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1、第七章 能量代谢与体温,第一节 能量代谢,第二节 体温及其调节,三、能量代谢的测定,四、影响能量代谢的因素,五、基础代谢与基础代谢率,一、定义,第一节 能量代谢,二、机体能量的来源与利用,耗能,能量:储存 释放,合成代谢 分解代谢,新陈代谢,物质代谢,指物质代谢过程中所伴随的能量的释放,转移,储存和利用的过程,能量代谢,(energy metabolism),二、机体能量的来源与利用,1.ATP是直接供能物质,2.磷酸肌酸(CP):肌肉;ATP贮存库,(一)ATP的生成与利用,(二)三大营养物质的能量转化,1.糖:能量(70%),(3)脑(有氧氧化),对缺氧敏感,对血糖依赖性大,(1)氧债(o
2、xygen debt),糖能量转化的特点,(2)RBC(糖酵解),低血糖昏迷,2.脂肪,(2)能量储存库,体重20%,糖:150g,(1)能量:30%,饥饿时食物储备的消耗,0 1 2 3 4 5 6 7 8,饥饿时间(周),12,10,8,6,4,2,0,营养物储备量,(kg),糖,脂肪,蛋白质,肥胖:能量在体内过度积蓄,(1)构成机体组织的原料,(2)供能(次要),3.蛋白质,长期不能进食或体力极度消耗，维持基本生理功能,饥饿时食物储备的消耗,0 1 2 3 4 5 6 7 8,饥饿时间(周),12,10,8,6,4,2,0,营养物储备量,(kg),糖,脂肪,蛋白质,猪坚强:300余斤 1
3、30斤,(三)能量的利用,食物能量(100%),CP,除骨骼肌所作外功,氧化分解,CO2+H2O,热能(50%),化学能(45%),转移储存,ATP,ADP,Pi,能量 释放,机体能量的来源和利用,热能,三、能量代谢的测定,原理:能量守恒定律,食物中的化学能=热能+外功,=0,测热法,三、能量代谢的测定,(一)直接测热法,原理：定比定律,1.密闭的隔热室,2.研究肥胖和内分泌疾病,(二)间接测热法,化学反应的定比定律,耗氧量 CO2产生量 产热量,C6H12O6+6O26CO2+6H2O+H,C57H104O6+80O257CO2+52H2O+H,1.测耗氧量与CO2产量的方法,(1)闭合式测
4、定法:肺量计(平静),(2)开放式测定法(气体分析法):活动,吸入空气,收集呼出气,(1)每种营养物质氧化时产生的热量？,(2)分清三种物质各氧化了多少？,需要解决的问题,2.与能量代谢测定有关的概念,(1)食物的热价,1g食物在体内氧化(或在体外燃烧)时释放的热量,(thermal equivalent of food),生物热价,物理热价,(2)食物的氧热价,某种食物氧化时消耗1L氧所产生的热量,(thermal equivalent of oxygen),(3)呼吸商,2)意义:推算能量的主要来源,(respiratory quotient,RQ),1)RQ=一定时间,CO2产生量,耗O
5、2量,0.707 0.00 100.0 19.62,0.71 1.10 98.9 19.64,0.72 4.76 95.2 19.69,0.73 8.40 91.6 19.74,0.74 12.0 88.0 19.79,0.75 15.6 84.4 19.84,0.76 19.2 80.8 19.89,0.77 22.8 77.2 19.95,0.78 26.3 73.7 19.99,0.79 29.9 70.1 20.05,呼吸商 糖(%)脂肪(%)氧热价(kJ/L),0.90 67.5 32.5 20.61,0.91 70.8 29.2 20.67,0.92 74.1 25.9 20.71
