能量代谢与体温.pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,*,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,能量代谢与体温(twn),第一页，共37页。,【教学重点】,1、基础代谢率的概念及影响的因素。,2、机体产热和散热的方式。,3、体温维持(wich)稳定的调控机制。,【教学难点】,1、机体产热和散热的方式。,2、体温维持(wich)稳定的调控机制。,【教学内容】,第二页，共37页。,第一节 能量代谢,定义：在机体的物质合成与分解代谢过程中总是伴随能量的释放、转移、储存和利用，这就是能量代谢。,一、机体的能量来源与利用,、主要能量物质及代谢,机体所需的能量主要来源于食物中的碳水化合物、脂肪和蛋白质。,能量的50%以上转化为热能(rnng)。,其余不足50%的能量则以高能磷酸键的形式贮存于体内。,第三页，共37页。,1、碳水化合物 是机体利用的主要能量物质(wzh)。,在氧供应充足的情况下，葡萄糖进行有氧氧化，生成CO2和H2O，1mol葡萄糖完全氧化所释放的能量可合成38molATP。,在缺氧情况下，葡萄糖进行无氧酵解，生成乳酸，此时，1mol葡萄糖只合成2molATP。,在一般情况下，以糖的有氧氧化供能为主。糖酵解虽然只能释放少量能量，但在体处于缺氧状态时极为重要。,第四页，共37页。,2、脂肪 主要功能是储存和供给能量。,每克脂肪在体内氧化所释放的能量约为糖的2倍。,当机体需要时，储存的脂肪首先在脂肪酶的催化下分解为甘油和脂肪酸。,甘油主要在肝脏被利用，经过磷酸化和脱氢(tu qn)而进入糖的氧化分解途径供能或转变为糖。,脂肪酸与辅酶A结合后，经过-氧化，逐步分解为乙酰辅酶A而进入糖的氧化途径，同时释放能量。,3、蛋白质 是机体组织结构与功能单位。为机体提供能量则是氨基酸的次要功能。,第五页，共37页。,、能量(nngling)贮存与利用,1、能量(nngling)贮存,ATP既是体内直接的供能物质，又是体内能量(nngling)储存的重要形式。,除ATP外，磷酸肌酸（CP）也含有高能磷酸键。,当物质氧化释放的能量(nngling)过剩时，ATP将高能磷酸键转给肌酸合成CP。,当组织消耗的ATP时超过营养物质氧化生成ATP的速度时，CP的高能磷酸键又可快速转给ADP，生成ATP，以补充ATP的消耗。,因此，磷酸肌酸是体内ATP的储存库。,第六页，共37页。,2、能量的利用,50%以上转化为热能。其余部分供机体完成各种生理功能。主要表现以以下几个方面：,细胞生物分子的合成需要消耗能量。,肌肉收缩与舒张过程需要消耗能量。,物质跨膜主动转运需要消耗能量。,神经冲动传导、腺体分泌(fnm)等活动都需要能量的供应。,第七页，共37页。,、能量平衡,人体的能量平衡是指机体摄入的能量与消耗的能量之间的平衡。,机体摄入能量的去路包括产热、肌肉收缩等做功及能量在机体内贮存三部分。,身体质量指数(BMI)是衡量是否肥胖和标准体重的重要指标，为体重(kg)除以身高(m)的平方(pngfng)，其计算公式为：,BMI=体重(kg)/身高(m)2,亚洲成年人BMI正常范围为；为体重过低；23为超重；为肥胖前期；为度肥胖；30为度肥胖。,第八页，共37页。,二、能量代谢的测定,能量代谢测定是指测定机体单位时间所消耗的能量，即能量代谢率。,按能量守恒定律，测定单位时间内机体消耗的食物及这些食物中所含的能量或者(huzh)测定机体单位时间内所产生的热量与所做的外功，都可测算出整个机体的能量代谢率。,第九页，共37页。,、直接测热法,直接测热法是测定机体在单位时间内向外界环境发散的总热量。,根据能量摄入（食物(shw)）=产热+做功+贮存能量，若排除机体做功和贮存能量，单位时间内机体散发的总热量就是能量代谢率。,第十页，共37页。