能代与体温(护本)PPT课件

-,1,本章要求掌握：1.影响能量代谢的主要因素2.基础代谢和基础代谢率的概念3.正常体温及其生理变异熟悉：1.食物的热价、氧热价和呼吸商的概念2.维持体温相对恒定的机制了解：1.机体能量的来源和去路2.能量代谢测定的原理和测定方法3.人体产热和散热的原理,-,2,第一节能量代谢,内容纲要,一、机体能量的来源和去路二、能量代谢的测定原理和方法三、影响能量代谢的因素四、基础代谢,-,3,?,第一节能量代谢,-,4,物质代谢能量代谢,新陈代谢,物质代谢过程中所伴随的能量释放，转移和利用的过程称为能量代谢。,第一节能量代谢,-,5,一、机体能量的来源和去路,（一）能量的来源,-,6,三大营养物质,一、机体能量的来源和去路,（一）能量的来源,糖：主要能源物质70%脂肪：30%蛋白质：很少供能,来源:,方式：有氧氧化无氧酵解,-,7,1、糖,血糖(供能)、肝糖原(维持血糖)、肌糖原（骨骼肌活动储备）。脑组织所需能量完全来源于血糖的有氧氧化。当机体缺氧和血糖水平过低时，均可导致脑功能障碍，甚至出现低血糖性休克。,-,8,2、脂肪,为机体主要的贮能物质。是机体短期饥饿时的主要供能物质供能方式:有氧氧化特点:释放能量多，为同等重量糖的二倍。,-,9,3、蛋白质,一般用作构成细胞成分，及合成酶和激素等生物活性物质，不做为供能物质。但在长期饥饿，或能量极度消耗，能源缺乏时才不得已用于供能。,-,10,储能和直接供能物质,化学能,营养物质,氧化分解,H2O+CO2,热能（发散）,自由能,ADP,ATP,Pi,C,能,CP,供生命活动,(50),(45),未利用能(5),（二）能量的去路,-,11,（三）能量平衡,能量平衡是指机体从食物摄入的能量和由于代谢活动所消耗的能量之间的平衡若人体能量“收支平衡”，体重保持不变人体能量“收支失衡”，体重增加或减少合理的膳食与适当的运动是保持正常体重和健康所必须。,肥胖（obesity）,肥胖症已成为世界性健康问题之一；能量平衡异常（摄入消耗，如多食或/和消耗少）是导致肥胖的原因之一体质指数（BMI)是临床上确定肥胖症的常用指标。BMI体重（kg）/身高（m）2亚洲成年人BMI正常范围为18.522.9；23为超重；2324.9为肥胖前期；2529.9为度肥胖；30为度肥胖。,-,13,二、能量代谢的测定和方法,（一）测定原理机体的能量代谢也遵循能量守恒定律：机体营养物氧化释放的能量=热能+外功机体安静时，外功=0，此时机体能量代谢=机体在单位时间内散发的总热量,-,14,直接测热法：直接测出人体在一定时间内发散的热量,(二)能量代谢测定方法,-,15,间接测热法：化学反应的定比定律C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O+Q利用定比定律关系,测定机体一定时间的耗O2量和CO2产生量，间接折算出同一时间内各种食物的氧化量和产热量，从而算出能量代谢率。,(二)能量代谢测定方法,-,16,耗O2量和CO2产生量的测定方法,（1）开放式：是指在呼吸空气的条件下进行测定的方法如图。该法适用于劳动、运动等情况下的能量代谢测定,-,17,(2）闭合式：是用代谢率测定器进行测定，如图：,耗O2量和CO2产生量的测定方法,-,18,指一克食物被氧化时所产生的热量。（单位：KJ/g或kcal/g）物理热价：在体外燃烧时释放的热量。生物热价：在体内氧化时所产生的热量。,1、食物的热价（卡价）,与能量代谢有关的几个概念,知道了耗O2量和CO2产生量,怎样折算出产热量?,2、食物的氧热价,指某种营养物质被氧化时，每消耗1L氧所产生的热量（KJ/L）。