第七章---能代与体温(-本)课件.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,第七章 能量代谢与体温,第二节,体温及其调节,第一节,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,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,CP C,Pi+ADP,1mol,ATP,51.6kJ,(二),三大营养物质的能量转化,1.糖:,能量(,70%,),1mol G,有氧氧化,38mol 2molATP,无氧酵解,缺氧状态,2.脂肪,甘油 脂肪酸,肝,G 乙酰CoA,-氧化,(2)能量,储存库,体重,20%,糖:,150g,(1)能量:,30%,肥胖是能量在体内过度积蓄所致,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 130斤,(三)能量的利用,食物中的能量,(100%),生物 氧化,自由能,(95%),化学能,(45%),未利用的能量,(5%),散发,热量,(50%),释放,Pi+ADP,ATP,CP C,转移储存,能,完成机体功能活动,热能,(维持体温),除骨骼肌收缩所作,外功,利用,体内能量的释放,/转移/储存和利用图,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,能量代谢,测定单位时间机体,产热量,测热法,1.化学反应的,定比定律,：,耗氧量,CO,2,产生量,产热量,(二),间接测热法,C,6,H,12,O,6,+6,O,2,6,CO,2,+6H,2,O+,H,C,57,H,104,O,6,+80,O,2,57,CO,2,+52H,2,O+,H,反应物的量,产物的量,肺量计结构模式图,代谢率测定器,呼吸量曲线,呼吸容积,A,B,时间,AB线表示单位时间内的耗氧速度,记纹鼓,CO,2,O,2,吸收剂,呼吸活瓣,重锤,(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,三种营养物质氧化时的几种数据,糖,蛋白质,脂肪,呼吸商,(,RQ,),1.00 0.80 0.71,物理,:,17.15 23.43 39.75,生物,:,17.15,17.99,39.75,食物的热价,:,产热量,(,kJ/g,),耗O,2,量,(,L/g,),0.83 0.95 2.03,CO,2,产量,(,L/g,),0.83 0.76 1.43,氧热价,(,kJ/L,),20.66 18.93 19.58,营养学,:,16.74 16.74 37.66,(2),食物的氧热价,某种食物氧化时消耗,1L氧,所产生的,热量,3.与能量代谢测定有关的概念,(,thermal equivalent of oxygen,),意义:耗氧量 产热量,(3),呼吸商,意义:推算能量的主要来源,3.与能量代谢测定有关的概念,(,respiratory quotient,RQ,),RQ=,一定时间,CO,2,产生量,耗O,2,量,非蛋白呼吸商和氧热价,呼吸商 糖,(%),脂肪,(%),氧热价,(kJ/L),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,非蛋白呼吸商和氧热价,呼吸商 糖,(%),脂肪,(%),氧热价,(kJ/L),0.80 33.4 66.6 20.10,0.81 36.9 63.1 20.15,0.82 40.3 59.7,20.20,0.83 43.8 56.2 20.26,0.84 47.2 52.8 20.31,0.85 50.7 49.3 20.36,0.86 54.1 45.9 20.41,0.87 57.5 42.5 20.46,0.88 60.8 39.2 20.51,0.89 64.2 35.8 20.56,非蛋白呼吸商和氧热价,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 20.71,0.93 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,例:某受试者,24,小时,耗氧量,400L,CO,2,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,),4.