,、间接测热法,间接测热法是依据物质化学反应的“定比定律”原理，即在一般的化学反应中，反应前底物的量与反应后产物的量之间有一定的比例关系。,1、食物的热价 将1g食物分解氧化时所释放出来的能量称为食物的热价。,糖、脂肪的生物热价和物理热价相同(xin tn)。,蛋白质的生物热价小于物理热价。,2、食物的氧热价 将某种食物分解氧化时消耗1L的氧释放的热量，称这种食物的氧热价。,表示某种物质氧化时的耗氧量和产热量之间的关系。,第十一页，共37页。,3、呼吸商与非蛋白呼吸商 将一定时间内机体的CO2产量与耗氧量的比值称为呼吸商(RQ)。,糖氧化时的呼吸商等于。,蛋白质和脂肪氧化时的呼吸商分别为和。,进食混合食物时，呼吸商一般在左右。,将糖和脂肪按不同比例混合后氧化时产生的CO2量和消耗(xioho)O2量的比值称为非蛋白呼吸商。,4、耗氧量与CO2产量的测定方法及临床应用,RQ=,CO2产生(chnshng)量(mol),O2消耗量(mol),=,CO2产生(chnshng)量(L),O2消耗量(L),第十二页，共37页。,三、影响能量代谢的因素,、肌肉活动,剧烈活动其产热量较平静时增加1020倍。,、环境温度,在安静(njng)状态下，环境温度在2030范围内，在裸体或只穿薄衣的情况下，能量代谢最稳定。,第十三页，共37页。,、食物的特殊(tsh)动力效应 在进食后的一定时间内，即使同样处于安静状态，其产生的热量比进食前增加，食物使机体产生额外热量的现象称食物的特殊(tsh)动力效应。,、精神活动,食物(shw)的特殊动力效应,蛋白质：,30%,糖类(tn li)：6%,脂肪：,4%,第十四页，共37页。,四、基础代谢,、基础代谢与基础代谢率,基础代谢是指机体处于基础状态(zhungti)下的能量代谢。,基础代谢率（BMR）是指单位时间内的基础代谢。,所谓的基础状态(zhungti)是指人体处在清醒而又非常安静，不受肌肉活动、精神紧张、食物及环境温度等因素影响时的状态(zhungti)。,因此测定基础代谢进要求在以下条件下进行：,测定前避免剧烈运动，休息30分钟左右，测定进平卧，全身肌肉要松弛；,室温要保持在2025之间；,在清晨未进食以前（禁食后1214小时）进行；,排除精神紧张的影响。,第十五页，共37页。,基础代谢率以每小时、每平方米体表面积的产热量为单位，通常(tngchng)以kJ(m2h)来表示。,体表面积(m2)=0.0061身长(cm)+0.0128体重,另外，体表面积还可根据图表直接求出。,第十六页，共37页。,、基础代谢率的测定及意义,1、基础代谢率的测定 临床上通常采用测定耗氧量的简略法测定基础代谢率。,将实测值与同年龄、同性别组正常值比较，以百分数表示基础代谢率的改变。即：,基础代谢率=(实测值-正常值)/正常值100%,2、意义,基础代谢率的实际值与正常平均值比较，相差10%15%之内属于正常。,当相差值超过20%时，可用来帮助某些疾病的诊断。,更为简易(jiny)的计算方：,基础代谢(%)=脉率(次/分)+脉压(毫米汞柱)-111,第十七页，共37页。,第二节 体温(twn)及其调节,一、体温及其生理波动,、体温 体温是指机体具有一定的温度。,1、表层温度 是指人体的外周组织即表层，包括皮肤、皮下组织和肌肉等温度。,2、体核温度 是指机体深部（心、肺、脑和腹腔内脏(nizng)等处）的温度。,生理学所说的体温是指机体体核温度，即机体深部的平均温度。,第十八页，共37页。,、体温的正常值及生理波动,1、正常体温 临床通常用直肠温度(wnd)、口腔温度(wnd)和腋窝温度(wnd)来代表体温。,直肠温度(wnd)的正常值为37.9。,口腔温度(wnd)（舌下部）正常值为37.7。,腋窝温度(wnd)正常值为37.4。,2、体温的生理波动,、昼夜节律 人体体温随昼夜变化呈周期性波动。,通常清晨26 时最低，午后16 时最高。,波动的幅值一般不超过1。