第八章物质代谢.ppt

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,第八章 物质代谢,第一节 消化和吸收,第二节 糖、脂肪和蛋白质的分解代谢,第三节 代谢尾产物的排泄,第一节 消化和吸收,物质代谢：人体与周围环境之间不断的进行物质的交换。,同化作用,（将外界物质转换为人体新组分）,物质代谢,异化作用,（将自身物质分解，释放能量）,物质代谢的过程：消化吸收、中间代谢和排泄,第一节 消化和吸收,一、消化,概念：食物在消化道内分解的过程。,机械性消化：,消化道平滑肌收缩磨碎食物的过程,消化,化学性消化：,消化酶将物质分解成小分子的过程,（一）胃的消化过程,1,胃的化学消化,粘液腺细胞（贲门）：分泌粘液,胃腺壁细胞（胃底和胃体）：分泌盐酸,胃腺主细胞（胃底和胃体）：分泌胃蛋白酶原,胃腺粘液细胞（胃底和胃体）：分泌粘液,胃腺体（幽门）：分泌碱性粘液,胃液,胃液特性：呈酸性，,pH,为,0.9-1.5,，成份为盐酸、胃蛋白酶和粘液。,胃液中盐酸的作用：激活胃蛋白酶原为胃蛋白酶，为其作用提高酸性环境；使食物中中的蛋白质易于变性分解；抑制和杀灭经入胃内的微生物；促进肠内的消化功能。粘液,胃液分泌过程：食物刺激 胃液分泌 盐酸,胃蛋白酶 胃蛋白酶原,眎和胨及少量氨基酸,蛋白质,进食促进胃液分泌机制,头期：头面部感受器（食物信息）传入神经,相应脑神经 传出神经（迷走神经）,胃期：食物入胃 胃液分泌,肠期：进入十二指肠 胃液分泌增加,抑制胃酸分泌的因素：,1,盐酸：负反馈调节胃液水平,2,脂肪：影响胃排空,3,高渗溶液：刺激小肠释放抑制性激素,胃内的机械消化,头区的消化：储存食物,尾区的消化：磨碎食物，形成食糜，推进食糜进入十二指肠。,胃蠕动的意义：使食物与胃液充分混合；搅拌和粉碎食物，形成食糜，促进胃排空。,胃的排空：指食物由胃排入十二指肠的过程。,影响胃排空的因素：食物的质和量；胃的运动等,肠胃反射：当食糜进入十二指肠后，会反过来抑制胃的运动，使胃排空暂时停顿，这种反射活动称为肠胃反射。随食糜中的盐酸被小肠中的碱性消化液中和，胃的活动又增强。,（二）小肠内的消化,胰液,特性：无色碱性液体，人日分泌量约,1-2L,。,组成：胰蛋白酶原；糜蛋白酶原；胰脂肪酶；胰淀粉酶；肠激酶；重碳酸盐等。,作用,:,1,肠激酶能激活胰蛋白酶原为胰蛋白酶，催化蛋白质和多肽分解成氨基酸。,2,胰蛋白酶能激活糜蛋白酶原为糜蛋白酶，促进凝乳,3,胰脂肪酶催化脂肪分解为脂肪酸和甘油,4,胰淀粉酶催化淀粉分解为葡萄糖,5,重碳酸盐的作用是中和胃酸，使肠液成碱性，以利于胰酶的活动；保护肠粘膜免受强酸的侵蚀。,胰液分泌的调节,神经调节（迷走神经,),：食物刺激反射性引起胰液分泌，迷走神经兴奋胰腺分泌酶量较多，水分和重碳酸盐量较少。,体液调节（促胰液素和胆囊收缩素）：酸性食物进入小肠，刺激小肠粘膜分泌促胰液素和胆囊收缩素，由此分泌的酶量较少，水分和重碳酸盐量较多。胆囊收缩素能促进胰液中各种酶的分泌和胆囊的强烈收缩，排出胆汁。,（二）小肠内的消化,胆汁,特性：由肝细胞生成的黄色液体，苦味，,pH7.4,。,成分：复杂，有水、胆色素、胆盐、胆固醇、脂肪酸、卵磷脂及无机盐等。,作用：降低脂肪表面张力，乳化脂肪，使之变成微粒，加大与胰脂肪酶的接触面积，使脂肪分解加快；促进脂肪酸的吸收；促进脂溶性维生素的吸收。