生理生化关于能量代谢与体温.ppt

生理生化关于能量代谢与体温,ATP,如：RBC,2.脂肪（fat）：（甘油三酯甘油+脂肪酸）主要功能是储存和供给能量(3050)。3.蛋白质（protein）：aa主要用于组织自我更新及合成激素、酶等生物活性物质。很少供能(长期饥饿或极度消耗时,为主要能量来源)。,(二)能量的利用1.50%直接转化为热能，主要用于维持体温；2.余下则以化学能形式储存于ATP、CP等高能化合物的高能磷酸键中供机体完成各种生理功能活动。,(三)能量平衡1.能量平衡=摄入能量与消耗能量达平衡2.能量的正平衡：摄入消耗体重增加3.能量的负平衡：摄入消耗体重减少,二、能量代谢的测定(一)能量代谢的测定原理能量代谢率：(energymetabolismrate)指机体在单位时间内的能量代谢量。机体的能量代谢遵循“能量守恒定律”即，消耗营养物质的能量=热能+做外功耗能,(二)能量代谢的测定方法1.直接测热法(少):安静状态受试者居于一隔热小室内测定流经隔热室的水温变化及水的流量计算单位时间内的总热量。2.间接测热法：安静状态(1)间接测热法原理：利用“定比定律”，即反应物与产物之间呈一定的比例关系。根据耗O2量和CO2产生量推算消耗的能源物质量计算产热量,C6H12O6+6O26CO2+6H2O+H（葡萄糖）,食物的热价：1g某种食物氧化时所释放的能量。包括：生物热价（体内氧化）、物理热价（体外燃烧）,食物的氧热价：某种食物氧化时消耗1LO2所产生的热量。,呼吸商(RQ)：物质氧化供能时，一定时间内机体呼出的CO2量与吸入的O2量的比值。,(2)与能量代谢测定相关的概念：,非蛋白呼吸商(NPRQ)：由糖和脂肪氧化时产生的CO2量和消耗的O2量的比值。,(3)间接测热法的具体步骤：总热量氧化蛋白质产热量+氧化非蛋白物质产热量测定氧化蛋白质的产热量：测定尿氮量，计算蛋白质的产热量（氮占蛋白质重量的16%）。体内氧化蛋白质的量（g）=尿氮量(UN)16%=尿氮量(UN)6.25蛋白质的产热量=尿氮量(UN)6.2518.0,三种营养物质氧化的几种数据物质耗氧量产CO2量物理热价生物热价氧热价呼吸商(L/g)(L/g)(KJ/g)(KJ/g)(KJ/g)(RQ)糖0.830.8317.017.021.01.00脂肪1.981.4339.839.819.70.71蛋白质0.950.7623.518.018.80.80,氧化蛋白质产生CO2量=UN6.250.76(L),氧化蛋白质耗O2量=UN6.250.95(L),三种营养物质氧化的几种数据物质耗氧量产CO2量物理热价生物热价氧热价呼吸商(L/g)(L/g)(KJ/g)(KJ/g)(KJ/g)(RQ)糖0.830.8317.017.021.01.00脂肪1.981.4339.839.819.70.71蛋白质0.950.7623.518.018.80.80,整体产生CO2总量氧化蛋白产生CO2量NPRQ整体耗O2总量氧化蛋白耗O2量,测定氧化非蛋白物质的产热量：,查出非蛋白物质氧热价计算非蛋白物质的产热量（氧热价非蛋白物质耗O2量）总产热量：即能量代谢率蛋白质产热量+非蛋白物质产热量,*两种简化方法测能量代谢率：测定CO2产生量和耗O2量计算出RQ视为NPRQ查出食氧热价能量代谢计算耗O2量NP氧热价。基础状态的NPRQ定为0.82测定一定时间内的耗O2量能量代谢计算耗O2量NP氧热价。,体内能量主要来自糖和脂肪,(4)测定机体耗O2量和CO2产生量的方法：闭合式测定法：用“肺量计”测定耗氧量=描记下降高度容器换算系数CO2产生量可根据实验前后CO2吸收剂的重量改变计算出。