营养物质与能量的代谢ppt课件

营养物质与能量的代谢,1,营养物质与能量的代谢碳水化合物（糖）代谢脂肪代谢蛋白质代谢能量代谢饥饿、应激状态下的代谢,2,糖代谢糖的分类单糖3-7C原子组成，葡萄糖、果糖、半乳糖寡糖3-8个单糖通过糖苷键结合而成，蔗糖、乳糖、麦芽糖多糖单糖单位经缩合、失水而成，淀粉、糖元、膳食纤维,3,糖的功能供给能量：占人体所需能量55-75%抗酮体效应、节省蛋白质效应人体结构成分：蛋白多糖、糖蛋白-结缔组织、软骨、骨基质糖蛋白、糖脂-神经细胞膜成分特殊功能糖蛋白-血型物质、免疫球蛋白、激素,4,糖的储备肝糖元：约200克，分解成葡萄糖，供全身利用肌糖元：约300克，分解成乳酸或CO2和H2O只供肌组织利用乳酸循环（Cori循环）：,肌糖元,葡萄糖,血乳酸（CO2和H2O）,肝糖元,5,葡萄糖的分解代谢无氧酵解：缺氧时1分子葡萄糖分解成二分子乳酸，释放能量。意义：快速供能（肌肉）有氧氧化：有氧时1分子葡萄糖生成6分子CO2和H2O,生成36或38moLATP.意义：糖供能主要形式。,6,糖异生（非糖前体合成葡萄糖的过程）原料：乳酸（肌糖元酵解），氨基酸（食物、蛋白质分解），甘油（甘油三酯分蛋解）场所：肝（90%），肾（10%，长期饥饿占45%）意义：糖元耗尽时，糖异生给只能依靠葡萄糖的脑、红细胞，肾髓质供能。,7,血糖调节激素胰岛素：体内唯一降糖激素，也是糖元、脂肪、蛋白合成激素促进葡萄糖进入细胞内加速葡萄糖有氧氧化加速糖元合成抑制糖异生抑制激素敏感脂肪酶、减少脂肪动员、促进葡萄糖利用,8,血糖调节激素胰高血糖素血糖升高糖皮质激素血糖升高，肝糖元增加肾上腺素应激状态下使血糖、乳酸水平升高糖的需要量国外建议每天摄入糖4-5g/kg，供能相当于总热50%我国膳食以谷物为主，一般糖供热占55-75%,9,膳食纤维（DF）膳食纤维是指来源于植物的不被小肠中消化酶消化水解的多糖和极少量木质素的总和,非淀粉多糖（NSP）木质素,非纤维素多糖（NCP）纤维素,果胶胶浆半纤维素,可溶性膳食纤维（SDF）,不可溶性膳食纤维（IDF）,总膳食纤维（TDF）,10,膳食纤维IDF结肠内不发酵，减少肠道过渡时间，增加粪便体积。SDF结肠内发酵成短链脂肪酸（SCFA）（乙、丙、丁酸），丁酸是结肠细胞能源，促进粘膜增生和水、电解质吸收；减缓葡萄糖在小肠呼吸；降低胆固醇。DF对肠粘膜屏障有强力营养和保护作用，维护肠绒毛结构的完整、绒毛的高度、隐窝深度及隐窝细胞增殖率，降低细菌移位率；提高免疫能力,11,脂肪代谢脂类的分类与功能脂肪：三脂肪酸甘油酯（甘油三酯）类脂胆固醇合成胆汁酸、类固醇激素磷酯甘油磷酯（脑磷脂、卵磷酯、心肌磷酯）生物膜双层骨架鞘脂及鞘磷酯神经鞘糖脂生物膜重要成分，参与细胞识别及信息传递,12,脂肪的合成代谢原料：3分子脂肪酸+1分子丙三醇（甘油）三酯肪酸甘油（甘油三酯）场所：主要在肝，其次为脂肪级织，小肠。肝合成甘油三酯与载脂蛋白结合形成VLDL转运，不储存。营养不良、中毒、EFA缺失，胆碱缺乏、蛋白质缺乏，不能形成VLD而转运，形成脂肪肝,13,脂肪酸分类按碳原子数目：短链（2-4C）、中链（6-12C）、长链（12-26C）按是否含不饱和链饱和：动物脂肪不饱和：植物脂肪按含不饱和链数目单不饱和含一个不饱和链多不饱和，含二个以上不饱和链体内是否能合成必需亚麻酸、亚油酸、花生四烯酸非必需,14,酯肪酸命名习惯命名：以脂肪酸碳原子数目、来源或性质命名（丁酸、辛酸、油酸）系统命名：标出脂肪酸中碳原子数目及双键位置，C16:1（软脂酸）,15,3多不饱和脂肪酸（3PUFA）按编码系统，第一个双链位于甲基端第三个碳链原子上包括-亚麻油酸（C18:3，3）二十碳五烯酸（EPA）（C20:5,3）二十二碳六烯酸（DHA）（C22:6.3)主要来源深海鱼油和其他海洋生物,16,3PUFA作用改善细胞膜结构、影响细胞膜流动性,细胞膜信使传递和细细胞膜上受体功能.