第七章能量代谢语体温

第七章 能量代谢与体温,第一节 能 量 代 谢,第二节 体 温,第一节 能量代谢,能量代谢,:,指体内物质代谢过程中所伴随的能量释放、转移、贮存和利用。,一、,机体能量的来源与去路,(,一,),能量来源,1.,糖,:,主要,(70,以上,),脑组织所需能量则完全来源于糖的有氧氧化。缺氧和血糖水平过低，均可导致意识障碍、昏迷以及抽搐。,2.,脂肪：次之,(30,),3.,蛋白质：很少,(,长期饥饿或极度消耗时，才成为主要能量来源,),。,二、能量代谢的测定,(,一,),能量代谢测定的基本原理,机体的能量代谢也遵循,“,能量守恒定律,”,：,即在安静不作外功时，机体物质代谢过程中所释放的能量全部转化为热能。,因此，测定机体在单位时间内发散的总热量或所消耗的食物量，可测算出整个机体在单位时间内能量代谢的量，即能量代谢率。,(,二,),能量代谢的测定方法,1.,直接测热法,：,直接测量从机体体表,、,呼出气、尿液和粪便排出的总热量。如果不做外功，该热量就是机体代谢的全部热量。这种方法测定准确，但设备复杂，操作繁琐，现已极少应用。,2.,间接测热法,：,间接测热法原理,：,是利用,“,定比定律,”（,即反应物的量与生成物的量呈一定的比例关系），测算出一定时间内氧化的糖、脂肪和蛋白质各有多少，再计算出它们所释放出的热量。,为此，必须先了解与其相关的几个概念：,食物的热价、氧热价和呼吸商,。,食物的热价,:,1,食物在氧化时所释放出来的热量，称为食物的热价。,物理热价,：,指食物在体外燃烧时释放的热量。,生理热价,：,指在体内氧化时所产生的热量。,糖与脂肪,：,物理热价生理热价,蛋 白 质,：,物理热价生理热价（,蛋白质在体内不能被彻底氧化分解，有一部分以尿素的形式由尿中排泄）。,食物的氧热价：,某种食物氧化时,每消耗,1,L,氧所产生的热量称为该种食物的氧热价。,呼吸商,(,RQ),：,指一定时间内，机体的,CO,2,产生量与耗,O,2,量的比值。,RQ,CO,2,产生,量,/,耗,O,2,量,由于各种食物在体内氧化时的耗,O,2,量,、,CO,2,产生量的不同，故各种食物的氧热价不同。根据,RQ,可,估计某一段时间内机体氧化各种食物的比例：,三种营养物质氧化的几种数据,物 质耗氧量 产,CO,2,量 物理热价 生理热价 氧热价 呼吸商,(,L/g)(L/g)(KJ/g)(KJ/g)(KJ/g)(R Q),糖,0.83 0.83 17.0 17.0 21.0 1.00,脂 肪,1.98 1.43 39.8 39.8 19.7 0.71,蛋白质,0.95 0.76 23.5 18.0 18.8 0.85,RQ,1.0,氧化糖；,RQ,0.70,氧化脂肪,RQ,0.82,一般饮食；,RQ,0.80,或,1.0,长期饥饿,非蛋白呼吸商,(,NPRQ):,指一定时间内,，,机体氧化非蛋白食物时的,CO,2,产生量与耗,O,2,量的比值。,整体产生,CO,2,总量分解蛋白产生,CO,2,量,NPRQ,整体耗,O,2,总量分解蛋白耗,O,2,量,分解蛋白产生,CO,2,量,=,NP,6.25,0.76(L),分解蛋白耗,O,2,量,=,NP,6.25,0.94(L),6.25=,每产生,1,g,尿氮,(,NP),需氧化蛋白,6.25,g,0.76(L)=,每氧化,1,g,蛋白的产生,CO,2,量,0.94(L)=,每氧化,1,g,蛋白的耗,O,2,量,非蛋白呼吸商,(,NPRQ),及氧,热价见,:,表,7-2,间接测热法步骤,：,测定,CO,2,产生量和耗,O,2,量：开放式或闭合式。,测定尿氮量：根据尿氮量估算蛋白质氧化的量。,计算出,NPRQ,：,=,非蛋白,CO,2,产生量,/,非蛋白耗,O,2,量。