第七章-能量代谢.ppt

,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,第七篇 能量代谢和体温,第二十二章 能量代谢,Energy metabolism,能量代谢(,energy metabolism),：,伴随物质代谢过程中的能量的,释放、转移、贮存和利用。,摄取营养物质来构筑和更新自身,合成代谢,新陈代谢 贮存能量,分解自身的部分物质,分解代谢,释放能量,能量代谢,物质代谢,(metabolism),第一节 机体能量的来源和去路,能量来源,：,糖,（glucose）,：,基本的供能物质,供能占70以上。通过,有 O,2,氧化和无氧酵解供能,。,脂肪,（fat）,：,重要的贮能和供能物质，氧化时释放的能量,多。短期饥饿时供能,。,蛋白质,（protein）,：,特殊情况下供能，在体内氧化不彻底。,脑组织所消耗的能量主要来自糖的有氧氧化，因而对缺氧非常敏感，对血糖的依赖性也较大。,中国人膳食结构,欧美人膳食结构,物质在生物体内进行氧化称,生物氧化,，主要指糖、脂肪、蛋白质等营养物质在体内分解时逐步释放能量，最终生成CO,2,和 H,2,O的过程。,糖,脂肪,蛋白质,CO,2,和H,2,O,O,2,能量,ADP+Pi,ATP,热能,生物氧化,生命活动,维持体温,ATP：重要的贮能物质和直接的供能物质,1mol ATP可释放52.3kJ,能量,磷酸肌酸(creatine phosphate,CP)：由肌酸和磷酸合成，,主要存在肌肉和脑组织中，是含高能磷酸键的化合,物，不能直接为细胞提供能量。,能量过剩,能量不足,ATP,CP,ATP是体内能量转化和利用的关键物质,能量的利用,合成代谢,肌肉的舒缩（机械功）,物质跨膜的主动转运,生物电和神经传导,腺体分泌,递质释放,维持体温等,ATP,ADP,肌酸,磷酸,肌酸,氧化磷酸化,底物水平磷酸化,P,P,机械能(肌肉收缩),渗透能(物质主动转运),化学能(合成代谢),电能(生物电),热能(维持体温),生物体内能量的储存和利用都以,ATP,为中心。,能量的来源和去路,能量平衡,(,energy balance),在一定时期内，摄入的能量与消耗的能量基本相等。,摄入的能量多于消耗的能量,能量的正平衡,生长发育、肥胖,摄入的能量少于消耗的能量,能量的负平衡,消瘦,簪花侍女图,唐三彩,唐朝：以胖为美,能量代谢的调节,从整体来看，能量贮存和利用受神经和多种体液因素的影响。,精神紧张影响食欲；下丘脑摄食中枢和饱中枢调节摄食行为等。,影响三大营养素代谢的激素：胰岛素、生长激素、甲状腺激素和性激素、胰高血糖素、糖皮质激素和肾上腺素 等。,M：能量代谢量；,L：散热量；,S：贮热量；,W：外功,M=L+S+W,测定原理：能量守恒定律；定比定律,第二节 能量代谢的测定,一、直接测热法(,direct calorimetry),收集在一定时间内受试者散发的总热量。,特点：测定原理简单，所得数据精确。,所需的测试装置结构复杂，操作繁琐。,二、间接测热法(,indirect calorimetry),根据化学反应的定比定律，即在一般化学反应中，反应物的量与产物量之间呈一定的比例关系。例如：,几个概念,食物的热价,（thermal equivalent of food）,1g某种食物氧化分解（或体外燃烧）时所释放的热量。,食物的氧热价,（thermal equivalent of oxygen）,某种食物氧化时消耗1L O,2,所产生的热量,。,（氧热价耗氧量=产热量）,呼吸商,（respiratory quotient RQ）：,一定时间内机体的CO,2,产量与耗氧量的比值。,RQ=,CO,2,产生量（ml）,耗氧量（ml）,糖、脂肪和蛋白质氧化时的几种数据,营养 产热量（kJ/g）氧热价 呼吸商,物质 物理热价 生物热价 (kJ/L),糖 17.15 17.15 20.66 1.00,脂肪 39.75 39.75 19.58 0.71,蛋白质 23.43 17.99 18.93 0.80,非蛋白呼吸商(NPRQ)：,由糖和脂肪氧化时所产生的二氧化碳量及耗氧量的比值。,通常将蛋白质的代谢量忽略不计，进食混合膳食的非蛋白呼吸商约为0.82。,非蛋白呼吸商和氧热价,NPRQ,氧化的糖(%)氧化的脂肪(%)氧热价(kJ/L）,0.707 0.00 100.00 19.62,0.71 1.10 98.90 19.64,0.72 4.75 95.20 19.69,具体步骤如下：,测定一定时间内的耗氧量和CO,2,产生量，及尿氮排出量。