,温度差,有效散热面积,传导散热,直接接触,影响因素,温度差,接触物的热传导率：,冰袋、冰帽,，,接触面积,对流散热,通过流体，传导散热的特殊形式,影响因素：,风速、温度差,棉毛衣物保暖,当气温体温时，蒸发,是唯一的散热途径,蒸发散热,每,1.0,水蒸发可带走热量,2.43KJ,不感蒸发：呼吸道和皮肤,量：,1L/,天；不可控制,影响因素：,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,发汗（可感蒸发）：汗腺,35,以上时的唯一散热途径,影响因素：,温度、湿度、风速，劳动强度,温热性发汗,精神性发汗,汗腺,全身绝大部分汗腺分泌(手掌、足跖除外）,手掌、足跖、前额和腋窝等部位汗腺,神经支配,交感神经的胆碱能节后纤维,肾上腺素能神经纤维,刺激,温热刺激,情绪激动或精神紧张,意义,加强散热，对体温调节有重要作用。,与体温调节无关，可能与湿润手掌和足跖，增加摩擦力有关,3.散热的调节反应,皮肤血流量的调节,交感神经：,皮肤血管口径,皮肤血流量,皮肤温度,皮肤散热量,发汗的调节,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,自主性体温调节：,在下丘脑体温调节中枢,（一）温度感受器,1.外周温度感受器,分布：,全身皮肤、某些粘膜和腹腔内脏等处。,类型：,温觉感受器和冷觉感受器,皮温30时,冷觉感受器,+,冷觉,皮温35时,温觉感受器,+,温觉,冷多于热,2.中枢温度感受器,分类：,热敏神经元和冷敏神经元,分布：,下丘脑、脑干,网状结构和脊髓等处,敏感：,0.1，,PO/AH：,热多,脑干和下丘脑：,冷多,（二）体温调节中枢,从脊髓到大脑皮层的整个CNS中都存在调节体温的中枢结构。,横断实验证实,：,调节体温的基本中枢位于下丘脑,。,PO/AH具有体温调节整合中枢的地位,。,干扰因素：,致热原使调定点,孕激素使调定点,PO/AH中某些温敏N元,干扰,（三）体温调节机制-调定点学说,即,体温调节类似恒温器的调节；PO/AH中的某些温敏N元可能起着,“,调定点,”,的作用；,“,调定点,”,所规定的温度值,决定着体温的高低。,37,体温调节过程,调定点,调定点,调定点,发热（发烧）：,分为感染性和非感染性发热；,由致热原引起；,调定点上移,中暑：,环境湿度大、温度高，超过人体体温调节极限,快速降温,热习服,低体温：,新陈代谢减慢，氧气和能量消耗减少,体温低于29.4，体温调节能力丧失,体温降低5.6 ，细胞产热率降低2倍,动物冬眠，低温麻醉（脑外、心外）,复习思考题,1.体温的生理变动表现在哪些方面？,2.人体有哪些散热途径？皮肤的散热方式有哪些？各有何意义？,3.试以体温调定点学说解释体温调节机制。,4.根据散热原理，应如何降低高热病人的体温？,5.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？,