,查出非蛋白食物氧热价：根据,NPRQ,在,“,NPRQ,及氧热价表,”,查出所对应的氧热价。,计算出非蛋白食物的产热量：,NPRQ,表查出的氧热价,非蛋白耗,O,2,量。,能量代谢计算,：,=,非蛋白食物的产热量,+,蛋白食物的产热量。,简易法,：,将混合膳食的,RQ,定为,0.82,，氧热价,=20.20,kJ/L,；,测定,6,min,的耗,O,2,量；,能量代谢计算：,=,耗,O,2,量,氧热价。,三、影响能量代谢的因素,(,一,),肌肉活动,肌肉活动对能量代谢的影响,最大,。,(,二,),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%,。,但精神处于紧张状态,(,烦躁、恐惧、情绪激动等,),时，产热量可显著增加。,(,三,),食物的特殊动力效应,人进食后一段时间内,(,从进食后,1,h,开始,持续,7,8,h),即使同样处于安静状态,但产热量却比进食前有所增加，这些,“,额外,”,热量是由进食引起的。,食物能使机体产生,“,额外,”,热量的现象称为,食物的特殊动力效应,。,(,四,),环境温度,人体安静时的能量代谢,在,20,30,的环境中较为稳定。,四、基础代谢,(,一,),概念,1.,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,：,空腹,安静,清醒,室温,18-25,2.,基础代谢率,(,BMR),：,单位时间内的基础代谢。,(,二,),BMR,的测定和正常值,1.,BMR,的测定,:(,通常采用简易法,),BMR,相对值,BMR,实测值,-,BMR,平均值,BMR,平均值,2.,BMR,正常值,：,10,15,20,可能是病态,100%,临床上测,BMR,主要用来判断,甲状腺,的功能,表,7-4,研究表明,机体能量代谢率与体重相关性不明显,而与体表面积基本上成正比。如：以体重为指标,身材瘦小者的产热量,/,Kg,显著高于身材高大者,;,以体表面积为指标,则身材高大或瘦小者的产热量,/,m,2,都比较接近。,人体表面积推算,:,公式计算,：,0.0061,身高（,cm),0.0128,体重,(,kg),0.1529,体表面积测算图测出。,第二节 体温,概念,：,指身体深部的平均温度，即体核温度,。,意义：,体温的相对恒定是机体新陈代谢和一切生命活动正常进行的必需条件。,体温过高、过低都会影响酶的活性，导致生理功能的障碍，甚至造成死亡。如：,T,22,心跳停止；,T,43,酶变性而死亡,;,T=27,低温麻醉。,一、人体正常体温及生理变动,（一）,*,正常体温,通常体温的测量部位为腋窝、口腔和直肠。,1.,直肠温度：正常为,36.9,37.9,。,2.,口腔温度：为,36.7,37.7,。,3.,腋窝温度：为,36.0,37.4,。,另外，科研中还常用食管温度（,=,体核温度）、鼓膜温度（,=,下丘脑温度）。,（二）,体温的生理变动,正常人的体温可因昼夜、性别、年龄和机体的活动等而有所变动。,1.,昼夜节律变化,一般是清晨,2,6,点时最低，下午,1,6,点最高，波动幅度一般不超过,1,。,2.,性别差异,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,）。,3.,年龄差异,新生儿体温成年人老年人,。,4.,其他,肌肉活动,时，肌肉代谢明显增强，产热增加，可使体温暂时升高,1,2,。所以测体温时，要先让受试者安静一段时间，小儿应防止其哭闹。,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，所以全麻时应注意保温。,二、机体的产热和散热,人体正常体温的维持，是在体温调节机构的协调和控制下，产热和散热过程达到动态平衡的结果。