,胆汁的分泌也受神经调节和体液调节。,（二）小肠内的消化,小肠液,特性：小肠粘膜分泌的弱碱性液体，,pH,为,7.6,，成人日分泌量约,1-3L,。,成分：含多种消化酶，对蛋白质、脂肪和糖类食物进行分解。,小肠液分泌受神经和体液因素调控。,小肠的运动：,1,紧张性收缩,:,降低时易于扩张；升高时加快食糜的混合和转运。,2,分节运动：促进食糜和消化液混合，为吸收创造条件。,3,蠕动：使食糜向前推进,小肠运动受交感神经和副交感神经双重支配。,（三）大肠内的消化,大肠没有消化作用，主要功能是吸收水分和贮存消化后的残余食物，以及在大肠杆菌作用下合成某些维生素（,V,B,、,V,K,）。,大肠液：大肠粘膜表面的柱状上皮细胞及杯状细胞分泌，以保护肠粘膜及保持粪便的润滑。,大肠的运动与排便：大肠运动弱；大肠的集团运动能将粪便推入直肠，刺激直肠内感受器，冲动经盆神经和腹下神经传至脊髓腰骶部初级排便中枢及大脑皮层，引起排便反射。,二、吸收,概念：各种食物经消化后的产物，以及税和盐类等物质通过肠上皮细胞进入血液或淋巴的过程。,吸收的部位：,胃吸收酒精和少量水分,小肠是主要的吸收部位，大部分营养物在此被吸收完毕。,大肠吸收水分和盐类。,主要营养物的吸收,水的吸收方式主要是渗透,无机盐的吸收是通过主动转运,维生素的吸收多以简单的扩散方式进行。,糖的吸收是经消化酶分解为单糖后被小肠上皮细胞主动吸收。,蛋白质的吸收经消化分解为氨基酸被小肠上皮细胞主动吸收。,脂肪的吸收是经消化分解为脂肪酸、甘油和胆固醇等于胆盐形成水溶性混合微粒，经小肠微绒毛的脂蛋白膜进入粘膜细胞，胆盐则被遗留于肠腔内。脂类物质吸收后，通过血液（中、短链水解物经吸收入血）和淋巴（长链分解物）两条途径被利用。,第二节 三大营养物在体内的分解代谢,一、糖的分解代谢,（一）糖原和血糖,糖原：许多葡萄糖残基组成的一类大分子多糖。,肝脏：约,100g,；肝糖原的作用是维持血糖的相对恒定,肌肉：约,150250g,；利于耐力性运动,非糖物质,糖异生：肝脏：非糖物质（甘油、氨基酸）肝糖原,第二节 三大营养物在体内的分解代谢,一、糖的分解代谢,（一）糖原和血糖,血糖：血液中的葡萄糖。健康人血糖水平为,80-120mg100ml,-1,。,血糖的来源：消化吸收获得；肝糖元分解；经肝内糖异生所得的葡萄糖,血糖的去路：组织细胞的氧化摄取；合成糖原；转变为非糖物质。,第二节 三大营养物在体内的分解代谢,糖的生理功能,1,人体最主要能源物质,占总耗能的,70%,能量首先由糖供应,最经济的供能物质,2,人体组织细胞的结构成分,3,节省蛋白质的作用,第二节 三大营养物在体内的分解代谢,糖的分解代谢,组织氧化,CO,2,H,2,O,体脂,肌,糖原,乳酸,肝糖原,蛋白质,脂肪,葡萄糖,血液,肝脏,葡萄糖,CO,2,H,2,O,乳酸,小肠,多糖,双糖,糖的无氧代谢,定义,人体在缺氧或供氧不足的情况下，组织细胞内的糖原经过一定的化学变化，产生乳酸并释放出一定能量的过程,又称糖酵解,无氧氧化的过程：,葡萄糖,6-,磷酸葡萄糖,2,磷酸丙糖,2,丙酮酸,糖的无氧氧化生成,2-3molATP,无氧氧化的过程,葡萄糖,乳酸,乳酸,E,ADP,Pi,ATP,E,酶,缺氧,丙酮酸,CO,2,H,2,O,氧充足,氧充足,肝糖原,葡萄糖,肝脏,乳酸循环（,Corri,循环）,糖异生：在肝细胞内将非糖物质生成糖的作用称为糖异生。