《能量代谢和体温》PPT课件.ppt

第七章能量代谢和体温 EnergymetabolismandBodytemperature 能量代谢 生物体内物质代谢过程中所伴随的能量释放 转移 贮存和利用的过程 第一节能量代谢 一 食物的能量转化 能量转化和利用的关键物质 ATP 1 糖 是机体重要的能源物质 2 脂肪 是能源物质贮存的主要形式 3 蛋白质 在体内糖原和贮存的脂肪大量消耗后才依靠蛋白质分解获得能量 几种主要营养物质的能量转化 二 能量代谢的测定能量代谢率 每小时每平方米体表面积所产生的热量 单位 KJ m2 h 1 直接测热法 2 间接测热法 原理 根据定比定律 测出一定时间内人体中氧化分解的糖 脂肪 蛋白质各有多少 然后计算出这些物质的产热量 能量代谢的测定原理和方法 食物的氧热价 消耗1升O2氧化某种营养物质所产生的热量 糖 21KJ L蛋白质 18 8KJ L脂肪 19 7KJ L 与能量代谢有关的几个概念 食物的热价 1克营养物质氧化时所释放出的热量 糖 17 15KJ g蛋白质 17 99KJ g脂肪 39 75KJ g 呼吸商 在一定的时间内机体的CO2产生量与耗O2量的比值 CO2产生量RQ O2耗量 糖RQ 1脂肪RQ 0 71蛋白质RQ 0 80混合膳食RQ 0 85 非蛋白呼吸商 蛋白质O2耗量 蛋白质的消耗量 0 95蛋白质CO2产生量 蛋白质的消耗量 0 76非蛋白氧化分解的O2耗量 总O2耗量 蛋白质O2耗量非蛋白的CO2产生量 总CO2产生量 蛋白质CO2产生量非蛋白氧化分解的CO2产生量非蛋白呼吸商 非蛋白氧化分解的O2耗量 尿氮 1克蛋白质氧化分解产生0 16克尿氮 如果产生1克尿氮 说明被氧化分解的蛋白质6 25g 所以 蛋白质的消耗量 尿氮量 6 25蛋白质的产热量 蛋白质消耗量 蛋白质热价 例 受试者24小时耗氧量为400L 二氧化碳产量为340L 尿氮排出量12克 1 蛋白质代谢 氧化量 12 6 25g 75g产热量 18kJ g 75g 1350kJ耗氧量 0 95L g 75g 71 25L二氧化碳产量 0 76L g 75g 57L 2 非蛋白代谢 耗氧量 400L 71 25L 328 75L二氧化碳产量 340 57 283LNPRQ 283 328 75 0 86 3 根据NPRQ的氧热价计算非蛋白代谢的产热量非蛋白代谢的产热量 328 75L 20 40KJ L 6706 5KJ 4 24小时产热量 蛋白质产热量 非蛋白代谢产热量 1350 6706 5 8056 5KJ 三 影响能量代谢的主要因素 肌肉活动 机体氧耗量与肌肉活动强度呈正变关系 食物的特殊动力效应 人进食约1小时后 机体产生明显的额外的能量消耗 产热量明显增多的效应 环境温度20 30 能量代谢保持较低较稳定的水平 20 以下 能量代谢率随环境温度下降而升高 30 40 能量代谢率随环境温度升高而升高 四 基础代谢 basalmetabolism 人体在清醒 安静 全身肌肉放松室温20 25 空腹 排除精神紧张下的能量代谢 基础代谢率 BMR 在基础代谢状态下的能量代谢率 KJ m2 h 临床上表示基础代谢高低的方法 以实测值与正常值相比计算出实测值高于或低于正常值的百分数 例 某男性20岁 体表面积1 5m2 测出1h的氧耗量为15L 1 基础代谢率 20 18 15 1 5 201 8实测值 201 8KJ m2 h 2 该性别年龄组正常基础代谢率平均值 157 8KJ m2 h 3 计算高于或低于正常值的百分数201 