开放式测定法：即“气体分析法”受试者自然呼吸收集呼出气根据吸入气和呼出气中O2和CO2容积百分比的差值及呼出气量计算耗氧量和CO2产生量,三、影响能量代谢的因素,(一)整体水平上的影响因素：1.肌肉活动：对能量代谢的影响最大，且机体耗氧量与肌肉活动强度成正比。,能量代谢率作为评价肌肉活动强度的指标,2.精神活动：平静思考问题时，对能量代谢影响不大，其产热量一般增加不超过4%。但精神处于紧张状态时(烦躁、恐惧、激动等)，由于会导致无意识的肌肉紧张性增强、交感神经兴奋及促代谢的内分泌激素释放增多等原因，产热量可显著增加。,3.食物的特殊动力效应:specificdynamicactionoffood概念：进食能刺激机体额外消耗能量的作用，称为。从进食后1h开始，持续78h。蛋白质的食物特殊动力为30，混合性食物为10，糖和脂肪为6和4。机制：不明，可能与肝脏处理氨基酸或合成糖原有关。,4.环境温度：(1)安静，环境温度在2030时，能量代谢较为稳定(肌肉比较松弛)。(2)环境温度30，化学反应速度、发汗、呼吸、循环功能，能量代谢率。(3)环境温度20时，机体产生寒战和肌紧张增加以御寒，能量代谢率，在10以下时显著增加。,(二)调控能量代谢的神经和体液因素：1.下丘脑对摄食行为的调控：下丘脑摄食中枢和饱中枢与摄食行为有关，以维持能量的摄入量和消耗量之间的平衡。2.激素对能量代谢过程的调节：食物在体内消化、吸收及代谢过程受多种激素的调节。其中，甲状腺激素对能量代谢的影响最为显著，可提高绝大多数组织的耗氧量和产热量。,四、基础代谢basalmetabolism(一)概念：1.基础代谢：机体在基础状态下的能量代谢。基础状态的条件如下：清晨空腹，即禁食1214h，前一天应清淡、不要太饱的饮食，以排除食物特殊动力效应的影响。平卧，全身肌肉放松，尽力排除肌肉活动的影响。清醒且情绪安闲，以排除精神紧张的影响。室温2025，排除环境温度的影响。2.基础代谢率(BMR)：基础状态下单位时间内的能量代谢。,研究表明,机体能量代谢率与体重相关性不明显,而与体表面积基本上成正比。人体表面积推算:公式0.0061身高(cm)0.0128体重(kg)0.1529在体表面积测算图上读取,常用单位时间每平方米体表面积的产热量来表示能量代谢率。,(二)BMR的测定和正常值：1.BMR的测定:(通常采用简易法)一般饮食的NPRQ(0.82)所对应的氧热价为20.20kJ/L，故，BMR20.20耗氧量体表面积,2.BMR相对值：实测值正常平均值BMR(相对值)100%正常平均值相对值在15之内正常范围20可能为病理性变化,甲亢：+25+80%；甲减：-20%-40%,第二节体温及其调节,一、体温(一)体壳体温和体核体温人体分为核心与表层两部分，二者随环境温度而改变。寒冷时，核心部分缩小，集中在头部与胸腹腔内脏，表层部分相应扩大；炎热时，核心部分扩大，表层部分缩小。,1.体壳体温：shelltemperature(1)定义：表层部分的温度。(2)特点：各部位差异较大，易受环境影响。(3)皮肤温度：机体表层最外层皮肤的温度。环境温度为23:额(33-34)躯干(32)手(30)足(27)(4)影响因素：受局部血流的影响例如：情绪激动交感神经兴奋皮肤血管收缩皮肤温度降低,2.体核体温：coretemperature(1)定义：核心部分的温度。(临床上所说的体温)(2)特点：相对稳定，各部位差异小。肝、脑(38)肾、胰、十二指肠直肠(37.5)深部血液温度=内脏平均温度直肠温度：36.937.9。口腔温度：36.737.7。腋窝温度：3637.4。临床常用直肠、口腔和腋窝等温度代表体核体温。,3.平均体温：meanbodytemperature,TMB(1)定义：机体各部位温度的平均值。