研究生考试能量代谢.ppt

1,CHAPTER 7 能量代谢 &体温调节,Han Xiaohua （韩晓华）,2,第一节 能量代谢,能量代谢: 生物体内物质代谢过程中伴随 发生的能量的释放、转移、储存和利用,一 能量的来源与利用,(一）机体的能量形式 (1) Adenosine Triphosphate (ATP) - 直接的供能物质和能量储存的重要形式 (2) Creatine Phosphate (磷酸肌酸，CP) -存在于肌肉和脑组织；ATP的储存库,(二）三大营养物质的能量转换,Carbohydrate (糖类): - 50-70% Fat (脂肪): 30% Protein (蛋白质),5,食物的热价: 1克某种食物氧化时所释放的热量,二 能量代谢的测定,食物的氧热价: 某种食物氧化时消耗1升氧气 所产生的热量,糖类 脂肪 蛋白质 21.1 19.6 18.9 (kJ/L),呼吸商,单位时间机体呼出CO2的量与吸入O2的比值 C6H12O6 + 6O2 - 6CO2 + 6H2O RQ = 6/6 =1.00,非蛋白呼吸商,将糖和脂肪按不同比例混合氧化时产生的CO2量与耗O2量的比值。 不同NPRQ对应不同的氧热价 0.82 - 20.20 KJ/L,7,三 影响能量代谢的因素,肌肉活动 精神活动 食物的特殊动力作用 环境温度,8,2. 精神活动,9,3. 食物的特殊动力作用,人在进食一段时间后（1-8 h），即使处于安 静状态下，也会出现能量代谢率升高的现象。 进食刺激机体额外消耗热量的作用称为,蛋白: 30% 糖类： 6% 脂肪 4% 混合食物: 10%,4. 环境温度,2030 : 代谢率稳定 30 : 发汗，酶促反应加速 代谢率 ,U,11,四 基础代谢,基础代谢率 （Basal metabolism rate，BMR) - 基础状态下单位时间的能量代谢,基础状态 : 清醒安静不受肌肉活动精神紧张 食物及环境温度等因素影响的状态,12,BMR表示方法： KJ/(m2.h) 体表面积的测算,1) Stevenson 公式： BSA (m2 ) = 0.0061 x 身高(cm) + 0.0128 x体重(kg) - 0.1592 2) 体表面积测算图,13,实测值正常平均值,正常平均值,100%,BMR ,BMR异常: 20% - 甲亢： 2580 - 甲低： 2040,14,第二节 体温及其调节,体壳温度和体核温度 体壳温度： 表层部分的温度 体核温度： 脑和躯干核心部分的温度 体温：机体核心部分的平均温度,体温的昼夜节律（或日节律) 性别的影响 年龄的影响 运动及其他因素,(二）体温的生理性波动,16,. 体温的昼夜节律 最低：2- 6 am, 最高：1- 6 pm，波动 1 ,视交叉上核,(2) 性别: 女性 男性 (0.3oC),0.3-0.6 oC,(3) 年龄: 儿童 成人 老人 (4) 其他因素: - 肌肉活动， 精神状态 -麻醉（制体温调节中枢或扩张皮肤血管）,安静: 内脏； 运动或劳动：骨骼肌,1. 主要产热器官,（一）产热反应,2. 产热的形式,基础代谢产热； 骨骼肌运动产热 食物特殊动力作用产热 战栗产热和非战栗产热 (寒冷环境）,二 机体的产热和散热,20,Shivering thermogenesis (战栗产热) - 骨骼肌发生不随意节律性收缩, 911 /min - 代谢率增加45倍 Non-shivering thermogenesis(非战栗产热) 棕色脂肪组织产热 - 肩胛下区、颈部大血管周围、腹股沟等处 新生儿产热的重要方式,神经调节,3. 产热活动的调节,寒冷刺激兴奋下丘脑后部的战栗中枢 交感神经,体液调节 - 肾上腺素（Epinephrine， E） - 去甲肾上腺素（Norepinephrine， NE） - 甲状腺激素,(二）散热反应,Thermal radiation (辐射散热) Thermal conduction (传导散热) Thermal convection (对流散热) Evaporation (蒸发散热),（1）辐射散热,定义：人体以热射线的形式将体热传给外界较冷 物质的一种散热方式。 影响因素 skinnvironment 皮肤有效散热面积,（2）传导散热,机体热量直接传给与之接触的温度较低 物质的一种散热方式。 影响因素 TA TB Conductibility (导热性） Contact area （接触面积）,物理降温,（3）对流散热,通过气体流动来 交换热量的一种 散热方式。 影响因素：风速,Convection is always occurring because warm air is less dense and therefore rises, but it can be greatly facilitated by external forces such as wind or fans. A small amount of convection almost always occurs around the body because of the tendency for the air adjacent to the skin to rise as it becomes heated.,（4）蒸发散热,水分从体表汽气化时吸收热量而散发体热的一种方式 (2.43 KJ /g water) Insensible evaporation (不感蒸发) Sweating (可感蒸发或发汗）,（1）不感蒸发,体内的水从皮肤和粘膜（主要是呼吸道粘膜） 表面不断渗出而被汽化的过程。这种蒸发不被 人们所察觉 Insensible perspiration (不显汗） - 水从皮肤表面的蒸发（和汗腺活动无关）,（1）不感蒸发,不受中枢神经系统控制 1000ml/24h , 1216 kcal/h 影响因素：年龄，运动，发热,小汗腺：全身皮肤; 大汗腺：腋窝和阴部,（2）Sweating（sensible evaporation）,汗液的成分 99% of water +1% of NaCl/尿素 大量发汗导致高渗性脱水 影响因素: - 环境温度；湿度；运动,Autonomic (自主性体温调节) 人和其他恒温动物在体温调节中枢的调控下， 通过增减皮肤血流量、 发汗、 战栗 和改变代谢水平等生理性调节反应，维持产热 和散热的动态平衡，使体温保持相对稳定的水平 Behavioral （行为性体温调节）,2.3 体温调节,外周温度感受器,中枢温度感受器,1. Thermoreceptor (温度感受器),（1）外周温度感受器 - 皮肤/粘膜/内脏的游离神经末梢（冷/热感受器）,（2）中枢温度感受器 脊髓，脑干网状结构, PO/AH的温度敏感神经元,2. 体温调节中枢,视前区-下丘脑前部（PO/AH） 传入信息： - 皮肤、内脏的温度变化 - 下丘脑以外的中枢温度感受器 - 致热原和5-HT、NA、肽类物质等,3. Set point theory (体温调定点学说),A: 冷敏神经元 B: 热敏神经元,机体如何在炎热环境调节体温？,产热：无变化 散热： - 交感神经紧张度