6、,0.93 77.4 22.6 20.77,0.94 80.7 19.3 20.82,0.95 84.0 16.0 20.87,0.96 87.2 12.8 20.93,0.97 90.4 9.58 20.98,0.98 93.6 6.37 21.03,0.99 96.8 3.18 21.08,1.00 100.0 0.0 21.13,呼吸商 糖(%)脂肪(%)氧热价(kJ/L),例:某受试者,24小时耗氧量400L,CO2产生量340L。另经测定尿氮排出量为12g(Pr含氮量为16%),计算产热量。,(1g 氮 6.25g Pr),3.计算举例,(1)Pr代谢,氧化量=12g6.25g=75
7、g,产热量=18kJ/g75g=1350kJ,耗氧量=0.95L/g75g=71.25L,CO2产量=0.76L/g75g=57L,(2)非蛋白代谢,耗氧量=400L-71.25L=328.75L,CO2产量=340L-57L=283L,NPRQ=283L/328.75L=0.86,产热量=20.41kJ/L 328.75L=6709.8kJ,(3)简单法,NPRQ=0.82,20.20kJ/L400L,产热量=8080kJ,8059.8kJ,四、影响能量代谢的主要因素,静卧,开会,擦窗,洗衣,扫地,打排球,打蓝球,踢足球,30,20,10,0,能量代谢率,不同活动状态时的能量代谢率,肌肉活动
8、,影响因素 能量代谢 机制,精神活动(紧张),食物的特殊动力效应,肝脏处理aa(脱氨基),环境温度,2030 稳定,肌肉松弛,20,30,1.基础代谢:基础状态下的能量代谢,五、基础代谢与基础代谢率,清晨,清醒,静卧,空腹,室温2025,kJ/(m2.h),(1)低,比熟睡时高(810%),(2)体表面积(身高,体重),(3)影响因素:性别,年龄,(4)表示方法:,1015%为正常,3.基础代谢率的特点,例:某受试者,男性,20岁,身高165cm,体重50kg,在基础状态下1h耗氧量为15L,求BMR。,(1)体表面积(1.5m2),(3)BMR=(202.0-157.8)157.8100%=
9、+28%,(2)实测值,20.20kJ/L15L/h1.5m2,=202.0kJ/(m2.h),4.测定基础代谢率的意义,(1)体温升高1,BMR 13%,(2)甲状腺病变,受检人数,基础代谢率相对值(BMR),-40 20 0 20 40 60 80 100,30,25,20,15,10,5,0,粘液性,水肿,正常人,甲状腺肿瘤,突眼性甲状腺肿,第二节 体温及其调节,一、体温的定义及正常值,二、机体的产热与散热,三、体温调节,一、体温的定义及正常值,1.体温,机体深部的平均温度,(body temperature),2.类型:恒温动物和变温动物,环境温度变化,相对稳定,人的体温范围,正常,静
10、息范围,异常,部位:外壳 深部(核心),特点:不稳定 相对稳定,局部血流量,环境温度,精神活动,影响因素,代谢水平影响,肝脑肾,胰腺十二指肠直肠,血液温度,3.表层温度和核心温度,4.体温的测量,(1)口腔温度:,特点:常用,准确,方便,正常值:36.737.7,4.体温的测量,(2)直肠温度(肛温):,正常值:36.937.9,插入直肠6cm,时间35min,适应症:哭闹儿童,精神病人,烦躁病人不适合测口温者,上臂紧贴胸壁,使腋窝紧闭形成人工体腔;,4.体温的测量,(3)腋窝温度:,体表温度,腋窝不得有汗;时间10min,正常值:36.037.4,5.体温的正常变动,(1)昼夜变化:,下丘脑
