能量代谢与体温

第七章 能量代谢与体温,新陈代谢是生命的基本特征之一生理学中通常将生物体内物质代谢过程中伴随发生的能量的释放、转移、储存和利用称为能量代谢。,三磷酸腺苷(ATP) 既是重要的贮能物质，又是直接的供能物质。,ATP,ATP,三大营养物质的能量转换,糖（糖原）脂肪蛋白质,三、糖代谢的概况,葡萄糖,二、甘油的氧化分解与转化,思考：1分子的甘油彻底氧化分解放出多少能量（形成ATP?),动物的脂肪细胞中无甘油激酶，则甘油需要经血液运到肝细胞中进行氧化分解.,氨基酸代谢,食物（动物） 无机N 培养基氨基酸（微生物） 外源组织蛋白质内源 氨基酸 细胞蛋白质的合成 胺，CO2 氨 -酮酸 嘌 氨 尿 酰 合成糖 糖代谢 脂代谢 合成脂肪 呤 盐 素 胺 中间产物 中间产物 鸟氨酸 TCA 循环 H20+CO2+ATP,脱氨,能量平衡,人体能量平衡是指摄入的能量与消耗的能量之间的平衡,（一）能量代谢的测定的原理 原理：能量守恒定律 测量：直接测定：测一定时间内机体散发的 总热量。 间接测定：测一定时间内所消耗的食 物，按照食物的热价计算 食物所含的能量。,二、能量代谢的测定,例如：氧化1mol葡萄糖，需要消耗6mol O2，产生6mol CO2和6mol H2O，同时释放一定的热量。C6H12O6+6O26CO2+6H2O+H,1、食物的热价概念：1g食物分解氧化时所释放的热量，单位：为kJ。食物的热价分为：物理热价和生物热价，蛋白质的生物 热价低于物理热价。脂肪的热价最高。,（二）与能量代谢有关的几个概念,运动热量消耗表,1卡路里=4.186焦耳；1千卡（大卡）= 4.186千焦。1千焦=0.24千卡1g脂肪=9.6千卡,2、食物的氧热价概念：某种食物氧化时每消耗1L氧所产生的热量。三种营养物质的热价：糖的氧热价最高。,3、呼吸商（RQ）概念：指一定时间内机体的CO2产量与耗氧量的比值 RQ 三种营养物质的呼吸商：糖为1， 脂肪约为0.71，严重糖尿病 蛋白质为0.80， 混合食物为0.85。非蛋白呼吸商：机体在氧化非蛋白质时产生的CO2量 和消耗O2量比值。,产生的CO2ml数,产生的CO2mol数,消耗的O2ml数,消耗的O2mol数,（一）肌肉活动： 影响最大,机体不同状态时 的能量代谢率 状态 产热量(KJ/m2.min) 躺卧 2.73开会 3.40擦窗子 8.30洗衣 9.89扫地 11.37打排球 17.05打篮球 24.22踢足球 24.98,三、影响能量代谢的主要因素,（二）环境温度1.人体安静时的能量代谢,在2030的环境中较为稳定。原因：肌肉松弛2.T 30，能量代谢 率增加。原因：酶活性增强3.T 20，能量代 谢率增加.原因：寒战和肌紧张增加 激素分泌,（三）食物的特殊动力效应 概念： 食物使机体产生额外热量的现象。,蛋白质：30； 糖、脂肪：56； 混合食物：10,（四）精神活动 人在平静地思考问题时，能量代谢受到的影响不大，其产热量一般不超过4%。 精神紧张时，产热量可显著增加。 原因：无意识的肌紧张及刺激代谢的激素释放增多,基础代谢：机体在基础状态下的能量代谢称为基础 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， 平卧，全身肌肉放松： 清醒且情绪安闲： 室温20-25：,以排除食物特殊动力效应的影响。,尽力排除肌肉活动的影响。,以排除精神紧张的影响。,排除环境温度的影响。,四、基础代谢,体表面积的计算查表法计算法体表面积(m2)=0.0061身高+0.0128 体重-0.1529,基础代谢率(BMR)：单位时间内每平方米体表面积的基础代谢。,kJ/m2h,我国人正常基础代谢水平，依不同年龄组和性别而不同,影响能量代谢率的因素也会影响基础代谢率,BMR = 单位时间的耗氧量20. 34/体表面积,测定基础代谢率的临床意义 辅助检查手段诊断疾病 BMR正常值：15 20可能是病态 1.甲状腺功能低下时，则BMR比正常值低2040； 功能亢进时，则BMR比正常值高2580。 2.