生理学教学课件07能量代谢和体温.pdf

第七章能量代谢和体温做白质COi合成代HQATP/二4收、分泌第一节能量代谢一、食物的热价、氧热价和呼吸商能量代谢(energy metabolism)是指与生物体内物质代谢相偶联的能量释放、转移、贮存和利用等过程。糖原 三脂酰甘油 蛋白质I V 葡萄糠 脂酹+甘油 氨基酹第一节能量代谢1.机体能量的来源和去路（1）能量的来源机体的能量来源于三大营养物质（糖,脂肪和蛋白质），这些能源物质分子结构中 的碳氢键蕴含化学能，在生物氧化过程中碳氢键断裂，生成水和二氧化碳（蛋白质 还产生尿素等），同时释放出能量。第一节能量代谢1.机体能量的来源和去路（1）能量的来源糖：主要（70%）,葡萄糖是产生能量的主要成分。有氧氧化：葡萄糖1 mol产生38moiATP无氧氧化：葡萄糖1 mol产生2moiATP脑组织所需的能量完全由糖的有氧氧化提供。脂肪：次之（30%）,储能，供能。蛋白质：很少（如病理性长期饥饿时成为主要能量来源）。第一节能量代谢1.机体能量的来源和去路（2）能量的去路热能：维持体温；化学能：以高能磷酸键的形式储存于腺昔三磷酸（ATP）和磷酸肌酸中。当体内ATP 被消耗时，此高能磷酸键又可和二磷酸腺昔ADP（ADP）形成ATP,供体内耗能过程所用。合成代谢（化学能）肌肉舒缩（机械能）吸收分泌（渗透能 神经传导（电能）其他第一节能量代谢2.能量代谢的测定,基本原理：机体能量代谢遵循“能量守恒定律”。测定机体在单位时间内发散的总热量或所消 耗的食物量，可计算出机体在该时间内能量代谢的量，即能量代谢率。测定方法：直接测热法：所需设备复杂，且不易操作，因而较少使用间接测热法：较多使用。利用定比定律（反应物的量与产物的量呈一定的比例关系），测 定一定时间内机体的CO?产生量、。2消耗量和尿氮排泄量，得到所氧化的糖、脂肪、蛋白质各有多少，最后计算出该段时间内整个机体所释放的热量。第一节能量代谢 相关概念(1)食物的热价(therma I equ i va I ent)1 g食物完全氧化(或在体外燃烧)时所释放的热量称为食物的热价。物理热价：食物在体外燃烧时释放的热量 生物热价：食物经过生物氧化所产生的热量。糖、脂肪：物理热价二生物热价蛋白质：物理热价生物热价(蛋白质在体内不能被彻底氧化分解，部分以尿素形式排 出)(2)食物的氧热价(therma I equ i va I ent of oxygen)某种食物氧化时，消耗1升氧所产生的热量称为该食物的氧热价。第一节能量代谢相关概念(3)食物的呼吸商(resp i rat i on quot ient,RQ)同温同压下，某种食物氧化时的C02产量与。2消耗量的比值称为该食物的呼吸商。rqJ02生成量。2消耗量第一节能量代谢2,能量代谢的测定(4)非蛋白呼吸商(non-prote i n resp i ratory quot i ent,NPRQ)一定时间内，机体氧化非蛋白食物时的CO2生成量和。2消耗量的比值_总。?生成量一氧化蛋白的CO2生成量 NPRQ:总。2消耗量-氧化蛋白的。2消耗量糖、脂肪和蛋白质三者的热价、氧热价及呼吸商营养物质。2消耗量(L/g)CO2生成量(L/g)物理热价(KJ/g)生物热价(KJ/g)氧热价(KJ/g)呼吸商楷0.830.8317.017.021.01.00脂肪1.981.4339.839.819.70.71蛋白质0.950.7623.523.518.80.85第一节能量代谢2.能量代谢的测定（5）间接测热法计算步骤测定某一时间内机体的C02生成量和。2消耗量；测定尿氮量，并计算该段时间内被氧化分解的蛋白质量，据此查表得到氧化蛋白的C02 生成量、02消耗量以及产热量；计算得到NPRQ；根据NPRQ值查表找出相应的氧热价，计算该段时间内非蛋白代谢的产热量；总产热量二蛋白质代谢的产热量+非蛋白代谢的产热量。第一节能量代谢二、影响能量代谢的主要因素1.肌肉活动 肌肉活动对能量代谢影响最大，任何机体活动都可提高代谢率。状态产热量(KJ/m2/min)躺卧2.73开会3.40擦窗子8.30洗衣9.89扫地11.37打排球17.05打篮球24.22踢足球24.98持重机枪跃进42.39第一节能量代谢二、影响能量代谢的主要因素2.精神活动 当精神活动处于紧张状态时，产热量也会显著增加。这可能是由于无意识的肌肉紧张 和/或某些刺激代谢的激素释放增加所引起的。3.食物的特殊动力作用进食后的一段时间内，机体即使处于安静状 态，其产热量也比进食前有所增加，食物这 种使机体产生额外热量的作用称为食物的特 殊动力作用。食物特殊动力效应第一节能量代谢二、影响能量代谢的主要因素4.环境温度（1）人安静时的能量代谢在环境温度为20-30C时最稳定。（2）当环境温度低于20时，代谢率增加，这主要是因为寒冷刺激引起寒战以及 肌肉紧张。