,-,19,间接测热法,(1)产热量=食物热价（KJ/g）食物氧化量（g）,(2)产热量=氧热价（KJ/L）耗氧量（L）,但是，食物在体内消化、吸收、氧化分解的情况不定，食物的热价和氧热价不便求出。,-,20,指某种物质被氧化时，同一时间内CO2的产生量与O2消耗量的比值。,RQ=CO2产生量（ml）/O2耗量（ml）,3、呼吸商,4、非蛋白呼吸商（NPRQ）,与能量代谢有关的几个概念,机体在氧化非蛋白质部分（糖和脂肪）时的CO2产生量与O2耗量的比值。,间接测热法的具体测定项目和计算步骤,(1)蛋白质代谢的产热量计算：蛋白质在体内代谢不完全，可通过测定一定时间内尿氮量来计算蛋白质的分解量（1g尿氮相当于有6.25g蛋白质分解)。蛋白质的分解量(g)=尿氮量(g)6.25g蛋白质代谢的产热量（KJ）=生物热价（KJ/g）蛋白质的分解量(g)蛋白质分解的总耗氧量（L）=蛋白质分解总量(g)1g蛋白质分解的耗氧量(表7-1)蛋白质分解产生的CO2总量（L）=蛋白质分解总量(g)1g蛋白质分解产生CO2量(表7-1),间接测热法的具体测定项目和计算步骤,（2）非蛋白质代谢的产热量计算：非蛋白呼吸商与氧热价之间有一定的比例关系，知道非蛋白呼吸商，就可从表7-2查找氧热价。非蛋白呼吸商（NPRQ）计算：=非蛋白质代谢产生的CO2量/耗氧量,非蛋白质代谢产热量（KJ）=氧热价（KJ/L）耗氧量（L）,实际代谢产生的CO2量（可测）-蛋白质分解产生的CO2总量,实际代谢的耗氧量（可测）-蛋白质分解的耗氧量,间接测热法的具体测定项目和计算步骤,（3）单位时间总产热量计算=蛋白质代谢的产热量+非蛋白质代谢的产热量即=（1）+（2）,例如：受试者在标准状态下24小时耗氧量400L，CO2产生量340L，尿氮量12克，计算24小时的能量代谢。步骤：A、蛋白质代谢：氧化量=126.25=75g产热量=1875=1350kJ耗氧量=0.9575=71.25LCO2产生量=0.7675=57L,间接测热法的具体测定项目和计算步骤,B、非蛋白代谢：耗氧量=400L71.25L=328.75LCO2产生量=340L57L=283LNPRQ=283L328.75L=0.86,C、非蛋白代谢的产热量：查表NPRQ=0.86时，氧热价为20.41kJ/L非蛋白代谢的产热量=328.75L20.41kJ/L=6710kJ,D、计算24h产热量：24h产热量=1350kJ+6710kJ=8060kJ,间接测热法的具体测定项目和计算步骤,-,26,能量代谢的简化测算法,产热量=氧热价（KJ/L）耗氧量（L）=20.2（KJ/L）耗氧量（L）,一般情况下，蛋白质氧化分解极少，可忽略不计蛋白质产热量；正常人混合膳食时，基础状态下的呼吸商定为0.82，查表此时氧热价为20.2KJ/L。,-,27,三、影响能量代谢的因素,-,28,（一）肌肉活动,运动或劳动的强度消耗的能量,最明显（见表）,三、影响能量代谢的因素,-,29,（二）精神活动,精神紧张、情绪激动能量代谢*骨骼肌的紧张性能量代谢*交感神经兴奋儿茶酚胺释放代谢率,三、影响能量代谢的因素,（一）肌肉活动,-,30,进食后1h开始到7-8h时间内，即使机体处于安静状态，产热量也要比进食前有所增加。这种食物使机体产生额外的热量作用，称为食物的特殊动力效应。蛋白质：约30糖和脂肪：4-6,（三）食物的特殊动力作用,三、影响能量代谢的因素,（一）肌肉活动,（二）精神活动,-,31,（四）环境温度,20-30度：稳定；30或20度：,三、影响能量代谢的因素,（一）肌肉活动,（二）精神活动,（三）食物的特殊动力作用,-,32,四、基础代谢,人体在基础状态下的能量代谢称为基础代谢。清晨、空腹、清醒、静卧、室温20250C为基础状态。单位时间内的基础代谢称为基础代谢率（BMR）。