能量代谢与体温调节ppt精品课件

第七章第七章 能量代谢与体温调节能量代谢与体温调节 山东大学医学院生理研究所山东大学医学院生理研究所 第一节第一节 能量代谢能量代谢 物质代谢过程中所伴随着的能量贮存、 释放、转移和利用。 一、能量的来源与利用一、能量的来源与利用 机体能量的来源和储存 糖 ：70% 来源 脂肪：4050% （包括糖转化的脂肪） 蛋白质：数量很少 储存 糖原: 1% 供神经代谢和剧烈运动 脂肪: 75% 能量储存的主要形式 蛋白质: 构成细胞的成分及合成酶和 激素等生物活性物质，长期 饥饿时动用 CO2+H2O O2 ATP CP ADP 能量 生物合成 分泌 神经传导 肌肉收缩 热能 外功 50% 能量 能量的利用： 糖 脂肪 蛋白质 能量平衡能量平衡 机体摄入能量 = 消耗的能量 基础代谢 食物的特殊动力效应 身体运动 生长发育 简易诊断指标： 体重指数=体重(Kg)身高2 ( m) 24超重界限；28肥胖界限 腰围 臀围 脂肪总量、脂肪分布情况 (一)能量代谢测定的原理 根据“能量守恒”定律 机体释放的能量= 热能+外功 安静时，外功 = 0 能量代谢率 = 机体单位时间内 散发的总热量 能量代谢测定能量代谢测定 1.食物的热价 1克食物氧化时所释放出来的能量称为 该种食物的热价。 单位: 1kcal = 4.187J 糖 4.1kcal/g 17.2kJ/g 蛋白质 4.3kcal/g 18.0kJ/g 脂肪 9.0kacl/g 39.8kJ/g 二、能量代谢的测定 ( (二二) )与与能量代谢测定有关的几个基本概念能量代谢测定有关的几个基本概念 2.食物的 氧热价 某种营养物质在体内氧化时消耗一升 氧所产生的能量称为该物质的氧热价 糖 5.0kcal/L 21.1KJ/L 蛋白质 4.5kcal/L 18.9KJ/L 脂肪 4.7kcal/L 19.6KJ/L 3.呼吸商 （RQ） 一定时间内机体呼出CO2的量与吸入的O2消耗量 的比值，称为呼吸商。以RQ表示 RQ= CO2产生量(ml) 氧耗量(ml) 糖1.0， 脂肪0.71，蛋白质0.80 三种营养物质氧化时的几种数据 营养物质 糖 蛋白质 脂肪 物理热价 (kJ/g) 17.2 23.4 39.8 生物热价 (kJ/g) 17.2 18. 0 39.8 耗氧量 (L/g) 0.83 0.95 2.03 CO2产量 (L/g) 0.83 0.76 1.43 氧热价(kJ/L) 21.1 18.9 19.6 呼吸商(RQ) 1.00 0.80 0.71 非蛋白呼吸商和氧的热价 非蛋白呼吸商 氧化的% 糖(%)脂肪 (%) 氧热价(kJ/L) 0.707 0.71 0.72 0.73 0.74 0.75 0.76 0.77 0.78 0.79 0.80 0.81 0.82 0.83 0.84 100.00 98.9 95.2 91.6 88.0 84.4 80.8 77.2 73.7 70.1 66.6 63.1 59.7 56.2 52.8 0.00 1.10 4.75 8.40 12.0 15.6 19.2 22.8 26.3 29.9 33.4 36.9 40.3 43.8 47.2 19.61 19.62 19.67 19.72 19.78 19.83 19.88 19.93 19.98 20.03 20.09 20.14 20.19 20.24 20.29 （三）方法 1、直接测热法 直接测出人体在一定时间内发散的总热量， 再换算成单位时间的能量代谢率。 主要用于科学研究 肥胖和内分泌系统障碍 2、间接测热法 遵循定比定律，测量装置较简单 C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O+Q 间接测热法依据定比关系，测出单位时 间内氧化分解的糖、脂肪和蛋白质各占多 少，再算出该段时间内释放出的能量。 （1）测量具体步骤： 测出机体单位时间内的 耗O2量和CO2产生量, 并测出尿氮排出量； 计算出产热量，算出能量代谢率: 产热量 = 20.18耗氧量 （混合食物的RQ 为 0.82时氧热价为20.18） 根据尿氮含量, 算出:蛋白质的氧化量 蛋白质食物的产热量 在总的耗氧量和CO2产量中 扣除蛋白质氧化代谢的分额， 再根据所剩的耗氧量和CO2产量 计算出NPRQ 据表72 查出该NPRQ所对应的氧热价，算出非 蛋白食物的产热量; 算出总产热量， 即蛋白质食物产热量与非蛋白食物产 热量之和。 举例： 受试者在标准状态下24小时 耗 氧 量：400L， CO2产生量：340L， 尿 氮 量：12克， 计算24小时的能量代谢。 步骤： A、求出蛋白质代谢的耗氧量、 CO2产生量和产热量 蛋白质氧化量=126.25=75g 产热量=1875=1350kJ 耗氧量=0.9575=71.25L CO2产生量=0.76 75=57L B、非蛋白代谢 耗氧量=400L71.25L=328.75L CO2产生量=340L 57L=283L NPRQ=283L328.75L=0.86 C、计算非蛋白代谢的产热量 NPRQ =0.86时，氧热价为20 . 41 kJ/L 非蛋白代谢的产热量= 328.75L 20 . 41kJ/L =6710kJ D、计算24h产热量 24h产热量=1350kJ+6710kJ=8060kJ 简便估算法 将呼吸商定为0.82，氧热价为 20.20kJ/L。 测出单位时间的耗O2量， 即算出总 24小时产热量。 24小时产热量 = 20.19kJ 耗氧量 =20.19kJ 400L/24h =8080kJ (2)耗O2量与CO2产生量的测定方法 1 1）开放式测定法（气体分析法）开放式测定法（气体分析法） 呼吸空气的条件下测定耗氧量和CO2产生量。 收集受试者一定时间内的呼气量，分析呼 出气中的O2与CO2 容积百分比。 已知空气中的O2与CO2 容积百分比。 求两者的差值， 计算该时间内的耗氧量和CO2产生量。 2 2）闭合式测定法）闭合式测定法 一般使用能量代谢率测定器械一般使用能量代谢率测定器械 3.3.双标记水法双标记水法 受试者自由活动状态下进行， 测定的氚（2H）和氧（18O） 标记水2H2O、H218O 一定时间内（10天）间断采集尿液，测定氚 （2H）和氧（18O）代谢率 氚（2H）参与水代谢 氧（18O）水+CO2代谢 三、影响能量代谢的因素 （一）肌肉活动 对能量代谢的影响最大 运动或劳动的强度 消耗的能量 能量代谢值可作为评价劳动强度的指标 劳动或运动时的能量代谢值 肌肉活动形式 平均产热量kJ/(m2.min) 静卧休息 出席会议 擦窗 洗衣物 扫地 打排球 踢足球 2.73 3.40 8.30 9.89 11.37 17.50 24.98 （二）精神活动 1.精神紧张、情绪激动 能量代谢 2.骨骼肌的紧张性 3.交感神经兴奋 儿茶酚胺释放 代谢率 （三）食物的特殊动力效应 进食后一段时间内（从进食后1h开始持续 到7-8h），机体处于安静状态，产热量比进 食前有所增加，食物这种使机体产生额外的 热量作用，称为食物的特殊动力效应 蛋白质： 25-30 糖和脂肪：4-5 （四）环境温度 1. 200C300C：稳定 2. 30 0C或 300C代谢率逐渐增加，体内化学过程的 反应速度增加，发汗、呼吸、循环机能增强 35度 2.中枢温度感受器 指存在于中枢神经系统内的对温度变化敏感 的神经元 部位:脊髓,脑干网状结构,下丘脑 热敏感神经元： 当局部组织温度升高时冲动发放频率增加的神经元。 在视前区-下丘脑前部（preoptic-anterior hypothalamus area，PO/AH）中，较多见。 冷敏感神经元： 当局部组织温度降低时冲动发放频率增加的神经元。 *中枢温度感受器作用： a、感受局部脑温度刺激+ 中脑、延髓、 脊髓、皮肤、内脏温度刺激 b、将内外温度变化的信息会聚 c、直接对致热源、5-羟色胺、NE及某 些多肽发生反应 体温改变 （二）体温调节中枢 部位：下丘脑，视前区-下丘脑前部 （PO/AH） 作用：体温调节整合 实验： *切除大脑皮层:体温保持恒定 *破坏PO/AH区，体温调节减弱或消失 *信息会聚于PO/AH区 （三）体温调节的调定点学说 认为： 视前区-下去脑前部PO/AH神经元的 活动设定了一个调定点（set point）， 即规定的温度值，如37。C。 PO/AH部位的体温调节中枢就是按 照这个设定温度来调整体温。 机制机制: :调定点是由调定点是由PO/AHPO/AH温度敏感神经元温度敏感神经元 的工作特性决定的。的工作特性决定的。 内容内容: : 体温调节类似于恒温器体温调节类似于恒温器, ,在在PO/AHPO/AH设定设定 一个一个 调定点调定点,PO/AH,PO/AH就是按照这个温度调节就是按照这个温度调节 1. 当体温与调定点水平一致时， 机体的产热与散热取得平衡； 2.当中枢局部温度稍高于调定点的水平时， 中枢即使产然降低，散热增加； 3.当中枢局部温度稍低于调定点水平时， 产热增加，散热降低，直至体温回到调 定点水平。 调定点上移调定点上移 思考题： .环境温度时,机体如何维持体温的恒定? . 临床上发热的病人如何降低体温? 降温措施理论依据 冰袋、冰帽 增强传导散热 电扇、通风 增强对流散热 降低室温.减衣 增强辐射散热 酒清擦浴 增加蒸发散热 用阿司匹林 下调调定点 用抗菌药物 消除致热原 思考题： 1.影响能量代谢的因素有哪些？ 2.基础代谢在什么情况下测定？为什么？ 3.环境温度下降时,机体如何维持体温的恒定? 4. 临床上发热的病人如何降低体温? 5. 试解释人精神高度紧张时能量代谢和体温 的变化过程？ 6. 试用体温调定点学说解释致热原引起的恶 寒和高热现象？ 名词解释： 能量代谢、食物的热价、 食物的氧热价、 呼吸商(respiratory quotient,RQ) 食物的特殊动力效应、 基础代谢(basal metabolism) 基础代谢率(basal metabolic rate,BMR) VGrc(RCm7$Mxi2XIsd-SDo9%Ozj4ZJuf+UFpa*PAl5#Lwg1WGrc(RCm7$Mxi2XItd-TDo9%Ozj4ZJuf+UFqa*QAl6#Lwg1WGrc(RCm7$Nxi3XItd-TDo9%Ozj4ZKuf0UFqa*QAl6#Lwg1WGrc)RCn7$Nxi3XItd-TDo9&Ozk4ZKuf0UFqa*QAl6#Lwh1WHrc)RCn7$Nxi3XIte-TEo9&Ozk4ZKuf0UFqa*QBl6!Lwh1WHrc)RCn7$Nyi3YIte- TEo9&Ozk4ZKvf0VFqb*QEp9&Pzk5ZKvf0VFqb*QBm6!Mwh2WHsc)SCn8$Nyj3YJte+TEp9&Pzk5ZKvf0VGqb(QBm6!Mwh2WHsc)SDn8%Nyj3YJte+TEp9&Pzk5#Kvg0VGqb(QBm6!Mwh2XHsd)SDn8%Nyj3YJte+TEpa&PAk5#Kvg0VGqb(QBm7!Mxh2XHsd)SDn8%Nyj3YJue+UEpa&PAk5#Kvg0VGrb(RBm7!Mxh2XHsd)SDo8%Oyj4YJue+UEpa&PAk5#Lvg1VGrb(RBm7!Mxh2XIsd-SDo8%Oyj4YJue+UEpa*PAl5#Lvg1VGrb(RBm7$Mxi2XIsd-SDo8%Oyj4YJuf+UFpa*PAl5#Lvg1VGrc(RCm7$Mxi2XIsd- SDo8%Ozj4ZJuf+UFpa*PAl5#Lwg1WGrc(RCm7$Mxi2XItd-TDo9%Ozj4ZJuf+UFpa*QAl6#Lwg1WGrc(RCm7$Nxi3XItd-TDo9%Ozj4ZJuf0UFqa*QAl6#Lwg1WGrc)RCn7$Nxi3XItd-TDo9%Ozk4ZKuf0UFqa*QAl6#Lwh1WHrc)RCn7$Nxi3XItd-TEo9&Ozk4ZKuf0UFqa*QBl6!Lwh1WHrc)RCn7$Nxi3YIte-TEo9&Ozk4ZKuf0VFqb*QBl6!Lwh1WHrc)SCn8$Nyi3YIte-TEo9&Ozk5ZKvf0VFqb*QBl6!Lwh2WHsc)SCn8$Nyi3YIte- TEp9&Pzk5ZKvf0VFqb*QBm6!Mwh2WHsc)SCn8$Nyi3YJte+TEp9&Pzk5ZKvf0VGqb(QBm6!Mwh2WHsc)SCn8%Nyj3YJte+TEp9&Pzk5#Kvg0VGqb(QBm6!Mwh2XHsd)SDn8%Nyj3YJte+TEpa&PAk5#Kvg0VGqb(QBm7!Mxh2XHsd)SDn8%Nyj3YJue+UEpa&PAk5#Kvg0VGrb(RBm7!Mxh2XHsd)SDn8%Oyj4YJue+UEpa&PAk5#Lvg1VGrb(RBm7!Mxh2XHsd-SDo8%Oyj4YJue+UEpa*PAl5#Lvg1VGrb(RBm7$Mxi2XIsd-SDo8%Oyj4YJuf+UFpa*PAl5#Lvg1VGrc(RCm7$Mxi2XIsd-SDo8%Ozj4ZJuf+UFpa*PAl5#Lwg1WGrc(RCm7$Mxi2XIsd- TDo9%Ozj4ZJuf+UFpa*QAl6#Lwg1WGrc(RCm7$Mxi3XItd-TDo9%Ozj4ZJuf0UFqa*QAl6#Lwg1WGrc)RCn7$Nxi3XItd-TDo9%Ozk4ZKuf0UFqa*QAl6#Lwh1WHrc)RCn7$Nxi3XItd-TEo9&Ozk4ZKuf0UFqa*QBl6!Lwh1WHrc)RCn7$Nxi3YIte-TEo9&Ozk4ZKuf0VFqb*QBl6!Lwh1WHrc)RCn8$Nyi3YIte-TEo9&Ozk5ZKvf0VFqb*QBl6!Lwh1WHsc)SCn8$Nyi3YIte- TEp9&Pzk8%Nyj3YJte+TEp9&Pzk5#Kvg0VGqb(QBm6!Mwh2WHsd)SDn8%Nyj3YJte+TEpa&PAk5#Kvg0VGqb(QBm6!Mxh2XHsd)SDn8%Nyj3YJue+UEpa&PAk5#Kvg0VGqb(RBm7!Mxh2XHsd)SDn8%Oyj4YJue+UEpa&PAk5#Kvg1VGrb(RBm7!Mxh2XHsd-SDo8%Oyj4YJue+UEpa&PAl5#Lvg1VGrb(RBm7!Mxi2XIsd-SDo8%Oyj4YJuf+UFpa*PAl5#Lvg1VGrb(RCm7$Mxi2XIsd-SDo8%Ozj4ZJuf+UFpa*PAl5#Lvg1WGrc(RCm7$Mxi2XIsd-TDo9%Ozj4ZJuf+UFpa*PAl6#Lwg1WGrc(RCm7$Mxi3XItd- TDo9%Ozj4ZJuf+UFqa*QAl6#Lwg1WGrc(RCn7$Nxi3XItd-TDo9%Ozk4ZKuf0UFqa*QAl6#Lwg1WHrc)RCn7$Nxi3XItd-TEo9&Ozk4ZKuf0UFqa*QAl6!Lwh1WHrc)RCn7$Nxi3YIte-TEo9&Ozk4ZKuf0UFqb*QBl6!Lwh1WHrc)RCn8$Nyi3YIte-TEo9&Ozk4ZKvf0VFqb*QBl6!Lwh1WHsc)SCn8$Nyi3YIte- TEp9&Pzk5ZKvf0VFqb*QBl6!Mwh2WHsc)SCn8$Nyi3YJte+TEp9&Pzk5ZKvf0VFqb(QBm6!Mwh2WHsc)SCn8%Nyj3YJte+TEp9&Pzk5ZKvg0VGqb(QBm6!Mwh2WHsd)SDn8%Nyj3YJte+TEp9&PAk5#Kvg0VGqb(QBm6!Mxh2XHsd)SDn8%Nyj3YJue+UEpa&PAk5#Kvg0VGqb(RBm7!Mxh2#Lvg1VGrb(RBm7!Mxi2XIsd-SDo8%Oyj4YJue+UFpa*PAl5#Lvg1VGrb(RCm7$Mxi2XIsd-SDo8%Oyj4ZJuf+UFpa*PAl5#Lvg1WGrc(RCm7$Mxi2XIsd-SDo9%Ozj4ZJuf+UFpa*PAl6#Lwg1WGrc(RCm7$Mxi2XItd- TDo9%Ozj4ZJuf+UFqa*QAl6#Lwg1WGrc(RCn7$Nxi3XItd-TDo9%Ozj4ZKuf0UFqa*QAl6#Lwg1WHrc)RCn7$Nxi3XItd-TDo9&Ozk4ZKuf0UFqa*QAl6!Lwh1WHrc)RCn7$Nxi3XIte-TEo9&Ozk4ZKuf0UFqb*QBl6!Lwh1WHrc)RCn7$Nyi3YIte-TEo9&Ozk4ZKvf0VFqb*QBl6!Lwh1WHsc)SCn8$Nyi3YIte- TEo9&Pzk5ZKvf0VFqb*QBl6!Mwh2WHsc)SCn8$Nyi3YIte+TEp9&Pzk5ZKvf0VFqb(QBm6!Mwh2WHsc)SCn8$Nyj3YJte+TEp9&Pzk5ZKvg0VGqb(QBm6!Mwh2WHsc)SDn8%Nyj3YJte+TEp9&PAk5#Kvg0VGqb(QBm6!Mwh2XHsd)SDn8%Nyj3YJte+UEpa&PAk5#Kvg0VGqb(RBm7!Mxh2XHsd)SDn8%Nyj4YJue+UEpa&PAk5#Kvg1VGrb(RBm7!Mxh2XHsd)SDo8%Oyj4YJue+UEpa&PAl5#Lvg1VGrb(RBm7!Mxh2XIsd-SDo8%Oyj4YJue+UFpa*PAl5#Lvg1VGrb(RBm7$Mxi2XIsd-SDo8%Oyj4ZJuf+UFtd- TDo9%Ozj4ZJuf+UFpa*QAl6#Lwg1WGrc(RCm7$Nxi3XItd-TDo9%Ozj4ZKuf0UFqa*QAl6#Lwg1WGrc)RCn7$Nxi3XItd-TDo9&Ozk4ZKuf0UFqa*QAl6#Lwh1WHrc)RCn7$Nxi3XIte-TEo9&Ozk4ZKuf0UFqa*QBl6!Lwh1WHrc)RCn7$Nyi3YIte-TEo9&Ozk4ZKuf0VFqb*QBl6!Lwh1WHrc)SCn8$Nyi3YIte- TEo9&Pzk5ZKvf0VFqb*QBl6!Lwh2WHsc)SCn8$Nyi3YIte+TEp9&Pzk5ZKvf0VFqb*QBm6!Mwh2WHsc)SCn8$Nyj3YJte+TEp9&Pzk5ZKvf0VGqb(QBm6!Mwh2WHsc)SDn8%Nyj3YJte+TEp9&Pzk5#Kvg0VGqb(QBm6!Mwh2XHsd)SDn8%Nyj3YJte+UEpa&PAk5#Kvg0VGqb(QBm7!Mxh2XHsd)SDn8%Nyj4YJue+UEpa&PAk5#Kvg0VGrb(RBm7!Mxh2XHsd)SDo8%Oyj4YJue+UEpa&PAk5#Lvg1VGrb(RBm7!Mxh2XIsd-SDo8%Oyj4YJue+UEpa*PAl5#Lvg1VGrb(RBm7$Mxi2XIsd- SDo8%Oyj4ZJuf+UFpa*PAl5#Lvg1VGrc(RCm7$Mxi2#Lwg1WGrc(RCm7$Nxi3XItd-TDo9%Ozj4ZJuf0UFqa*QAl6#Lwg1WGrc)RCn7$Nxi3XItd-TDo9%Ozk4ZKuf0UFqa*QAl6#Lwh1WHrc)RCn7$Nxi3XItd-TEo9&Ozk4ZKuf0UFqa*QBl6!Lwh1WHrc)RCn7$Nxi3YIte-TEo9&Ozk4Z