减少炎症介质PGE2产生,降低IL-1,TNF等细胞因子的产生,调解细胞免疫功能,抑制炎症反应。抗氧化、阻止血液凝固、降血压、降血脂等作用,DHA又增强大脑功能。,17,脂肪酸的分解代谢脂肪酶脂肪动员甘油三脂脂肪酸+甘油脂解激素:肾上腺素、去甲肾上腺素、胰高血糖素、ACTH、TSH抗脂解激素:胰岛素、前列腺素E2、烟酸脂肪酸的氧化FFAH2O+CO2+ATP，线粒体内进行脂肪酸活化脂酰CoA胞浆内脂酰CoA进入线粒体-肉毒碱转运中链脂肪酸不需肉毒碱转运氧化:脂酰CoA乙酰CoA,三羧循环彻底氧化酮体,18,脂肪酸的分解代谢酮体生成和利用(乙酰乙酸、羟茎丁酸、丙酮)生成-肝内利用-肝外意义:肝输出能源的一种形式.通过血脑屏障和肌毛细血管壁,是饥饿时脑、肌肉的供能物质.生成过多,利用不足出现酮症.,19,必需脂肪酸的生理意义很好的解源物质构成功能脂类如细胞膜磷脂促进生长发育、伤口愈合、维持血小板功能、防止脂肪肝是前列腺素、血栓素、白三烯的前体物、三者在调解细胞代谢、参与炎症、免疫、过敏、心血管疾病的病理过程长期不提供外源性脂肪,产生必需脂肪酸缺乏症.,20,中链甘油三酯(MCT)指由C6-C12的中链脂肪酸构成的甘油三酯分子量小,水解快而完全,以脂肪酸形式吸收;在胆盐和胰脂酶缺乏的情况下,通过三酰甘油方式吸收。不需肉毒碱转运直接进入线粒体,适肉毒碱功能不全的危重病人.迅速氧化和产生酮体双重供能,作用快而完善.但不适糖尿病反酸中毒者.,21,脂肪需要量亚油酸占脂肪供热1-2%以上,防止EFA缺乏脂肪、糖合适比例才不致出现负氧平衡。适宜量脂1-1.5g/kgd.糖4-5g/kgd.脂肪占总热量：成人为20-25%。儿童、少年25-30%、婴儿35-40%、出生婴儿45%饱和、单不饱和、多不饱和脂肪酸比例保持1:1:1。一般病人可按1-1.5g/kgd，危重病人脂肪分解代谢增强时按0.8-1.0g/kgd。,22,蛋白质代谢蛋白质的生理功能构成细胞、组织的基本结构,维持细胞、组织的生长、更新、修复。与生命形式相关,经酶、激素、细胞结构、信使、抗体等形式发挥作用.氧化供能4.1kcal/g.,23,蛋白质的消化吸收蛋白质在各种消化酶作用下生成寡肽与氨基酸.游离氨基酸在小肠粘膜上皮细胞吸收.寡肽,尤其二肽进入粘膜上皮细胞被封存在刷状缘,和细胞中的肽水解酶分解成游离氨基酸。游离氨基酸经门静脉系统到肝进行代谢.,24,蛋白质的合成必须提供足够的氨基酸、胰岛素、生长激素.正常时氨基酸0.8-1.0g/kgd(N0.15g/kgd)应激创伤增加,1.2-1.5g/kgd(N0.2-0.25g/kgd)*N1.0g=Pro6.25g.有足够的热量、合适的热氮比.N:Npcal=1g:150(-200)kcal.,25,蛋白质的合成每日蛋白质的合成量蛋白质转换率3%(250-300g/d),经粪便排氮1.0g/d.