(2)公式：TMB=Tcore+(1-)TMS注：TMB代表平均温度，Tcore为体核体温，TMS为平均皮肤温度，为体核部分在机体全部组织中所占的比例，(1-)为体表部分所占的比例。值不是固定不变的，随环境温度而改变，适宜环境中约为0.67，炎热环境达0.80.9，寒冷环境中约为0.64。,(二)体温的生理性波动体温可因内在因素而发生波动，但一般不超过1。1.体温的日节律：人体体温的昼夜周期性波动，称为体温的昼夜节律或日节律。清晨26时最低，午后16时最高。控制生物节律部位：下丘脑视交叉上核。,2.性别影响：成年女性体温平均比男性高0.3。女子基础体温随月经周期而产生周期性变动。排卵日最低（约低1）。,基础体温：基础状态下的体温，一般在早晨起床前测定。,3.年龄的影响：儿童和青少年成年人老年人,4.运动的影响：运动时产热量增加，体温升高。,二、机体的产热反应和散热反应,(一)产热反应1.主要产热器官：安静状态，主要产热器官是内脏（尤其肝脏），其次是脑。活动状态，主要产热器官是骨骼肌。,2.产热形式：基础代谢产热（安静时）、骨骼肌运动产热、食物特殊动力作用产热及战栗和非战栗产热（寒冷时）等。战栗产热：代谢率增加45倍。非战栗产热：又称代谢产热，通过提高组织代谢率增加产热，机体所有的组织器官都能进行代谢产热。作用最强处：肩胛下、颈部大血管、腹股沟等处的褐色脂肪组织，约占70%。新生儿褐色脂肪较多,且不能发生战栗，故非战栗产热尤为重要。,寒冷刺激时交感-肾上腺髓质NE、E产热量特点：作用迅速，持续时间短。,(3)寒冷刺激：下丘脑战栗中枢兴奋，引起战栗。,3.产热活动的调节：（神经-体液调节）,(二)散热反应1.散热部位：主要部位是皮肤，小部分随呼吸、尿、粪等排泄物排出。,蒸发散热：水分从体表汽化时吸收热量而散发体热的一种方式。当气温体温时,蒸发是唯一的散热途径。分类：不感蒸发：体内的水从皮肤和粘膜表面不断渗出而被汽化的过程。特点：不被人察觉;与汗腺活动无关;持续进行,1000ml/d。不显汗：皮肤部位的不感蒸发。临床上给病人补液时应考虑到由不感蒸发丢失的体液量。,发汗的分类：3类*温热性发汗：由温热刺激引起的发汗。中枢位于下丘脑体温调节中枢，意义在于维持体温的相对稳定。*精神性发汗：精神紧张或情绪激动引起的发汗。中枢位于大脑皮层运动区，与体温调节关系不大，属机体的应激反应。*味觉性发汗：进食辛辣食物时，口腔内的痛觉神经末梢受到刺激，反射性地引起头部和颈部的发汗。,3.散热反应的调节：(1)皮肤的血液循环特点决定血流量变化决定皮温交感N皮肤血管舒缩血流量变化皮温辐射、传导、对流散热(2)交感胆碱能纤维Ach汗腺M受体发汗蒸发散热,皮肤中微动脉网、静脉丛、动-静脉吻合丰富。逆流交换：减少散热,(二)自主性体温调节自主性体温调节通过反馈控制系统调节体温。,1.温度感受器：(1)外周温度感受器:peripheralthermoreceptor分布：全身皮肤、粘膜和内脏等处对温度变化敏感的游离神经末梢。类型：热感受器和冷感受器（点状分布）。使其放电频率最高的温度=敏感温度作用：温度感受器传入冲动到达中枢后，除产生温觉之外，还能引起体温调节反应。(2)中枢温度感受器:centralthermoreceptor分布：下丘脑、脑干网状结构和脊髓等处对温度变化敏感的神经元。分类：热敏神经元：PO/AH（视前区-下丘脑前部）居多冷敏神经元：脑干网状结构、下丘脑弓状核居多*局部脑温变动0.1，可使两者放电频率变化，且不出现适应。,2.体温调节中枢:基本中枢位于下丘脑。PO/AH（视前区-下丘脑前部）：体温调节中枢整合机构的中心部位。对局部脑温变化发生反应；对中脑、延髓、脊髓、皮肤等处温度