（3）当环境温度高于30时，代谢率增加，这是由体内化学反应速度增加 发汗 功能旺盛 呼吸和循环功能增强等因素所致。第二节体温一、体温的概念及正常变动1.体温概念：体温即是指机体深部的平均温度。表层温度：人体表层即外周组织（包括皮肤、皮下组织和肌肉等）的温度，各部 位差异较大。深部温度：机体深部（包括心、肺、脑和腹腔内脏等）的温度，比较稳定，各部 位之间的差异较小。意义：体温的相对恒定是机体进行新陈代谢和正常生命活动的必备条件。范围：人体正常的体温范围是36-38 C,平均口腔温度为37 C。第一p体温测量部位 正常体温范围直肠Z34.437.8腋窝35.5-37.0耳道35.637.4口腔36.037.6前额36.137.3核心温度36.837.9在不同环境温度下人体体温分布图A：环境温度20t B：环境遇度351弟一p体温一、体温的概念及正常变动2.体温的正常变动(1)昼夜节律：正常情况下，在一昼夜之中人体体温 呈周期性波动，一般波动幅度为1-2 ,最低温度出现在睡眠期间，即凌 晨2-6时体温最低，午后1-6时体温最高。弟一p体温一、体温的概念及正常变动2.体温的正常变动（2）性别差异:成年女子体温比男子高0.3 o女子的基础体温随月经周期而变动。基础体温（）38.0F排卵期体温图1:正常排卵37 5 一排卵前半个周期低温，后半个周期高温37.036.536.0持续低温期35.5,持续高温期14 21月经期（天数）-H-弟一P体温一、体温的概念及正常变动2.体温的正常变动(3)年龄差异：新生儿成年人老年人 婴儿皮肤表面积与体重之比要比成人大 得多，可能得到更快地散热。老年人身体机能衰弱，其维持体温的机 制也不如以前那样有效，环境温度的变 化可能无法得到快速有效的补偿。38-371 36C-35-34C-38.0弋36.4t310 岁 1 1 Y5 岁 over 65 岁第二节体温一、体温的概念及正常变动2.体温的正常变动(4)其他肌肉活动时代谢加强，产热量因而增加，结果可导致体温升高。因此，临床测量 体温时，应让病人安静一段时间后再进行测量，尤其是在测定小儿体温时更应防止 其哭闹。此外，情绪激动、精神紧张、进食等情况对体温都会有影响；环境温度的变化对 体温也有影响。在测定体温时，这些因素都应被考虑到。第二节体温二 产热与散热的平衡机体在体温调节机制的调控下，产热过程和散热过程处于平衡状态，即体热平衡,维持正常的体温。如果机体的产热量大于散热量，则体温上升；如果散热量大于产 热量，则体温下降，直到产热量与散热量重新取得平衡，体温稳定在新的水平上。37c第二节体温二、产热与散热的平衡 1、产热因素影响甲状腺激素日常新陈代谢最重要的调节器；增加营养物质氧化产生ATP,从而增加热量产生肾上腺素和交感神经刺 激在紧张的情况下很重要；增加许多器官的代谢活动；增加ATP和热量的产生骨骼肌骨骼肌收缩需要ATP；休息时产生的热量约为身体总热量的25%肝脏新陈代谢总是活跃的；休息时产生多达20%的体热食物摄入增加胃肠道的活性；增加ATP和热量的产生体温升高增加代谢率，从而增加产热，进而又增加代谢率和产热；局烧可能会引发热量不 断增加的恶性循环第二节体温二、产热与散热的平衡1 V散热途径机制皮肤（主要）辐射和传导热量从身体散失到较冷的空气或物体中对流气流将温暖的空气从皮肤上带走出汗过多的体热蒸发掉皮肤表面的汗水呼吸道（次要）蒸发一体温将呼吸粘膜中的水分蒸发，呼出水蒸气泌尿道（轻微）排尿一尿液排出后体温降低消化道（轻微）丁TF I又LLHF U-i/M r-fTini P4*1 氐第二节体温三、体温调节1.增加热量损失的机制温暖的环境下，体温呈上升趋势时，热量损失增加。出汗增加时，过多的体热蒸发皮肤表面的汗水，热量损失增加2.保存热量的机制皮肤血管收缩，保存热量。出汗减少，保存热量。战栗产热，增加肌肉张力，产热增加。衣物保暖，防止热量流失。第二节体温3.温度感受希外周温度感受器和中枢温度感受器：外周温度感受器在人体皮肤、粘膜和内 脏中，中枢温度感受器分布在脊髓、延 髓、脑干网状结构及下丘脑中。冷觉感受器和温觉感受器：当皮肤温度升高时，温觉感受器兴奋，而当皮肤温度下降时，则冷感受器兴奋。第二节体温4.体温调节中枢视前区-下丘脑前部应是体温调节的基本部位。出汗第二节体温4.体温调节中枢体温调节的两种学说：调定点学说：认为视前区-下丘脑前部有一调定点，若体温偏离调定点，则反馈 系统可将偏差信息传到控制系统。经过整合，调整产热和散热过程，从而维持体温 相对恒定。单胺学说：此学说认为，5-竣色胺和去甲肾上腺素这两种物质在量上的动态平衡 可保持体温的恒定。但目前认为，这两种物质对体温调节中枢的活动只能起到调整 的作用，而对于体温的恒定水平没有决定作用。谢谢g分就氧化HQ