吸收的氨基酸250g/d，用于合成蛋白质;肌肉蛋白50g，血红蛋白8g，白细胞20g，血浆蛋白20g(清蛋白、球蛋白、纤维蛋白原),26,蛋白质分解饥饿（禁食），应激状态蛋白质分解、糖元异生激素：胰高血糖素、皮原激素、肾上腺素细胞因子：白细胞介素1.6(IL-1、IL-6)肿瘤坏死因子（TNF）,27,氮平衡入氮量与排氮量之差，衡量蛋白质代状况入氮量=经胃肠或肠外投给的氮量排氮量=24h尿总氮（10gN/d）+粪氮（12mgN/kg）+皮肤失氮（5mgN/kg）+呕吐、引流失氮24小时尿总氮=凯氏（Micro-Kjeldahe）定氮法实测值=尿中尿素氮+2g*排氮量=24小时尿素氮+2g+2g氮的总平衡：入氮量=排氮量正常蛋白质代谢+1-1gN氮的正常平衡：入氮量排氮量合成代谢儿童、孕妇、恢复期病人氮的负平衡入氮量排氮量蛋白质供应不足、危重、消耗病人,28,氨基酸分类（按来源）必需氨基酸：亮、异亮、缬、苯丙、蛋、苏、色、赖氨酸，肝脏分解非必需氨基酸：10-12种条件心需氨基酸：精、组、酪、半胱氮酸、谷氨酰胺,29,氨基酸代谢库（池）外源性、内源性氨基酸、混合在一起，分布各处，参与代谢氨基酸各处分布不均，肌肉50%、肝10%、肾4%、血浆1-6%（血浆游离氨基酸测定不代表总氨基酸量）,30,谷氨酰胺（GLn）的分布与代谢分布体内含量最丰富的氨基酸占血浆游离氨总数量20%占细胞内液游离氨其酸70-80%代谢谷氨酰胺,（肠道、肾）GLn酶GLn合成酶（肌肉、肺）,谷氨酸+NH3+ATP,H+NH4+,31,GLn功能是可利用氮与易代谢氮（氨基酸、酰胺氮）的运载体，往返于各组织之间，作为合成其他含氮化合物的前体（嘌呤、嘧啶、谷氨酸、脯氨酸、门冬氨酸、氨基糖）在肌肉它是增加蛋白质合成和减少蛋质分解的调节器在肾脏，它是NH3形成的重要底物，维持体内酸酶平衡GLn,GLn酶,GLu+NH3,H+NH4,32,GLn功能在肝脏它是肝糖元和尿素形成的重要底物在小肠是小肠粘膜细胞和其他增殖迅速（快速分裂）细胞（内皮细胞、肾小管细胞、淋巴细胞、肿瘤细胞、纤维母细胞、肺上皮细胞、胰腺腺泡细胞）重要的燃料底物参与抗氧化剂谷胱甘肽的形成,33,GLn与应激状态应激时机体处于高代谢与高分解代谢应激时肌肉蛋白质BCAA分解产生GLn，但满足不了代谢需要，GLn库空虚，应补充GLn.补充GLn，减少蛋白质分解，增加蛋白质合成,34,Gln与应激状态应激时Gln减少，肠粘膜屏障功能减退，产生细菌、内毒素移位，继发肠源性感染。补充Gln恢复肠粘膜屏障功能Gln增加免疫能力（增强多形核、淋巴、巨噬细胞功能，维持肠腔S-IgA水平，防止细菌移位）Gln下调促炎因子（TNF-、IL-6、IL-8）Gln上调抗炎因子（IL-10）*Gln调节促炎因子/抗因子水平,35,Gln制剂静脉制剂Gln溶液不稳定，不耐热消毒，长期困扰静脉应用谷氨酰胺双肽，有高水溶性和稳定性，进入体内迅速从血液中清除，不在组织积累，不从尿中丢失，在细胞内外液双肽水解酶作用下生成谷氨酸和谷氨酰胺。（力肽丙氨酸谷氨酰胺）,36,Gln制剂肠内营养制剂肠内营养制剂是否含Gln要分析处方以整蛋白为氮源的非要素膳，蛋白质分解产生Gln,但不恒定（瑞素、安素、加营养、益力佳、益菲佳、能全素）以纯氨基酸为氮源的要素膳一般Gln不超过12%，不足者要额外补充。酪蛋白水解物为氮源的要素膳Gln不超过10%，清蛋白为5%（百普素），要补充Gln。罐装液体制剂要补充谷氨酰胺双肽口服Gln制剂麦滋林、谷参肠胺,37,枝链氨基酸（BCAA）代谢由亮、异亮、缬氨酸组成。主要在肌肉代谢、唯一肝外代谢氨基酸三者开始代谢相同，生成，烯脂酰COA后不同：缬-生糖、亮-生酮，异亮-生糖兼生酮意义：饥饿、应激时蛋白质产热的主要途径。