生理学第六章能量代谢与体温.ppt

第六章能量代谢与体温第一节能量代谢第二节体温及其调节 第一节能量代谢一 机体能量的来源和利用 一 机体能量的来源1 糖 人体主要的供能物质 70 有氧氧化 1mol葡萄糖释放的能量可合成38molATP 无氧酵解 1mol的葡萄糖只能合成2molATP 2 脂肪 主要功能是贮存和供给能量 3 蛋白质 主要用于重新合成细胞成分或酶 激素等生物活性物质 次要功能是提供能量 二 能量的转移和利用转移 1 三磷酸腺苷 ATP 是体内重要的储能物质 又是机体能量的直接提供者 2 磷酸肌酸 CP 是高能磷酸键的贮存库 利用 肌肉收缩 腺体分泌 合成代谢 神经传导等等 热能 机械功能 贮备能 二 能量代谢的测定能量计量单位是焦耳 J 或千焦耳 kJ 一 直接测热法原理 能量守恒定律 二 间接测热法原理 定比定律 1 与间接测热法有关的几个概念1 食物的热价 热价有生物热价和物理热价之分 蛋白质的生物热价和物理热价是不同的 2 食物的氧热价 3 呼吸商 1 定义 产生的CO2ml数RQ 糖 1 0蛋白质 0 8脂肪 0 71混合食物 0 85 消耗的O2ml数 2 非蛋白呼吸商 氧和脂肪氧化时产生CO2ml的与消耗的O2ml数比值 2 步骤 1 测定机体在一定时间内的耗O2量和CO2产生量 方法 闭合式测定法 开放式测定法 条件 呼吸空气 测定 呼出气的量及其中O2及CO2的容积百分比 2 测定一定时间内尿氮排出量 1g尿氮相当于氧化分解6 25g蛋白质 查表计算蛋白质的产热量 耗氧量 CO2产生量 3 计算NPRQ 查表其对应的氧热价 计算非蛋白食物的产热量 4 算出总产热量 即蛋白质食物产热量 非蛋白食物产热量 举例 假定该受试者24小时的耗O2量是400L CO2产量为340L 另经测定尿氮排出量为12g 计算该受试者24小时的能量代谢值 1 蛋白质代谢 氧化量 12 6 25g 75g产热量 18kJ g 生物热价 75g 1350kJ耗氧量 0 95L g 75g 71 25LCO2产量 0 76L g 75g 57L 2 非蛋白代谢 耗O2量 400L 71 25L 328 75LCO2产量 340L 57L 283LNPRQ 283L 328 75 0 86 3 根据NPRQ的氧热价计算非蛋白代谢的产热量查表7 2 NPRQ为0 86 氧热价为20 40kJ L 所以 非蛋白代谢产热量 328 75L 20 40kJ L 6706 5kJ 4 24小时产热量 1350 6706 5 8056 5 kJ 3 临床应用的简便方法 1 测定一定时间内的耗氧量和CO2排出量 呼吸商作为NPRQ 2 用代谢测定仪 测定一定时间内的耗氧量将混合食物NPRQ定为 0 82 三 影响能量代谢的主要因素 一 生理活动和环境因素1 肌肉活动 肌肉活动对于能量代谢的影响最为显著 2 睡眠3 食物的特殊动力作用蛋白质为30 糖和脂肪约为4 6 混合食物为10 4 精神活动 精神处于紧张状态 肌紧张增强 激素 如甲状腺激素 等释放增 产热量增加 5 环境温度 安静时 在20 300C的环境温度最为稳定6 肌肉 主要是肌肉松弛 二 个体因素1 体表面积 衡量单位2 性别与年龄 三 其他因素 温度 四 基础代谢 一 定义1 基础代谢 2 基础状态 是指满足以下条件的一种状态 清晨 清醒 静卧 未作肌肉活动 前夜睡眠良好 测定时无紧张状态 测定前至少禁食12小时 室温保持在20 250C 二 基础代谢率 BMR 的测定及表示方法1 测定 临床用代谢测定仪 耗氧量用体表面积为尺度来衡量 举例 某受试者 男性 20岁 在基础状态下1小时的耗氧量15L 其体表面积为1 5m2 计算基础代谢率 将呼吸商设定为0 82 其相对应的氧热价为20 18kJ L故 BMR 20 18kJ L 15L h 1 5m2 201 8kJ m2 h 2 表示方法 基础代谢率 实测值 正常平均值 正常平均值 100 3 BMR的临床意义 1 BMR与我国人正常的BMR平均值比较 