动物生理学绪论.pptx

第第一一节节 能能量量代代谢谢 定定义义：生生物物体体内内物物质质代代谢谢中中所所伴伴随随着着 的的能能量量释释放放、转转移移和和利利用用等等，称称为为能能量量代代谢谢。第1页/共35页一、一、一、一、食物的能量转化食物的能量转化食物的能量转化食物的能量转化 人体来源：人体来源：人体来源：人体来源：人体只能利用食物中蕴藏的化学能人体只能利用食物中蕴藏的化学能人体只能利用食物中蕴藏的化学能人体只能利用食物中蕴藏的化学能。第2页/共35页ATP ATP 既是体内重要的储能物质，又是既是体内重要的储能物质，又是既是体内重要的储能物质，又是既是体内重要的储能物质，又是 直接的供能物质。直接的供能物质直接的供能物质。直接的供能物质。第3页/共35页磷酸肌酸（磷酸肌酸（磷酸肌酸（磷酸肌酸（CPCP）含高能磷酸键，但需将高能磷酸键交给含高能磷酸键，但需将高能磷酸键交给含高能磷酸键，但需将高能磷酸键交给含高能磷酸键，但需将高能磷酸键交给ADPADP生成生成生成生成ATPATP后机体才能利用，可把后机体才能利用，可把后机体才能利用，可把后机体才能利用，可把CPCP看作是看作是看作是看作是ATPATP的储存库。的储存库。的储存库。的储存库。C P CADP+Pi ATP第4页/共35页二、能量代谢测定的原理和方法二、能量代谢测定的原理和方法二、能量代谢测定的原理和方法二、能量代谢测定的原理和方法 一一一一)直接测热法直接测热法直接测热法直接测热法(Direct calorimetry)(Direct calorimetry)(Direct calorimetry)(Direct calorimetry)转化为热能（约转化为热能（约转化为热能（约转化为热能（约50%50%）转化为转化为转化为转化为ATP ATPATP ATP利用后利用后利用后利用后 对外做功对外做功对外做功对外做功 转换成热能转换成热能转换成热能转换成热能 食物氧化食物氧化直直接接测测热热装装置置示示意意图图第5页/共35页(二二)间接测热法间接测热法(Indirect calorimetry)定比定律能量守恒定律定比定律能量守恒定律 每种营养物质氧化分解时产生的热量是多少每种营养物质氧化分解时产生的热量是多少 分清三种营养物质各氧化了多少分清三种营养物质各氧化了多少第6页/共35页与能量代谢测定有关的几个概念与能量代谢测定有关的几个概念 1.食物的热价（食物的热价（trermal eqivalent）2.氧热价氧热价 （trermal eqivalent of oxygen）3.呼吸商呼吸商 （respiratory quotient RQ）4.非蛋白呼吸商非蛋白呼吸商 （non-protein respiratory quotient NPRQ)第7页/共35页热价热价 trermal eqivalent 一克食物在体内完全氧化或在体外燃烧所释放的能量一克食物在体内完全氧化或在体外燃烧所释放的能量 物理热价物理热价食物在体外燃烧时所释放的热量食物在体外燃烧时所释放的热量 生物热价生物热价食物在生物氧化时所释放的热量食物在生物氧化时所释放的热量 物理热价（KJ/g）生物热价（KJ/g）糖 17 17脂肪 39.8 39.8蛋白质 23.5 18第8页/共35页氧热价氧热价 trermal eqivalent of oxygen 某种物质氧化时，消耗一升某种物质氧化时，消耗一升O O2 2所产生的热量所产生的热量 C C6 6H H1212O O6 6+6O+6O2 2 6CO 6CO2 2+6H+6H2 2O+O+H H意义：根据机体在一定时间内耗氧量推算出它意义：根据机体在一定时间内耗氧量推算出它 