,（一）基础代谢的概念,-,33,BMR（KJ/m2.h）=20.2（KJ/L）耗氧量（L/h）,（二）基础代谢率的测定,四、基础代谢,（一）基础代谢的概念,1、测定单位时间的产热量：,-,34,BMR（KJ/m2.h）=20.2（KJ/L）耗氧量（L/h）体表面积（m2）,（二）基础代谢率的测定,四、基础代谢,（一）基础代谢的概念,2、能量代谢率的衡量标准：,-,35,如何比较不同个体的能量代谢率差异？研究表明：能量代谢率与体表面积呈比例关系，而与机体体重相关性不明显。,能量代谢率的测算单位:KJ/m2.h或KJ/m2.min,体表面积（m2）=0.0061身高(cm）+0.0128体重（kg）0.1529简化法计算方法如图：,-,36,体表面积计算用图,-,37,1、实际数值：,四、基础代谢,（一）基础代谢的概念,（二）基础代谢率的测定,（三）基础代谢率的表示方法,-,38,2、相对值：实测数值-正常平均值正常平均值,（见表）,四、基础代谢,（一）基础代谢的概念,（二）基础代谢率的测定,（三）基础代谢率的表示方法,BMR=,-,39,基础代谢率的正常值：,与年龄、性别有关（上表）,BMR正常值范围+10+15%，若超过+20%，为病理变化。,（四）BMR的正常水平及其异常变化,-,40,甲低：-40-20；甲亢:+25%+80%。基础代谢率：发热、糖尿病、红细胞增多症、白血病、肾上腺皮质功能亢进、有呼吸困难的心脏病等。基础代谢率：阿狄森病、肾病综合征、病理性饥饿、垂体性肥胖等。,基础代谢率的临床意义:,有助于诊断某些疾病。,（四）BMR的正常水平及其异常变化,-,41,第二节体温及其调节,一、体温及其生理变动二、人体的产热与散热三、体温调节四、异常体温五、人体对高温、寒冷环境的反应和习服,内容纲要,-,42,一、体温及其生理变动,（一）表层温度和核心温度,1、体温的概念:（1）体表温度：值低不稳定，各部差异大。（2）核心温度：值高稳定，各部差异小。生理学所说的体温通常是指机体深部的平均温度，即体核温度。,-,43,一、体温及其生理变动,（一）表层温度和核心温度,直肠温度：36.9-37.9；测量时应将肛表插入直肠6cm以上。口腔温度：36.7-37.7；婴幼儿和行为不能自控的人不能采用。腋窝温度：36.0-37.4；测量时应使腋窝紧闭，测量时间不少于10分钟。,2、体温的测量及其正常值,-,44,（二）体温的生理变动,1、昼夜变化,-,45,清晨午后,生物钟：下丘脑的视交叉上核,昼夜节律、日节律或日周期,1、昼夜变化,（二）体温的生理变动,-,46,2、性别,女性男性,孕激素水平,（二）体温的生理变动,1、昼夜变化,-,47,新生儿特别是早产儿体温易受随环境温度影响,儿童老年人,3、年龄,（二）体温的生理变动,1、昼夜变化,2、性别,-,48,4、肌肉活动影响,肌肉活动体温升高,（二）体温的生理变动,1、昼夜变化,2、性别,3、年龄,-,49,5、其它因素,麻醉；情绪、进食、环境温度等的影响,（二）体温的生理变动,1、昼夜变化,2、性别,3、年龄,4、肌肉活动影响,-,50,二、机体的产热与散热,1、主要产热器官安静时主要是内脏器官，特别是肝脏，运动或劳动时主要是骨骼肌。,(一)机体的产热,-,51,2、机体的产热形式及其调节,基础状态下或安静时，产热量主要来自基础代谢产热；寒冷环境中，机体散热量，产热量也-以维持体热平衡。此时增加产热的形式有：战栗产热和非战栗产热,-,52,是寒冷中主要的产热方式。战栗即寒战，指骨骼发生不随意地节律性收缩。,2、机体的产热形式及其调节,（1）战栗产热,特点：屈肌和伸肌同时收缩，不做外功，而产热量很高。,-,53,（2）非战栗产热(代谢产热),是指寒冷刺激加强了机体褐色脂肪组织的产热过程，其产热量占非战栗产热的70%。