相差在10 15 之间 均不属病态 相差之数超过20 时 才可能是病理变化 2 BMR的测量是临床诊断甲状腺疾病的重要辅助方法 甲状腺功能低下时 BMR可比正常值低20 40 甲状腺功能亢进时BMR可比正常值高出25 80 第二节体温及其调节一 体温二 机体的产热与散热三 体温调节 一 体温 一 体表体温和体核体温1 概念 2 差别 1 体核温度相对稳定 各部位之间差异小 肝温度380C2 体表温度要低于体核温度 由表及里 存在比较明显的温度梯度 体表最外层皮肤各部位的温度差也大 3 随着环境温度的变化 体核与体表两者相对的比例可出现大幅度的变动 3 体温 生理学所说的体温是指体核温度 二 体温的测定临床 直肠温度 36 9 37 90C 口腔温度 36 7 37 70C 腋窝温度 36 0 37 40C 实验研究 食管温度 体核温度的一个指标 鼓膜温度 作为脑组织温度的指标 人类的体温范围 35 410C 三 体温的正常变动1 体温的昼夜周期性变化 2 5Am 体温最低 Pm 1 5时最高 波动幅度不超过10C2 性别的影响 成年女子高于男子约0 30C 随月经周期而出现双相体温 3 年龄的影响 新生儿 特别是早产儿 体温易受环境因素影响 老年人 基础代谢率低 体温亦偏低 4 情绪和体力活动其它因素的影响 5 季节和地区 二 机体的产热与散热 一 产热1 主要产热器官 安静 肝 脑 运动 骨骼肌 2 机体的产热形式1 基础代谢产热2 食物特殊动力效应产热3 寒战产热 是骨骼肌发生不随意的节律性收缩的表现 2 非寒战产热 又称代谢产热 发生在细胞水平 以褐色脂肪组织的产热量为最大 3 产热活动的调节 1 体液调节 A 甲状腺激素 作用缓慢 但持续时间长 B 肾上腺素和去甲肾上腺素以及生长激素 作用迅速 维持时间短 2 神经调节 寒冷刺激 交感神经系统 肾上腺髓质 NE E释放增加 寒冷 中枢神经系统 下丘脑 TRH释放 TSH释放 二 散热1 人体的散热途径1 5 粪 尿14 呼吸道85 皮肤2 机体内热量到达皮肤的途径 1 热传导 2 皮肤血液循环热量 比热 血液 血量 皮肤 温度差 动脉 静脉 KJ h 交感神经紧张性 2 环境温度升高到接近或高于皮肤温度 蒸发散热 分为不感蒸发和发汗两种 不感蒸发 即人在低温环境中 皮肤和呼吸道不断有水份渗出而被蒸发的一种形式 其中皮肤的水份蒸发叫不显汗 与汗腺活动无关 发汗 又称可感蒸发 是通过汗腺主动分泌汗液的过程 3 皮肤散热方式1 皮肤温度高于环境温度 A 辐射散热 B 传导散热 C 对流散热 通过气体交换热量 2 环境温度升高到接近或高于皮肤温度 蒸发散热不感蒸发 皮肤 呼吸道 不受体温调节机制控制不显汗 与汗腺活动无关 发汗 可感蒸发 汗腺主动分泌汗液的过程 蒸发散热 4 发汗 1 汗腺的分类1 大汗腺 腋窝 乳头 阴部 不受神经支配2 小汗腺 全身皮肤交感胆碱能神经 一些 掌心 足底肾上腺能神经 2 温热性发汗 小汗腺分泌 蒸发散热 调节体温精神性发汗 交感胆碱能 与体温调节无关肾上腺能神经味觉性发汗 3 成分 水 99 固体成分 不到1 大部分为NaCl 4 汗液分泌 主动分泌 醛固酮调节 低渗汗液 大量发汗 高渗性脱水 散热过程的调控汗腺皮肤出汗 小汗腺 皮肤 温热性出汗蒸发散热增强汗腺 手掌 足趾 前额 精神性出汗 散热作用不大 皮肤小动脉舒张 A V吻合支开放皮肤血流量增多辐散 传导 对流散热增加 主要散热部位 皮肤 三 体温调节 一 概述 体温调节系统 自动控制环路 负反馈 行为 一 温度感受器1 外周温度感受器 以冷感受器为主 游离的神经末梢 皮肤 粘膜 内脏 2 中枢温度感受器 神经元 脊髓 延髓 脑干网状结构 下丘脑等 冷敏神经元 热敏神经元 视前区 下丘脑前部 PO AH 能感受局部脑温的变化 能对其以外部位传来的温度变化信息发生反应 二 体温调节中枢1 中枢 下丘脑 体温调节的基本中枢PO AH 体温调节中枢整合的关键部位 2 传出途径 躯体神经 行为性体温