的能量代谢率的能量代谢率第9页/共35页呼吸商呼吸商 respiratory quotient RQ一定时间内机体一定时间内机体COCO2 2产量与同一时间内耗产量与同一时间内耗O O2 2量的比值量的比值 RQ=RQ=产产COCO2 2molmol数数/耗耗O O2 2molmol数数 糖糖 RQ=6molCORQ=6molCO2 2/6molO/6molO2 2=1.00=1.00 脂肪脂肪 C C6767H H104104O O6 6+80O+80O2 2 57CO 57CO2 2+52H+52H2 2O O RQ=57molCO RQ=57molCO2 2/80molO/80molO2 2=0.71=0.71 蛋白质蛋白质 RQ0.80RQ0.80（PrPr不完全氧化）不完全氧化）意义：可估计某一段时间体内被氧化的意义：可估计某一段时间体内被氧化的3 3种物质比例种物质比例第10页/共35页非蛋白呼吸商非蛋白呼吸商 non-protein respiratory quotient NPRQnon-protein respiratory quotient NPRQ糖和脂肪氧化时糖和脂肪氧化时COCO2 2产量与耗产量与耗O O2 2量的比值量的比值为估算糖和脂肪比例的依据为估算糖和脂肪比例的依据 第11页/共35页二、能量代谢的影响因素 1.1.肌肉活动肌肉活动 最显著最显著 2.2.精神活动精神活动 3.3.食物特殊动力作用食物特殊动力作用 specific dynamic effectspecific dynamic effect 进食后一段时间内，机体虽处于安静状态，但所进食后一段时间内，机体虽处于安静状态，但所 产生的热量却要比进食前有明显增加。食物使机产生的热量却要比进食前有明显增加。食物使机 体产生体产生“额外额外”热量的作用称食物特殊动力作用热量的作用称食物特殊动力作用 。4.4.环境温度环境温度 20-3020-30最稳定最稳定 第12页/共35页三、基础代谢与基础代谢率 基础代谢（basal metabolism BM）基础代谢率（BMR）基础状态：人体处在清醒而又极其安静，不受肌肉 活动、食物、精神紧张和环境温度影响 时的状态。第13页/共35页 BMRBMR单位：单位：1.kJ/m1.kJ/m2 2h h 每小时每平方米体表面积的产热量每小时每平方米体表面积的产热量 2.2.相对数值相对数值 实测值实测值-正常人平均值正常人平均值 平均值平均值 生理变动：性别生理变动：性别 年龄年龄 病理：病理：20%20%甲亢甲亢 BMR 甲低甲低 BMR 肾上腺皮质、脑垂体低功肾上腺皮质、脑垂体低功 BMR 体温体温1 BMR13%第14页/共35页第15页/共35页甲状腺疾病患者的基础代谢与正常人基甲状腺疾病患者的基础代谢与正常人基础代谢的比较础代谢的比较第16页/共35页 第二节 体温 表层体温表层体温（shell temperature）深部体温深部体温（core temperature）体温体温机体深部平均温度机体深部平均温度 第17页/共35页皮肤温皮肤温体表各部分差别大、不稳定。体表各部分差别大、不稳定。与局部血流量关系密切与局部血流量关系密切影响因素：影响因素：环境温度环境温度 精神紧张精神紧张 发汗发汗第18页/共35页 测量测量 直肠温度直肠温度 36.9-37.9 36.9-37.9 最稳定最稳定 口腔温度口腔温度 36.7-37.3 36.7-37.3 喘气、饮水影响喘气、饮水影响 腋窝温度腋窝温度 36.0-37.4 36.0-37.4 10min 10min 出汗、测量姿势出汗、测量姿势 鼓膜、食道鼓膜、食道反映脑组织和机体深部温度反映脑组织和机体深部温度 正常变动：正常变动：1.1.