11、视交叉上核生物钟,1,(2)性别的影响,1)女男(0.3),0.5,2)周期性变化,孕激素,体温调节机构不完善,原因 基础代谢低 高,(3)年龄的影响,体温 偏低 较高 不稳定,麻醉药:体温降低,影响能量代谢(防止哭闹),抑制体温调节中枢,扩血管,(4)肌肉活动的影响,(一)机体的产热过程,1.主要产热器官:,二、机体的产热与散热,安静:肝,运动:骨骼肌,不同器官在不同状态下的产热量,器官名称 体重的%,产热量%,安静 运动,脑 2.5 16 1,内脏器官 34 56 8,肌肉皮肤 56 18 90,其它 8 10 1,1)定义:寒冷环境中骨骼肌发生不随意的节律性收缩(911次/分),(1)寒
12、战产热:,2.机体的产热形式,2)特点:屈肌和伸肌同时收缩,3)作用:产热,代谢率45倍,1)定义:代谢产热,3)作用:新生儿不能寒战产热,2)棕色脂肪组织(70%),需氧量大,对缺氧敏感,线粒体:解耦联蛋白,(2)非寒战产热,3.产热活动的调节,(1)体液调节:,E,NE,GH:迅速,短,(2)神经调节:,寒冷刺激,下丘脑寒战中枢兴奋,交感神经系统兴奋,下丘脑TRH释放,3.产热活动的调节,(二)机体的散热过程,1.散热器官:皮肤,2.散热方式:,蒸发,辐射,对流,传导,体表,体表,体核,37,19,35,辐射,蒸发,对流,传导,(1)辐射 传导 对流,以热射线的形式将体热传给外界,意义 占
13、60%,直接传给同他接触的冷物体,影响因素,温差和面积,导热性,气体流动来交换热量,风速影响,产生条件 皮温环境温度,定义,冰袋冰帽,传导散热,衣物御寒,对流散热,1)产生条件:环境温度30,2)特点:蒸发1g水2.43kJ,3)应用:酒精涂擦,(2)蒸发,4)蒸发散热的形式,不感蒸发,发汗(sweating),低温环境,1000ml/d,皮肤和呼吸道蒸发,婴幼儿:不感蒸发速率大,临床应用:病人补液,不感蒸发,热喘呼吸,喷洒水,唾液,蒸发散热,发汗,汗腺主动分泌汗液,可感蒸发,汗液:水99%,NaCl;低渗,大量出汗致高渗性脱水,5)汗腺与汗腺活动,小汗腺:全身皮肤,特点:青春期开始活动,大汗
14、腺:部位(腋窝,外阴),汗腺的结构示意图,表皮,真皮,导管,腺体,交感神经,(ACh,胆碱能纤维),交感:,温热性发汗 精神性发汗,条件:温热刺激,部位:全身各处,作用:体温调节,中枢:下丘脑,胆碱能纤维(ACh),精神紧张,手掌足跖前额,肾上腺素能纤维(NE),大脑皮层运动区,行为性体温调节,三、体温调节,自主性体温调节,autonomic thermoregulation,behavioral thermoregulation,体温恒定,(一)温度感受器,外周温度感受器 中枢温度感受器,根据部位,根据性质,冷感受器热感受器,1.外周温度感受器,(2)性质:游离神经末梢,(1)部位:皮肤,粘
15、膜和内脏,冷感受器 热感受器,体温调节中枢,体温,血管收缩寒战竖毛,血管舒张汗腺分泌,37,体温,视前区-下丘脑前部(PO/AH),脑干网状结构和下丘脑弓状核,2.中枢温度感受器,(2)性质:神经元,(1)部位:脊髓,脑干网状结构和下丘脑,(3)类型:热敏和冷敏神经元,部位:视前区-下丘脑前部,(二)体温调节中枢,PO/AH,体温调定点(set point),(三)体温调定点学说,类似恒温器的调节,规定值如37,下丘脑温度变化与温度敏感神经元放电频率关系,37 39(),放电频率,正常,发热,热敏N元,冷敏N元,体温调节自动控制示意图,下丘脑体温调节中枢,产热装置,肝脏,骨骼肌,散热装置,汗腺,皮肤血管,体温,温度感受装置(反馈检测器),调定点,深部温度,下丘脑温度变化与温度敏感神经元放电频率关系,37 39(),放电频率,正常,发热,热敏N元,冷敏N元,重调定,发热时，调定点被重新设置，重调定,发热三部曲？,发热,恶寒寒战,出汗,体温(),寒战,发热 降温 时间,37,38,39,40,规定值,产热增加,发热,散热增加,调定点的变化,血管收缩,血管舒张,出汗,