,乳酸循环：由乳酸合成的肝糖原刻进一步分解为葡萄糖，并释放入血，供肌肉摄取和利用的过程。,葡萄糖,丙酮酸,乳酸,葡萄糖,乳酸,葡萄糖,肌肉,血液,肝,乳酸,丙酮酸,糖的有氧氧化定义：葡萄糖或糖原在有氧条件下氧化为,CO,2,和,H,2,O,的过程。糖的有氧氧化可生成,38-39molATP,。,糖原、葡萄糖,丙酮酸,乙酰辅酶,A,CO,2,三,羧酸循环,O,2,H,2,O,E,E,E,O,2,E,ADP,Pi,ATP,释放能量多,主要供能方式,运动与糖代谢,运动对糖原的影响,葡萄糖缺乏,肝糖原葡萄糖入血,肝糖原葡萄糖肌肉肌糖原,血糖升高,葡萄糖肝糖原,肝脏存贮、释放糖原调节血糖,大强度运动依赖肌糖原的无氧酵解供能,长时间运动肌糖元储量有利于延缓疲劳,运动与糖代谢,项目,训练后血糖,比赛后血糖,短,距离,中距离,长距离,运动对血糖的影响,运动与补糖,运动前,15min,或,2h,前，补糖的量为一次服糖量小于每千克体重,2,克或总补糖量小于,60,克。,赛前,1,小时服糖，因胰岛素效应，血糖反下降,长时间运动中饮用低浓度饮料（低渗糖溶液）,二、脂肪的分解代谢,（一）脂类的存在形式与生理功能,含能量最多，最重要的供能物质,构成细胞,贮存体内：能量储备，保护器官、减少摩擦、保温,脂肪来源,食物中供给,糖或蛋白质转变,二、脂肪的分解代谢,脂肪的分解代谢过程,脂肪,甘油,脂肪酸,肝糖原,其它特殊分泌物,人体组织,“存贮性脂肪”,乙酰辅酶,A,CO,2,三,羧酸循环,H,2,O,二、脂肪的分解代谢,脂肪的分解代谢,1,、脂肪酸的活化,脂肪酸 脂肪酰,CoA,脂酰,CoA,合成酶,ATP,AMP,2,、脂肪酸进入线粒体,3,、脂肪酸分解代谢,氧化,酮体的生成和利用,运动训练对脂代谢的影响,对血脂的影响：耐力运动降血脂，预防心血管疾病,对体脂的影响：耐力运动能降体脂，减体重,对动用脂肪供能的影响：增加对血浆游离脂肪酸的利用，节约糖。,三、蛋白质代谢,（一）蛋白质的生理功能,建造、修补、再生组织的物质基础,合成酶,肌肉收缩的基础,合成血红蛋白、各种激素,分解时产热,三、蛋白质代谢,（二）蛋白质的需要量,蛋白质,唯一含氮食物，不能存贮,氮平衡,氮平衡：一天食物中摄取蛋白质的含氮量与当天排泄物中的含氮量平衡,正氮平衡：儿童、孕妇、病后恢复、运动锻炼过程中，蛋白质摄取量大于排泄量,负氮平衡：衰老、饥饿、营养不良、消耗性疾病时，蛋白质摄取量小于排泄量,三、蛋白质代谢,蛋白质的生理需要量,成人：,1g/kg/d,或,30-50g/d,儿童、青少年、运动训练：,2.53.5,g/kg/d,营养学要求补充蛋白质时不仅要注意蛋白质的量，还要注意蛋白质的质，即所补充的蛋白质中氨基酸种类多，含量高的优质蛋白，以及必需氨基酸；动物蛋白比植物蛋白营养价值高，混合食用多种蛋白质能通过食物蛋白质的互补作用提高营养价值。,三、蛋白质代谢,（三）蛋白质的代谢,蛋白质,氨基酸,合成代谢,分解代谢,乙酰辅酶,A,尿素,NH,3,丙酮酸,组成蛋白质,血浆蛋白,CO,2,三,羧酸循环,H,2,O,肾脏,肝脏,四、糖、脂肪、蛋白质代谢的联系,蛋白质,亮氨酸等 谷氨酸 天门冬氨酸 丙氨酸等,-,酮戊二酸,草酰乙酸,柠檬酸,酮体 乙酰辅酶,A,丙酮酸,脂肪酸,脂肪 甘油 磷酸甘油醛 糖,五、肝脏在物质代谢中的作用,肝脏参与消化、代谢、排泄、解毒和免疫等过程。