8 157 8157 8正常值 20 10 15 100 28 一 体温 bodytemperature 一般指机体深部的平均温度 体温的测量直肠 36 9 37 9 口腔 36 7 37 7 腋窝 36 0 37 4 体温的正常变动 昼夜节律 性别 年龄 肌肉活动等 第二节体温及其调节 图体温的昼夜变化曲线 图女性月经周期中基础体温的波动 激素水平 基础体温 E2 P 二 机体的产热与散热 体热平衡 机体在体温调节机制的调控下 使产热过程和散热过程处于动态平衡 以维持正常体温 1 主要产热器官 肝脏 及其它产热器官 安静时占总产热量56 骨骼肌 运动时占总产热量90 产热机体的总产热量主要来自三个方面 基础代谢 食物的特殊动力作用 肌肉活动 2 机体产热的形式 寒冷环境中 战栗产热产热形式非战栗产热 代谢产热 3 产热活动的调节 体液调节 神经调节 CNS TRH释放 下丘脑 TSH释放 腺垂体 T3 T4 甲状腺 代谢率 产热量 寒冷刺激 散热 1 散热方式 辐射散热 体热以热射线的形式传给外界较冷的物体 影响辐射散热的因素 皮肤与外环境的温差 有效的辐射面积 传导与对流传导散热 体热直接传给同机体接触的较冷的物体 影响传导散热的主要因素 物体的导热性能 导热度 对流散热 通过气体的流动来散失的体热 影响对流散热的主要因素 风速 蒸发散热 通过身体体表的水分由液体状态转变为气体状态而散失体热 蒸发散热的两种形式 不感蒸发 不显汗 体液的水分直接透出皮肤和呼吸道 在未聚集成明显水滴前就蒸发掉的一种散热形式 发汗 可感蒸发 Sweating通过汗腺分泌汗液于体表的一种蒸发形式 当环境温度接近或高于皮肤温度时 蒸发是唯一的有效散热形式 体热散发的主要方式 气温 机体表层温度 气温 机体表层温度 辐射 传导 对流 蒸发 2 汗液主要成分 水 占99 固体 NaCl KCl 尿素 乳酸等高渗性脱水 大量出汗而丧失体液时 由于汗液是低渗的 故造成体内高渗 此为高渗性脱水 中暑 在高温环境中 若蒸发散热不良 如 环境高温或无风时 将造成体热淤积及一系列临床表现 如头晕 恶心 心悸 热痉挛 发汗速度过快时 汗液中NaCl来不及被汗腺管重吸收 机体因此而丢失大量的H2O和NaCl引起电解质紊乱 甚至出现神经肌肉兴奋性升高的现象 3 散热的调节反应 发汗 汗腺活动的调节 作用 通过发汗体温不至于骤然升高 机体的热储不会过于增多 发汗是一种反射活动 是散热的重要调节反应 环境温度 皮肤温觉感受器 传入神经 发汗中枢 温热性发汗 在热环境下引起全身各部位的小汗腺分泌汗液 发汗中枢 下丘脑精神性发汗 精神紧张或情绪激动而引起的发汗发汗中枢 大脑皮层运动区 循环系统的调控作用皮肤血流量的调节反应 调节了热环境下的体热平衡 四肢深部动 静脉之间的热量逆流交换的调节作用 在热环境中热量的逆流交换不起作用 因此时返回心脏的血液主要由皮肤表浅静脉输送 环境温度10 37 36 33 32 24 23 静脉 肱动脉 挠动脉 三 体温调节 自主性体温调节 生理性调节 人体和恒温动物的体温在下丘脑体温调节中枢的控制下通过增减皮肤血流量 发汗 寒战等生理调节反应而经常维持于一个稳定的水平 行为性体温调节 机体在不同温度环境中采取不同的姿势 行为 保温 降温等措施称为行为性体温调节 温度感受器 1 外周温度感受器 位于皮肤 粘膜 腹腔内脏2 中枢性温度感受器 热敏神经元 视前区 下丘脑前部 PO AH 冷敏神经元 脑干网状结构 下丘脑的弓状核 体温调节中枢视前区 下丘脑前