类似“产热器”，寒冷刺激交感神经，分解体内褐色脂肪组织在不同年龄含量不同，婴幼儿含量大于成年人。新生儿不能发生战栗，非战栗产热对新生儿在寒冷环境中维持体温有重要意义。,2、机体的产热形式及其调节,-,54,（1）体液调节甲状腺素寒冷刺激中枢神经系统下丘脑TRH神经元兴奋腺垂体分泌TSH增多甲状腺分泌T3、T4增多产热增多,3、产热活动的调节,-,55,战栗寒冷皮肤冷感受器兴奋下丘脑PO/AH冷敏神经元兴奋躯体运动神经脊髓前角运动神经元兴奋战栗产热增多,交感神经兴奋寒冷刺激交感神经兴奋A肾上腺髓质分泌E、NE增多产热增多B褐色脂肪组织代谢产热增多,（2）神经调节,-,56,（二）机体的散热,散热器官：皮肤（约85）呼吸道消化道泌尿道,皮肤的散热方式有：辐射、传导、对流、蒸发,-,57,表7-5在环境温度为21时人体散热方式及其所占比例,-,58,(1)辐射散热是机体以热射线（红外线）形式将热能传给外界较冷物体的一种散热方式条件：体表温度高于环境温度影响因素：体表温度与环境温度差有效辐射面积,1.几种主要的散热方式,-,59,是指机体将热量直接传给同它接触的较冷物体的一种散热方式。影响因素：温度差、接触面积、导热性能。应用：冰帽、冰袋降温。,(2)传导散热,1.几种主要的散热方式,-,60,(3)对流散热指通过气体的流动散发体热的形式，是传导散热的一种特殊形式。影响因素：温度差、风速等。应用：煽扇子、电扇降温。,1.几种主要的散热方式,以上三种散热方式必须是皮肤温度高于环境温度下进行,-,61,1.几种主要的散热方式,(4)蒸发散热通过体表水分汽化时吸收热量而散发体热的一种散热方式。蒸发1g水散热2.43kJ。是气温皮肤温度时唯一的散热方式影响因素：环境温度、出汗量（正变)风速、湿度(反变)等。应用：酒精擦浴降温。类型：不感蒸发可感蒸发（发汗）,-,62,不感蒸发（不显汗蒸发）：指水分直接透出皮肤或粘膜表面，在未聚成明显的水滴以前便蒸发掉的一种散热方式。与汗腺活动无关。,皮肤:0.6-0.8L/d呼吸:0.2-0.4L/d,1L/d,蒸发散热,-,63,发汗速度取决于：,环境温度（正变）湿度影响（正变）风速（反变）劳动强度（正变）,可感蒸发（发汗）：指汗腺分泌汗液，汗液蒸发而散热的方式。安静时当环境温度达30度时开始出汗。,蒸发散热,-,64,常用降温措施及其理论依据,降温措施:理论依据:冰袋、冰帽增强传导散热电扇、通风增强对流散热降低室温、减衣增强辐射散热酒清擦浴增加蒸发散热用阿司匹林下调调定点用抗菌药物消除致热原,-,65,2、皮肤散热的调节,（1）发汗的调节（2）皮肤血流量的调节,-,66,（1）发汗的调节,*人体汗腺有大汗腺和小汗腺。前者局限于腋窝和外阴部等处，在青春期开始活动，可能与性功能有关；后者见于全身皮肤，其活动与体温调节有关。,*温热性出汗：由温热性刺激引起。在体温调节中起主要作用。精神性出汗：由疼痛、精神紧张引起。主要见于手掌、足跖、腋窝等处。在体温调节中无意义。,-,67,*发汗是一种反射性活动。皮肤温度感受器传入神经出汗中枢（下丘脑）传出神经汗腺,（1）发汗的调节,小汗腺主要由受交感胆碱能纤维支配。ACh促进汗腺分泌，而阿托品及其它抗胆碱药可阻断其分泌。,-,68,*刚分泌的汗液与血浆是等渗的，经导管流向体表时，部分NaCl被导管细胞重吸收，最后排出的汗液是低渗的。大量出汗会造成高渗性脱水。但发汗速度过快时，NaCl来不及重吸收而排出，如不及时补充水和NaCl，会引起电解质紊乱，甚至发生“热痉挛”。