计算举例,(1),Pr,代谢,氧化量=12g6.25g=75g,产热量,=18kJ/g75g=1350kJ,耗氧量=0.95L/g75g=71.25L,CO,2,产量=0.76L/g75g=57L,(2),非蛋白代谢,耗氧量=400L-71.25L=328.75L,CO,2,产量=340L-57L=283L,NPRQ=283L/328.75L=0.86,产热量,=20.41kJ/L 328.75L=,6709.8kJ,1350kJ,(蛋白),+,总产热量,=,8059.8kJ,(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,肌肉,活动,影响因素 能量代谢率 机制,精神活动,(紧张),食物的特殊动力效应,肝脏处理Pr分解产物,(脱氨基),环境温度,2030,最稳定,肌肉松弛,30,不同活动状态时的能量代谢率,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,kJ/m,2,.min,作为评估肌肉,活动强度,指标,2.,特点,:,Pr,(,30%,),食物的特殊动力效应,1.定义:从进食后,1h,78h,左右,食物,刺激机体产生额外,能量消耗,的作用。,(,specific dynamic effect,),3.意义:病人配餐,应考虑此部分消耗,混合,(,10%,),蛋白质,(,30%,),糖,(,6%,),脂肪,(,4%,),1 2 3 4 5,30,20,10,食物的特殊动力效应,基础代谢率,(,%,),进食物后(小时),1.基础代谢:,基础状态,下的能量代谢,2.基础代谢率(BMR):,五、基础代谢与基础代谢率,basal metabolism&,b,asal,m,etabolism,r,ate,清晨,清醒,静卧,空腹,室温20,25,kJ/(,m,2,.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,实测值-正常值,正常值,100%,BMR=,几种哺乳动物产热量和体表面积的关系,狗 几种哺乳动物的比较,体重,(kg)kJ/,m,2,.24h,动物 体重,31.20 4338 猪 128.00 4497,24.00 4656 人 64.00 4363,19.80 5053 狗 15.00 4350,9.61 4953 豚鼠 0.50 5217,6.50 4828 小鼠 0.018 4962,3.19 4187,kJ/,m,2,.24h,人体产热量和体表面积的关系,测定人数 平均体重,kJ/,m,2,.24h,6 48.7 3860,41 53.4 3827,164 64.5 3881,24 74.7 3868,8 83.7 3868,平均 3860,人体表面积,测算用图,身高 体表面积 体重,cm m,2,kg,我国人正常的,BMR平均值kJ/(m,2,.h),51以上 149.0 138.6,年龄,男性,女性,1115 195.5 172.5,1617 193.4 181.7,1819 166.2 154.0,2030,157.8,146.5,3140 158.6 146.9,4150 154.0 142.4,198,180,162,144,128,kJ/m,2,.h,0 10 20 30 40 50 60 70 80年龄,男女基础代谢率,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,(,1.5m,2,),3.,BMR,=,(,202.0-157.8,),157.8100%=+28%,2.,实测值=,202.0kJ,/,(,m,2,.h,),20.20kJ,/L15L/h1.5m,2,测定基础代谢率的意义,体温升高1,BMR 13%,甲状腺病变,粘液性,水肿,甲状腺肿瘤,突眼性甲状腺肿,正常人,-40 20,0,20 40 60 80 100,30,25,20,15,10,5,受检人数,基础代谢率相对值,(,BMR,),第二节 体温及其调节,一、,体温的定义及正常变动,二、机体的,产热,与,散热,三、,体温调节,一、体温的定义及正常变动,1.,体温,(,body temperature,):,机体,深部,的平均温度,2.特点:,恒温,动物和,变温,动物,核心部分,相对稳定,环境温度变化,45,44,43,42,41,40,39,38,37,36,35,34,肌肉运动,静息范围,正常,体温过高,体温过低,死亡,中暑,发热,异常,冬眠疗法,低温麻醉,人的体温范围,死亡,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,在不同环境温度下人体体温分布图,环境温度20 35,37,36,32,28,34,31,4.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,6,cm,时间,35,min,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,受环境温度的影响,腋窝不得有汗;时间,10,min,正常值:,36.037.4,5.