,38,枝链氨基酸的抗分解代谢作用应激后肌肉中BCAA大量分解生糖、生酮、供能、提供BCAA可减轻肌肉蛋白质分解应激时BCAA分解产生GLn，补充GLn可减少，BCAA分解。应激、创伤应用BCAA强化的氨基酸制剂。,39,BCAA治疗肝性脑病肝性脑病时BCAA/AAA由3.0-3.5转为0.6-1.0神经传导兴奋介质（多巴胺、去甲肾上腺素）减少。神经传导抑制介质（5-羟色胺）增加。假性神经体导介质（章胺、苯乙胺）增加，取代兴奋介质。神经传导障碍，导致肝性脑病。投给BCAA，与AAA竟争通过血脑屏障，恢复BCAA/AAA比值，病人清醒。肝病应用BCAA含量高的氨基酸制剂。,40,精氨酸刺激胰岛素和生长激素释放，促进蛋白质合成是淋巴细胞，匡噬细胞及伤口念合细胞的能源是NO的前体物，输入后通过Arg-NO通路，可减轻氧自由基介导的缺血再灌注损伤，保护肠粘膜完整性，减少肠道菌群移位增强巨噬细胞杀菌作用促进脾脏T细胞分泌IL-2，增强TC、TS、NK和BK细胞活性诱导r-干扰素及B细胞生长因子，刺激B细胞产生多种抗体。,41,牛黄酸标准氨基酸中缺乏牛黄酸，牛黄酸具有抗氧化作用多核吞噬细胞含有大量牛黄酸，它可促进该种细胞的吞噬功能力,42,核苷酸是脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）的前体物。选择性抑制辅助T淋巴细胞及IL-2的产生，提高免疫力。,43,重组生长激素（rh-GH）rh-GH增强蛋白质的分解代谢与合成代谢率，但合成大于分解，因而减少氨排放、改善氮平衡。rh-GH是通过刺激内源性胰岛素样生长因子I的合成而发挥合成代谢作用。rh-GH促进伤口愈合危重病应用rh-GH各象观点不一，有人肯定其作用，有人认为增加死亡率,44,能量代谢能量储备糖元为有限的能量储备，肝糖元、肌糖元储备仅产热900kcal，只占一天能量需要1/2蛋白质：没有做能源储备的蛋白质，蛋白质都和结构与机能相联系，消耗蛋白质供能，则减低组织脏器的结构与机能脂肪是人体最大能源储备库，约15kg。,45,能量消耗相关概念食物特殊动力作用（SDA）：指餐后代谢率升高产生的能量，餐后1-2h达高峰，再2-3h逐渐下降。基础能量消耗（BEE）：指清醒而又极度安静状态，不受肌肉活动、环境温度、食物及精神紧张等因素影响时的能量代谢。静息能量消耗（REE）：指餐后2h以上，温度22，安静平卧时或安坐30分钟以上测得的能量消耗,46,活动能量消耗（AME）：各种强度体力劳动时的能量消耗总能量消耗（TEE）：指全天的能量消耗，TEE=REE+SDA+AME代谢能量消耗（MEE）：既重危病人REE，因这类病人不能达到真正“安静”状态，故称代谢能量消耗,47,能量代谢监测概念：测量单位时间内消耗的O2（VO2）和产生的CO2（VCO2），进而算出吸商（RQ）和能量消耗（EE），并分析出三大营养物质在一定时间内氧化分解的量和比例。方式、方法：直接测热法、间接测热法、热稀释法，移动式计算机控制的间接热卡仪代谢车,48,能量消耗的推算正常人按Harris-Benedict公式计算男BEE（kcal)=66.5+17.3W+0.5H+6.8A女BEE（kcal)=665.1+9.56W+1.85H-4.68AW:体重（kg）H身高（cm）A年龄（岁）疾病状态下MEE=BEE+BEE校正系数校正系数：体温升高112%严重创伤、感染、大手术10-30%、严重烧伤50-150%、ARDS20%计算与代谢车比较：REE=BEE+10%BEE按体重计算：基本需要量=25kcal