,肝脏在糖代谢中的作用在于合成肝糖原；糖异生；维持血糖浓度。,肝脏是蛋白质代谢中的主要场所。通过转氨基或脱氨基作用促进氨基酸代谢；肝脏是合成血浆蛋白的主要场所；肝脏中能将脱氨后生成的氨合成尿素，达到解氨毒的作用。,肝脏是脂肪合成与分解的主要代谢场所。,第三节 代谢尾产物的排泄,一、排泄概述,概念：集体奖物质代谢的尾产物和过剩的物质以及集体不需要的物质，经由血液循环运送到排泄器官，并排出体外的过程称为排泄。,排泄的途径：,1,呼吸器官：排出,CO2,和少量水分,2,消化道：排出无机盐、胆色素等,3,皮肤：泌汗，水、尿素和盐,4,肾脏：泌尿，尿素、尿酸、肌酐,意义：,1,稳定机体内环境,2,避免代谢产物蓄积，造成机体中毒,二、肾脏的排泄,（一）肾脏的结构与功能概述,1,肾脏的结构特点,二、肾脏的排泄,2,肾脏血液循环特征,肾血流量大,肾毛细血管血压高,形成两套毛细血管网,3,肾脏的功能,泌尿功能,分泌生物活性物质，如肾素、促红细胞生成素、羟化的维生素,D3,等。,二、肾脏的排泄,（二）肾脏的泌尿过程,1,肾小球的滤过和原尿的生成,毛细血管,基膜,肾小囊,上皮足细胞,肾小囊,原尿：血液流过肾小球毛细血管时，血浆中的一部分水、电解质和小分子的有机物可通过肾小球毛细血管壁而进入肾小囊内，这种液体称为原尿,小分子有机物,水,电解质,大分子有机物,血细胞,原尿,影响肾小球滤过作用的因素,滤过膜及其通透性,有效滤过压,肾小球血浆流量,（,1,）滤过膜及其通透性,滤过屏障：毛细血管内皮细胞层，基磨层；上皮细胞层,以允许通过的物质分子大小衡量和物质所带的电荷,小分子：葡萄糖、尿素、尿酸、肌酐等,能通过：滤液浓度与血浆浓度近似,较大分子：白蛋白,极少滤过,大分子：球蛋白、纤维蛋白、结合珠蛋白的血红蛋白,不能滤过,滤过面积,指肾小球毛细血管总面积，估计约,1.5m,2,肾小球始终活动而保持相对恒定,有利尿的生成,（,2,）有效滤过压,有效滤过压组成,肾小球毛细血管压,血浆胶体渗透压,肾小囊内压,有效滤过压的计算,有效滤过压肾小球毛细血管压（血浆胶体渗透压肾小囊内压）,肾小球毛细血管压,肾小囊内压,毛细血管,肾小囊,血浆胶体渗透压,（,2,）有效滤过压,肾小球毛细血管压,滤过的动力，平均,45mmHg,血浆胶体渗透压,滤过的阻力，平均,10mmHg,肾小囊内压,滤过的主要阻力，平均,35mmHg,入球端：,20mmHg,；出球端,35mmHg,有效滤过压肾小球毛细血管压（血浆胶体渗透压肾小囊内压）,入球动脉端：,45,（,20,10,）,15,（,mmHg,）,出球动脉端：,45,（,35,10,）,0,（,mmHg,）,（,3,）肾小球血浆流量,依靠自身调节使血流稳定,正常值,肾血流量：,1.2L/min,肾血浆流量：,0.60.7L/min,肾小球滤过血浆总量：,170180/L,应急情况,肾血流量大为减少，保证心、脑血供,运动是严重缺氧或,CO2,年度增加或交感神经紧张时会引起肾血浆流量显著减少，使肾小球滤过率下降，滤液随之减少，尿液减少。