,第十九页，共37页。,每克脂肪在体内氧化所释放的能量约为糖的2倍。,2、机体产热和散热的方式。,机体在安静状态下主要通过辐射散发热量，约占全部散热量的60%。,发汗是可以意识到的有明显的汗液分泌，因此，汗液的蒸发又称为可感蒸发。,在氧供应充足的情况下，葡萄糖进行有氧氧化，生成CO2和H2O，1mol葡萄糖完全氧化所释放的能量可合成38molATP。,4、耗氧量与CO2产量的测定方法及临床应用,2、影响(yngxing)能量代谢的因素有哪些？,能量代谢与体温(twn),、不感蒸发 人体(rnt)处在低温环境中，即使没有汗液分泌时，皮肤和呼吸道都不断有水分渗出而被蒸发掉，这种水分蒸发称为不感蒸发，其中皮肤的水分蒸发又称为不显汗，即这种水分蒸发不为人们所觉察，并与汗腺的活动无关。,0061身长(cm)+0.,、昼夜节律 人体体温随昼夜变化呈周期性波动。,另外，交感神经胆碱能纤维(xinwi)支配汗腺，通过可感蒸发调节机体散热量；,蛋白质和脂肪氧化时的呼吸商分别为和。,1、温度感受器 是感受机体温度变化的神经元或神经纤维。,0061身长(cm)+0.,、性别 成年女性的体温(twn)平均比男性高0.3。,成年女性的基础体温(twn)随月经周期发生节律性变动。,体温(twn)在排卵日最低，排卵日升高0.6，并持续至下次月经开始。,、年龄的影响,、肌肉活动,此外，环境温度、精神紧张、进食等因素都会影响体温(twn)。,第二十页，共37页。,二、产热与散热,、机体的产热,1、主要产热器官,主要包括基础代谢产热、食物特殊动力作用的产热和肌肉(jru)活动所产生的热量。,安静状态下，肝脏、大脑是基础状态下的主要产热器官。,运动或劳动时，骨骼肌是全身最主要产热器官。,第二十一页，共37页。,2、产热的形式,在寒冷环境中，机体将通过寒战和非寒战产热两种方式。,、寒战产热,其特点是：屈肌和伸肌同时发生不随意的节律性收缩，此时基本不对外做功，但产热量很高。,、非寒战产热 又称代谢(dixi)性产热。当机体长期处于寒冷环境中，可不发生寒战产热，取而代之的是组织代谢(dixi)产热的增加，这一现象称非寒战产热。,第二十二页，共37页。,、产热活动的调节 机体产热受到神经和体液(ty)因素的调节。,寒,冷,刺,激,交感神经(jiogn-shnjng)兴奋,肾上腺髓质释放(shfng)肾上腺素和去甲肾上腺素,下丘脑 垂体 甲状腺 甲状腺激素分泌,可使肌紧张活动增强以增加产热，,同时皮肤血管收缩以减少散热。,产,热,增,加,寒战中枢 脊髓前角运动神经元 寒战,第二十三页，共37页。,、散热,大部分的体热通过皮肤的辐射、传导、对流和蒸发(zhngf)散失热量。,皮肤是主要的散热部位。,皮肤是一个有效的、可调控的散热器。,当环境温度低于皮肤温度时（约30）主要依赖前三种方式散热；,当环境温度等于甚至高于皮肤温度时，只能通过蒸发(zhngf)方式散热。,第二十四页，共37页。,1、辐射散热 是机体以热射线的形式将热量传给外界冷物体的散热形式。,机体在安静状态下主要通过辐射散发热量，约占全部散热量的60%。,2、传导散热 是机体的热量直接传导给与皮肤相接触的较冷物体的散热方式。,传导散热量取决于皮肤表面与接触物表面的温度差、接触面积、物体的导热率等。,临床上可利用冰囊、冰帽给高热(gor)病人降温。,第二十五页，共37页。,3、对流散热 是传导散热的一种特殊形式，即皮肤将热量传导给与皮肤接触的空气(kngq)，空气(kngq)受热后将上升，流动的空气(kngq)将体热发散到空间，并引起气体的对流。,4、蒸发散热 是机体通过体表水分的蒸发来散失体热的方式。,当环境温度为21时，大部分的体热靠辐射、传导和对流的方式散热，少部分的体热则由蒸发散热。,当环境温度等于或高于皮肤温度时，辐射、传导和对流的散热方式就不起作用，此时蒸发就成为机体唯一的散热方式。,人体蒸发有不感蒸发和发汗两种形式。,第二十六页，共37页。