体温的正常变动,(1)昼夜变化:,0,2 4 6,8 10,14,18,22,(h),38.0,37.5,37.0,36.5,36.0,35.5,体温,口腔温度,腋窝温度,男(,0.3,),周期性变化,孕激素,5.体温的正常变动,1 5 14 28,(天),月经期,增殖期 分泌期,基础体温,37.2,37.0,36.8,36.6,36.4,36.2,0.5,体温调节机构不完善,基础代谢率低,(3)年龄的影响:,老年人:体温偏低,儿童和青少年:体温较高,新生儿:体温,不稳定,5.体温的正常变动,(4)肌肉活动的影响:体温,(5)麻醉药的影响: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,5.体温的正常变动,(一)机体的产热过程,1.主要产热器官:,二、机体的产热与散热,运动:骨骼肌,安静:肝,不同器官在不同状态下的产热量,器官名称 占体重的,%,产热量,%,安静时 运动时,脑,2.5 16 1,内脏器官,34,56,8,肌肉皮肤,56 18,90,其它,8 10 1,定义:骨骼肌发生,不随意,的节律性收缩(,911,次/分),(1)寒战产热:,作用:维持机体在,寒冷,环境中的体热平衡,2.机体的产热形式,特点:,屈肌,和,伸肌,同时收缩,不作外功,(,产热,),代谢率,45,倍,特点:棕色脂肪组织(,线粒体,70%,),定义:代谢产热,作用:新生儿不能寒战产热,(2)非寒战产热:,需氧量大,对缺氧敏感,解耦联蛋白,2.机体的产热形式,3.产热活动的调节,(1)体液调节:,E,NE,GH:迅速,短,代谢率,2030%,缓慢,持续时间长,甲状腺素,(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,辐射,对流,传导,蒸发,2.散热方式:,传导,体表,体表,对流,辐射,体温下降,蒸发,36,体核,37,37,35,35,19,(1)辐射 传导 对流,以,热射线,的形式将体热传给外界,意义,占,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,应用,冰袋冰帽,定义,衣物御寒,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,低温环境,1000ml/d,不感蒸发,:,皮肤,和,呼吸道,蒸发,与汗腺活动无关,(,不显汗,),婴幼儿:不感蒸发速率大,临床应用:病人补液,犬:热喘呼吸(,panting,):,鼠:唾液;大象:喷洒水,发汗(,sweating,):,汗腺主动分泌,汗液,可感蒸发,影响因素,:温度湿度,汗液:,水,99%,固体(,NaCl,);低渗;大量出汗导致,高渗性,脱水,4)蒸发散热的形式,5)汗腺与汗腺活动,小汗腺,:,全身皮肤,特点:青春期开始活动,大汗腺,:部位(腋窝,外阴),手掌足跖,额部手背,躯干四肢,分泌能力强,汗腺的结构示意图,导管,腺体,交感神经,真皮,表皮,胆碱能,纤维,(,ACh,),调节,:,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,交感,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,自主性体温调节,增减皮肤血流量,发汗,寒战等,生理,调节反应,不,受,意识,控制,是基础体温自身调节系统完成,三、体温调节,人在不同环境中的姿势和行为,有,意识,是对自主体温调节反应的补充,三、体温调节,孔雀东南飞,行为性体温调节,拱肩缩背,(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,粘膜和内脏,(3)类型:,冷,感受器热感受器,体温升高,体温降低,体温调节中枢,冷,感受器 热感受器,血管收缩寒战竖毛,血管舒张汗腺分泌,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,2.温度传入信息会聚于,PO/AH,3.,PO/AH,对致热原起反应,(二),体温调节中枢,PO/AH,1.破坏,PO/AH,产热,散热,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,下丘脑温度(),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,发热时，调定点被重新设置，,重调定,下丘脑温度变化与温度敏感神经元放电频率关系,37 39,下丘脑温度(),放电频率,正常,发热,热敏N元,冷敏N元,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,时间,(,h,),体温,(,),42,37,36,38,39,40,41,调定点突然升高,(,重调定,),调定点下降,寒战,代谢增强,血管收缩,出汗,血管舒张,产热增加,散热增加,规定值,发热,0 1 2 3 4 5,