能量代谢与体温

第七章能量代谢与体温第一节能量代谢一、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：能量守恒定律方法：（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=126.25g=75g产热量=18kJ/g（生物热价）75g=1350kJ耗氧量=0.95L/g75g=71.25LCO2产量=0.76L/g75g=57L（2）非蛋白代谢：耗O2量=400L-71.25L=328.75LCO2产量=340L-57L=283LNPRQ=283L328.75=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=328.75L20.40kJ/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/L15L/h1.5m2=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380C（最高）2）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。,散热过程的调控出汗：汗腺主要散热部位皮肤,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,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：游离的神经末梢；皮肤、粘膜、内脏；以冷感受器为主。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