,、不感蒸发 人体(rnt)处在低温环境中，即使没有汗液分泌时，皮肤和呼吸道都不断有水分渗出而被蒸发掉，这种水分蒸发称为不感蒸发，其中皮肤的水分蒸发又称为不显汗，即这种水分蒸发不为人们所觉察，并与汗腺的活动无关。,临床上用酒精擦浴，可增加散热以降低高热病人的体温。,第二十七页，共37页。,、发汗 汗腺分泌汗液的活动称为发汗。,大汗腺主要局限于腋窝、乳头、外阴等。,小汗腺分布于全身皮肤，以手掌(shuzhng)、足底、前额较多，四肢躯干较少。,发汗是可以意识到的有明显的汗液分泌，因此，汗液的蒸发又称为可感蒸发。,发,汗,温热性发汗：在温热环境下引起(ynq)全身各部位的小汗,腺分泌汗液。,精神性发汗：精神紧张或情绪激动而引起的发汗。,主要见于(jiny)掌心、脚底和腋窝。,第二十八页，共37页。,三、体温(twn)调节,体,温,调,节,行为性体温调节：是指机体通过有意识的行为活动,来维持(wich)体温相对恒定。,自主性体温调节：是指在体温调节中枢控制下，通,过对产热和散热过程的调节使体,温相对(xingdu)恒定。,第二十九页，共37页。,、行为性体温调节,、自主性体温调节,体温调节的基本过程包括：,通过温度感受器感受温度变化；,通过神经(shnjng)传导通路把温度信息上传至体温调节中枢；,通过自主神经(shnjng)和躯体神经(shnjng)系统调节效应器的活动，如皮肤血流量、骨骼肌、汗腺等。,第三十页，共37页。,1、温度感受器 是感受机体温度变化的神经元或神经纤维。,、外周温度感受器 是指存在皮肤、黏膜和内脏中的对温度变化敏感的游离神经末梢。,、中枢温度感受器 是指存在于中枢神经系统(xtng)内的对温度变化敏感的神经元。,主要分布在下丘脑。,应用针状热电极改变下丘脑前部区域温度，发现在视前区下丘脑前部(PO/AH)区域包含有感受温度升高和下降的神经元。,温度升高时放电频率增加的神经元称为热敏神经元；,温度降低时放电频率增加的神经元称为冷敏神经元。,第三十一页，共37页。,机体可通过以下途径将温度变化信息传递给体温中枢：,通过皮肤温度感受器，经温度感觉神经传导(chundo)通路，到达下丘脑体温调节中枢；,通过血液循环，引起机体深部温度改变，并直接作用于下丘脑前部；,脊髓和下丘脑以外的中枢温度感受器也将温度信息传给下丘脑前部。,第三十二页，共37页。,2、体温调节中枢,实验表明，调节体温的基本中枢在下丘脑。,下丘脑温度升高，热敏神经元兴奋，可以(ky)引起散热增加，产热减少。,脑干网状结构及下丘脑温度降低，使冷敏神经元兴奋，则出现产热增加，散热减少。,下丘脑后部是整合中枢，它可以(ky)把中枢温度感受器的信息以及皮肤、内脏传入的温度信息进行整合，以调整产热和散热过程，保持体温稳定于一定水平。,第三十三页，共37页。,3、传出路径和效应器 通过以下机制调节体温：,通过交感神经系统调节皮肤血管舒缩反应，改变皮肤的散热量。另外，交感神经胆碱能纤维(xinwi)支配汗腺，通过可感蒸发调节机体散热量；,通过躯体神经调节骨骼肌的肌紧张活动，增加机体的产热；,通过甲状腺激素和肾上腺髓质激素的分泌调节机体的代谢率。,第三十四页，共37页。,大脑皮层(dno-pcng),表层(biocng)温度,体核温度(wnd),外周温度感受器,中枢温度感受器,下丘脑,内分泌系统,交感神经,躯体神经,肾上腺、汗腺、,皮肤血管等,骨骼肌,甲状腺,第三十五页，共37页。,、调定点(dn din)学说,四、温度习服,第三十六页，共37页。,复习题,1、解释名词：能量代谢、食物的热价、食物的氧热价、非蛋白呼吸商、食物特殊动力作用、基础代射率、体温、辐射散热、对流散热、传导散热、蒸发散热、不感蒸发、温度习服,2、影响(yngxing)能量代谢的因素有哪些？,3、引起体温生理性波动的因素有哪些？,4、简述通过皮肤散热的方式。,5、恒温动物如何维持机体体温的稳定？,第三十七页，共37页。,