,推算出蛋白质氧化量及蛋白质食物的产热量。,计算出非蛋白呼吸商，算出非蛋白食物的产热量。,将蛋白质食物产热量与非蛋白质食物产热量相加，即得出,整个机体在该段时间内的总产热量。,耗氧量和和CO,2,产生量的测定：,闭合式测定法：通常测定6分钟的耗氧量,开放式测定法：用气量计测出呼出气量,并进行气体分析,能量代谢率的简便测算方法：,1.蛋白质代谢量忽略不计，测定耗氧量和CO,2,产生量计算,出呼吸商(NPRQ)查表得出氧热价,产热量=耗氧量氧热价,2.混合食物NPRQ视为0.82;则对应的氧热价是20.19kJ/L。,故只须测得一定时间的耗氧量，即可算出该 时间的产热,量。,第三节 影响能量代谢的因素,睡眠,肌肉活动,精神活动,食物的特殊动力效应,环境温度,1.睡眠,睡眠时骨骼肌的紧张性和交感神经系统活动下降，能量代谢率也降低。熟睡时的代谢率比安静清醒时低810%.,2.肌肉活动,劳动或运动时的能量代谢值,显著影响能量代谢，耗氧量同肌肉活动的强度呈正比关系，剧烈活动时可达安静时的1020倍。,3.精神活动,脑的重量只占体重的2.5%，但安静状态下却有15%的循环血量进入脑循环系统，说明脑组织的代谢水平很高。,在安静时脑组织的耗氧量肌组织的20倍。在精神处于紧张状态（烦恼、恐惧或情绪激动），由于随之而出现的肌紧张增强以及刺激代谢的激素（如甲状腺激素）释放增多等原因，产热量可以显著增加。,但中枢神经系统本身的代谢率增加并不明显。,4.食物的特殊动力效应,由食物引起机体额外增加产热量的现象。,进食后1小时左右开始增加，23小时增至最大，以后逐渐下降，可延续78小时。,各种营养物质的特殊动力效应：蛋白质30。糖6%、脂肪4%。混合性食物约为10。,可能主要由于在肝脏内氨基酸的脱氨基反应消耗能量。,5.环境温度,安静状态、环境温度在2030时代谢最稳定。,环境温度 低于20以下时，由于肌肉紧张度增加、寒颤，使代谢率升高。,环境温度高于30以上时，体内生化反应加速，代谢率也升高。,第四节 基础代谢,清晨、清醒、静卧；,室温在1825；,禁食12 h以上；,情绪安定；,体温正常,基础状态,基础代谢（basal metabolism）：基础状态下的能量代谢。,维持一些基本的生命活动,基础代谢率,（,basal metabolic rate，BMR,）,单位时间内的基础代谢为基础代谢率。,BMR产热量/每小时体表面积。单位是kJ/(hm,2,),表示法：,绝对值:kcal或kJ(m,2,h)相对值：37热敏神经元放电散热体温不致过高,产热,37冷敏神经元放电散热体温不致过低,产热,体温调定点学说,调定点,(),体温调节中枢,产热过程,散热过程,温度感受器,体核温度,干扰,体温,三、不同环境下机体的体温调节,温和环境：通过调节皮肤血管口径，调节皮肤血流量，控制散热量。,热环境下：,交感神经紧张度小动脉舒张A-V吻合支开放 皮肤血流量散热,发汗蒸发散热,冷环境下：,交感张力小动脉收缩动脉末梢血量减少,促进代谢的激素释放增加非寒战产热,寒战产热,在冷、热环境中，机体还有行为性体温调节,体温调节反应,？,发热的机制,一、名词解释,1,.体温,2.基础代谢,3.能量代谢,4.食物的热价,5.食物的氧热价,6.呼吸商,7.非蛋白呼吸商,8.基础代谢率,（一）单项选择,1.正常人的直肠温度、腋窝温度和口腔温度的高低应当是（）,A.口腔温度腋窝温度直肠温度,B.直肠温度口腔温度腋窝温度,C.直肠温度腋窝温度口腔温度,D.腋窝温度口腔温度直肠温度,2.影响能量代谢最重要的因素是（）,A.环境温度,B.进食,C.精神、情绪,D.肌肉活动,3.劳动或运动时，机体主要产热器官是（）,A.肝脏,B.脑,C.心脏,D.肌肉,4.当环境温度等于或超过体温时，机体的主要散热方式是（）,A.辐射,B.传导和对流,C.发汗蒸发,D.不显性发汗,5.给高热病人使用乙醇擦浴是（）,A.增加辐射散热,B.增加传导散热,C.增加蒸发散热,D.增加对流散热,6.给高热病人作用冰帽或冰袋的作用是（）,A.增加辐射散热,B.增加传导散热,C.增加蒸发散热,D.增加对流散热,7.测定基础代谢率要求的基础条件不包括下列哪一项（）,A.空腹,B.无体力活动和精神紧张,C.环境温度2025,D.深睡状态,简述题,1.根据散热原理，如何给高热病人降温？,2.简述人体的散热器官和散热方式。,论述题,1.试述人体体温相对恒定的原理。,2.为什么发热病人常伴有寒战反应？,