（只补水可致低渗性脱水),（1）发汗的调节,*汗液成分：,水分：99固体成份：,大部分为NaCl少量KCl、尿素、乳酸,-,69,*交感缩血管纤维皮肤血管皮肤血流量皮肤温度辐射、传导、对流散热体温变化,（2）皮肤血流量的调节,-,70,*炎热环境交感N紧张性皮肤小A舒张动-静脉吻合支开放皮肤血流量皮肤温度温度差散热此时皮肤的作用如同一个“散热片”*寒冷环境交感N紧张性皮肤血管收缩血流量散热此时在皮下脂肪层的协同作用下，皮肤的作用如同一个“隔热板”。,（2）皮肤血流量的调节,-,71,*自主性体温调节：指机体在下丘脑体温调节中枢的控制下，通过增减皮肤血液出汗、战栗及改变代谢率等生理反应，维持产热和散热过程的动态平衡*行为性体温调节:指机体在不同温度环境中的姿势和行为，特别是人为了保温或降温所采取的措施。*后者以前者为基础，是对前者的补充。,三、体温调节,-,72,（一）温度感受器,1、外周温度感受器,位于皮肤、粘膜、内脏、骨骼肌等处冷觉感受器：（多4-10倍）皮肤温度35感受器兴奋产生温觉本质：为游离的神经末梢,外周温度感受器,-,74,2、中枢温度感受器,指位于脊髓、延髓、脑干网状结构、下丘脑以及大脑皮层运动区等处对中枢温度变化敏感的神经元。热敏感神经元：温度升高时放电，产生散热反应冷敏感神经元：温度降低时放电，产生产热反应,-,76,基本中枢：在下丘脑，其中视前区下丘脑前部（PO/AH）是体温调节整合的中心部位。,实验依据：*分段切除：只要保持下丘脑及其以下神经结构完整，体温即可保持恒定*破坏PO/AH区，体温调节减弱或消失。,（二）体温调节中枢,-,77,PO/AH温度敏感神经元在体温调节中的作用：*为中枢温度感受器，感受局部脑温度变化的刺激。*对各温度感受器传入的温度变化信息起反应，为体温调节整合的中心部位*起体温调定点作用。,（二）体温调节中枢,-,78,（三）体温调节机制,-,79,1、体温调定点（setpoint)学说,内容:体温调节类似于恒温器,下丘脑PO/AH的中枢温度敏感神经元起调定点的作用。调定点数值的设定，决定着体温恒定的水平（正常370C左右）。,产热装置（骨骼肌、内脏、褐色脂肪等）,散热装置（汗腺、皮肤血管）,（调定点、整合处理）体温调节中枢下丘脑,外周、中枢温度感受器,体温,干扰,体温调节具体过程,传出,传出,传入,-,81,发热机制,是由于病毒、细菌等致热原使热敏感神经元对温度反应的兴奋性降低，温度反应阈值升高，而冷敏感神经元对温度反应阈值降低时，结果使调定点上移，称为体温调定点重调定。可见，发热时体温调节机制并无障碍，只是调定点上移，使体温维持在新调定的高水平上的稳定。,临床上急性发热患者尝呈现寒战、高热及大汗退热“三步曲”，为什么？,-,82,发热机制,阿司匹林可使被致热原升高的调定点降至正常水平而具有解热作用。阿司匹林对正常体温无降温效应。氯丙嗪可抑制下丘脑体温调节功能，使体温易随环境温度的变化而变化。临床上将物理降温配合氯丙嗪应用，可使患者体温降至正常水平以下，以减少组织耗氧量，增加组织对缺氧的耐受性，称为人工冬眠。,-,83,四、异常体温,（一）发热发热是人和动物在患病时的一种常见表现。发热的利和弊：*有利方面：可增强白细胞吞噬能力、促进干扰素产生、使T淋巴细胞增殖及抗体的生成；*不利影响：体温39时，出现HR加快、食欲不振、头痛头晕、反应迟钝等；*体温过高（42）：机体可出现广泛的器官功能障碍。人的最高致死体温是45.5。,-,84,（二）低体温,概念：一般将低于36的体温称为体温过低或低体温。产生原因：长时间置身在酷冷环境中而使机体丧失抗寒的反应能力，导致体温降低。此外，甲低、麻醉药中毒也可引起。人工低温：是指在全麻下用物理降温的方法将病人体温有控制地降至预期度数，以提高组织对阻断血流和缺氧的耐受能力。,-,85,中暑,概念：指因高温环境或受到烈日暴晒而引起以水电解质丢失过多、汗腺功能衰竭和体温调节中枢障碍为特征的疾病。机制：高温、高湿、小风速（或无风）环境辐射、传导、对流的散