,滤过量（,g/24h,）,排泄量（,g/24h,）,重吸收程度,水,180L,1.5L,绝大部分,Na,540,3.3,绝大部分,Cl,630,5.3,绝大部分,HCO,3,300,0.3,绝大部分,K,28,3.9,大部分,葡萄糖,140,0,全部,尿素,53,2.5,绝大部分,肌酐,1.4,1.4,不,滤液与尿液的比较,2,肾小管和集合管的重吸收作用,2,肾小管和集合管的重吸收作用,终尿,原尿经过肾小管和集合管后形成终尿,重吸收,被动重吸收,主动重吸收,滤液与尿比较,肾阈,被动重吸收,血液,滤液,肾小管上皮,顺电位差,顺浓度差,溶质,被动重吸收：滤液中的溶质通过肾小管上皮细胞时，顺浓度差和电位差将溶质扩散到小管外的血液中,高浓度,低浓度,血液,滤液,肾小管上皮,溶质,高浓度,低浓度,主动重吸收,载体,ADP,ATP,逆电位差,逆浓度差,E,肾阈,肾小管重吸收有一定限度,血糖：,0.81.2g/L,近曲小管全部主动重吸；不出现糖尿,超过一定限度,血糖：,1.61.8g/L,近曲小管不能全部主动重吸收；出现糖尿,该血糖浓度为葡萄糖的“肾阈”,尿中各物质均有肾阈，值不同,3,肾小管和集合管的分泌与排泄,肾小管和集合管的分泌指器官强的上皮细胞通过新陈代谢将所产生的物质分泌到小管液的过程。,排泄指小管上皮细胞将血液中的某些物质直接排入小管液中的过程。,分泌,肾小管上皮：自身新陈代谢产物肾小管,H,、,NH,3,排泄,肾小管上皮：血液中的某些物质肾小管,肌酐、,K,部位：近曲小管、远曲小管、集合管,三、肾脏在维持水和酸碱平衡中的作用,（一）肾脏在保持水平衡中的作用,缺水,渗透压感受器,丘脑渗透压感受器,垂体后叶,抗利尿激素,远曲小管、集合管,水的重吸收,失血,保留体内水分,循环血量,血浆渗透压,容量感受器,尿量,（二）肾脏在酸碱平衡中的作用,H,Na,交换（排氢保钠）,肾小球滤液中,NaHCO,3,的重吸收,尿液的酸化：,Na,2,HPO,4,NaH,2,PO,4,形成铵盐随尿液排出,（二）肾脏在酸碱平衡中的作用,组织液 肾小管细胞 肾小管管腔液,Na+,HCO,3,-,+H+,H,2,CO,3,CO,2,+H,2,O,Na+,HCO,3,-,+H+,H2CO,3,CO,2,+H,2,O,Na+,HCO,3,-,+H+,H,2,CO,3,CO,2,+H,2,O,谷氨酰胺,NH,3,NaHCO,3,Na+HCO,3,-,H,+,+,CO,3,-,H,2,CO,3,CO,2,+H,2,O,Na,2,HPO,4,2Na,+,+,HPO,4,2-,H,+,+Na,+,+,HPO,4,2-,NaH,2,PO,4,NaCl,Na,+,+,Cl,-,H,+,NH,3,+H,+,+,Cl,-,NH,4,Cl,NaHCO3,的重吸收,尿的酸化,铵盐的排出,NaHCO,3,CO,2,NaHCO,3,CO,2,NaHCO,3,CO,2,四、剧烈运动后尿液成分的变化,成分：水：,95%,；尿素；,NaCl,颜色：淡黄：含有尿胆元、尿胆素,比重：,1.011.025,酸碱度：,5.07.0,，运动后偏酸,尿量：,1.02.0L,，取决于摄水量和排水量,四、剧烈运动后尿液成分的变化,运动时尿量和尿成分的改变,剧烈运动后尿量减少，尿中无机盐排出减少，但尿中肌酐、乳酸等酸性代谢产物增多。,运动性尿蛋白：由于运动引起尿中蛋白质增加的现象。,运动员身体不适及在身体功能下降时或在大运动量训练后易出现运动性尿蛋白。,尿蛋白出现的数量可作为评定运动量、训练水平、运动员功能状态的生理指标。,