昼夜节律昼夜节律 2.2.性别性别 3.3.年龄年龄 4.4.肌肉活动及情绪肌肉活动及情绪 第19页/共35页第20页/共35页体热平衡体热平衡 产热产热 产热器官产热器官 安静：内脏（肝脏）、脑安静：内脏（肝脏）、脑 运动：骨骼肌运动：骨骼肌 调节：调节：骨骼肌活动增强骨骼肌活动增强 寒战寒战 寒冷刺激寒冷刺激 随意运动随意运动 内分泌激素内分泌激素 第21页/共35页 散热散热 1.1.途径途径 体表皮肤体表皮肤 90%90%辐射辐射 传导、对流传导、对流 蒸发蒸发 a.a.不感蒸发不感蒸发 b.b.发汗发汗 第22页/共35页 2.汗液分泌及其调节 腺细胞主动分泌 分类 调节 反射活动 只接受交感神经支配 交感胆碱能纤维 中枢：脊髓大脑皮层 CNS 主要为下丘脑发汗中枢 第23页/共35页3.3.3.3.循环系统的调节反应循环系统的调节反应循环系统的调节反应循环系统的调节反应 热环境下：交感神经紧张度热环境下：交感神经紧张度热环境下：交感神经紧张度热环境下：交感神经紧张度小动小动小动小动 脉舒张脉舒张脉舒张脉舒张A-VA-VA-VA-V吻合支开放吻合支开放吻合支开放吻合支开放皮肤血皮肤血皮肤血皮肤血 流量流量流量流量散热散热散热散热 冷环境下：相反变化冷环境下：相反变化冷环境下：相反变化冷环境下：相反变化第24页/共35页第25页/共35页体温调节体温调节 自主性体温调节自主性体温调节 行为性体温调节行为性体温调节 维持产热和散热的平衡维持产热和散热的平衡 第26页/共35页温度感受器温度感受器 1.外周外周 游离神经末梢游离神经末梢 特点：对温度变化速率敏感特点：对温度变化速率敏感第27页/共35页 由下丘脑视前区导由下丘脑视前区导 出的温度敏感神经出的温度敏感神经 元的放电活动元的放电活动2.中枢中枢 温度敏感神经元温度敏感神经元 特点：无适应现象特点：无适应现象第28页/共35页 体温调节中枢体温调节中枢 视前区视前区-下丘脑前部下丘脑前部 PO/AHPO/AH preoptic anterior hypothalamus preoptic anterior hypothalamus 体温调节基本部位体温调节基本部位 途径途径 交感神经系统：皮肤血管舒缩反应和汗腺分泌交感神经系统：皮肤血管舒缩反应和汗腺分泌 躯体神经：骨骼肌的活动躯体神经：骨骼肌的活动 内分泌系统：甲状腺素、肾上腺髓质激素内分泌系统：甲状腺素、肾上腺髓质激素第29页/共35页体温调节自动控制示意图体温调节自动控制示意图第30页/共35页第31页/共35页机制：调定点学说机制：调定点学说第32页/共35页 细菌、真菌、病毒细菌、真菌、病毒 外源性致热原外源性致热原 巨噬细胞巨噬细胞 内源性致热原内源性致热原 PO/AHPO/AH T Tsetset 热敏神经元热敏神经元+泠敏神经元泠敏神经元+散热散热 产热产热 TT 单核细胞、粒细胞单核细胞、粒细胞致热原被清除致热原被清除 T Tset set 皮肤血管皮肤血管收缩收缩 寒战寒战扩张、大汗在高体温水平保持在高体温水平保持产热和散热的平衡产热和散热的平衡第33页/共35页 温热性发汗温热性发汗 精神性发汗精神性发汗 原因原因 热刺激热刺激 精神紧张、情绪激动精神紧张、情绪激动 部位部位 全身小汗腺全身小汗腺 掌心、脚底、腋窝掌心、脚底、腋窝 中枢中枢 发汗中枢发汗中枢 大脑皮层大脑皮层 意义意义 散热散热 在体温调节中作用不大在体温调节中作用不大 第34页/共35页女子的基础体温曲线女子的基础体温曲线第35页/共35页