,(,一,),产,热,1.,主要产热器官,：,安静状态,，主要产热器官是,内脏,（尤其肝脏）,和脑,活动状态,主要产热器官是,骨骼肌,。,2.,产热形式,战栗产热,：骨骼肌不随意的节律性收缩，其特点是屈肌和伸肌同时收缩，不做外功但产热量很高。,寒战时，代谢率可增加,4,5,倍。,非战栗产热,：又称代谢产热，机体所有的组织器官都能进行代谢产热，但以褐色脂肪组织的产热量最大（约占,70%,）,。,(,二,),散热,1.,散热部位,：,主要是：皮肤,2.,散热方式,：,当外界气温低于人体表层温度时，人体散热方式有辐射、传导、对流和蒸发。,当外界温度接近或高于皮肤温度时，机体的散热是依靠蒸发方式散热。,机体散热方式有以下几种,:,辐射散热,：,指体热以,热射线（红外线）,形式传给温度较低的周围环境中的散热方式。,是环境温度较低时的主要散热形式，占,60,。,传导散热,：,指体热直接传给与机体相接触的低温物体的散热方式。,水的导热性好，因此临床上常利用冷水袋或冰袋为高热患者降温。,对流散热,：,指体热凭借空气流动交换热量的散热方式。,对流散热是传导散热的一种特殊形式。,衣服覆盖于体表，不易实现对流；棉、毛纤维间的空气不易流动，因此增加衣着可以保温御寒。,蒸发散热,：,（分不感蒸发和可感蒸发,）,指体液的水分在皮肤和粘膜表面由液态转化为气态，同时带走大量热量的散热方式。,每,1.0,水蒸发可带走热量,2.44,KJ,。,当气温,体温时，蒸发是唯一的散热途径,不感蒸发,：又称不显汗。,不感蒸发是持续进行的。人体不感蒸发量约,1000,ml/,日（皮肤约占,2/3,肺占,1/3,）。,临床上给病人补液时应考虑到由不感蒸发丢失的体液量。,发汗：,又称可感蒸发。,人在安静状态下,，,当环境温度达到,30,左右时，便开始发汗,；,如果空气湿度大、衣着又多时，气温达,25,便可发汗,；,机体活动时，由于产热量,，,虽然环境温度低于,20,亦可发汗。,炎热的气候,，,短时间内发汗量可达,1.5,L/h,。,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,：,发汗的调节,：,皮肤血流量的调节,：机体通过交感,N,调控着皮肤血管的口径，以改变其血流量，改变皮肤温度，从而影响辐射、对流和传导散热量。,三、体温调节,(,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,：冷感受器和热感受器,4,10,：,1,作用,：温度感受器传入冲动到达中枢后，除产生温觉之外，还能引起体温调节反应。,2.,中枢性温度敏感神经元,分类,：,热敏神经元和冷敏神经元,血温,热敏神经元冲动发放频率,血温,冷敏神经元冲动发放频率,分布,：下丘脑、脑干网状结构和脊髓等处,在视前区,-,下丘脑前部,(,PO/AH),分布较多的热敏神经元和少量冷敏神经元。通过对,PO/AH,加温或冷却（局部脑温变动,0.1,）的研究发现：,加温,PO/AH PO/AH,的热敏,N,元,+,散热反应,产热反应,冷却,PO/AH PO/AH,的冷敏,N,元,+,散热反应,产热反应,说明,：,PO/AH,中的某些温敏,N,元能感受局部脑温的变化,。,(,二,),体温调节中枢,恒温动物脑的分段切除实验证明，只要保留下丘脑及其以下神经结构的完整，动物仍具有维持体温相对恒定的能力。,说明,:,调节体温的基本中枢位于下丘脑,。主要是,视前区,-,下丘脑前部,(,PO/AH),(,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。,干扰因素：,致热原使调定点,孕激素使调定点,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？,