肾上腺皮质和脑垂体功能低下，BMR低。 3.发热时，BMR升高。体温升高1，BMR升高13,第二节 体 温,体温（体核温度）：机体深部组织的平均温度。 温度对生命系统的影响：肽键、氢键、细胞膜中的磷脂、各种酶等 临床：体温过低：酶的活性降低，细胞代谢抑制。 体温过高：引起酶和蛋白质功能改变,T 25心跳停止；T 43酶变性而死亡,（一）人体正常体温 36.037.9。,测量设备水银体温计电子体温计,一、人体的正常体温及生理变动,（二）体温的生理变动 1.昼夜变化,2.性别差异,早晨26时最低，午后16时最高，幅度不过1。体温的昼夜节律与神经活动和肌肉活动状态无关。,成年女子体温平均比男子高0.3。 女子体温随月经周期而产生周期性变动。排卵日 最低（约1）。,与孕激素有关,3.年龄,新生儿体温成年人老年人。,新生儿和老人要注意护理。,4.肌肉活动,肌肉活动时，代谢明显增强，产热增加,其他因素,情绪激动、精神紧张、进食等情况，都会影响体温,全身麻醉时，会因抑制体温调节中枢和扩张血管的作用及骨骼肌松弛，使体温降低,二、人体的产热和散热 人体的产热和散热活动取得动态平衡能维持体温相对恒定。,（一）人体的产热 1.主要产热器官： 安静时;主要是内脏（尤其肝脏，其次是脑）。 活动时; 主要是骨骼肌。,产热的多少决定于能量代谢的水平。,2、机体的产热形式及其调节 机体有多种产热形式，如基础代谢产热、肌肉活动产热、食物特殊动力效应产热。以及依靠寒战产热和非寒战产热。寒战产热概念：在寒冷环境中，骨骼肌在肌紧张增强基础上， 伸肌和屈肌同时发生不随意的节律性收缩。寒战中枢：下丘脑后部。特点：骨骼肌节律性收缩不做外功，能量全部转化为热量。非寒战产热（代谢产热）产热物质：棕色脂肪（肩胛下区，颈动脉，腹股沟）新生儿：交感神经兴奋 棕色脂肪组织甲状腺素、肾上腺素, 机体在寒冷环境几周后甲状腺激素代谢率 产热量特点： 作用缓慢， 维持时间长。,寒冷刺激时交感-肾上腺髓质 NE、E产热量特点： 作用迅速， 维持时间短。,3、产热活动的调节,（二）人体的散热1.散热部位：,主：皮肤,面积大与外界接触血流丰富有汗腺,辐射传导对流蒸发,2.皮肤散热方式,次：呼气，排泄,辐射散热,以红外线形式进行影响因素：温度差有效散热面积,传导散热,直接接触影响因素温度差接触物的热传导率： 冰袋、冰帽，接触面积,对流散热,通过气体流动而实现热量交换。影响因素：风速、温度差,棉毛衣物保暖,当气温体温时，蒸发是唯一的散热途径,蒸发散热,每1.0水蒸发可带走热量2.43KJ不感蒸发：呼吸道和皮肤 量：1L/天；不可控制 影响因素：活动、发热、婴幼儿 临床上给脱水病人补液时应考虑到不感蒸发,发汗（可感蒸发）：汗腺 35以上时的唯一散热途径 影响因素：温度、湿度、风速，劳动强度,3. 散热的调节反应 皮肤血流量的调节 交感神经：皮肤血管口径皮肤血流量 皮肤温度皮肤散热量,发汗的调节,低血糖发作时由于交感神经和肾上腺髓质释放肾上腺素、去甲肾上腺素等，临床表现为出汗、饥饿、心慌、颤抖、面色苍白等。低血糖的脑功能障碍表现是大脑缺乏足量葡萄糖供应时功能失调的一系列表现。初期表现为精神不集中、思维和语言迟钝、头晕、嗜睡、躁动、易怒、行为怪异等精神症状，严重者出现惊厥、昏迷甚至死亡,三、体温调节,体温调节：产热和散热相对平衡,行为性体温调节自主性体温调节：（反馈控制系统）在下丘脑体温调节中枢,（一）温度感受器 1.外周温度感受器 分布：全身皮肤、某些粘膜和腹腔内脏等处。 类型：温觉感受器和冷觉感受器 皮温30时 冷觉感受器+冷觉 皮温35时 温觉感受器+温觉 冷多于热,2.中枢温度感受器 分类：热敏神经元和冷敏神经元分布：下丘脑、脑干 网状结构和脊髓等处 敏感：0.1， PO/AH：热多 脑干和下丘脑：冷多,（二）体温调节中枢从脊髓到大脑皮层的整个中枢神经系统中都存在调节体温的中枢结构。,横断实验证实：调节体温的基本中枢位于下丘脑。,PO/AH具有体温调节整合中枢的地位。,干扰因素：致热原使调定点孕激素使调定点,PO/AH中某些温敏神经元,干扰,（三）体温调节机制-调定点学说即体温调节