能量代谢和体温调节Energymetabolismandbodytemperature

1、能量代谢和体温调节Energy metabolism and body temperature掌握：人体能量代谢及其影响因素，基础代谢率的概念。体温保持相对恒定的机制。能量的来源与去路，体温相对恒定的生物学意义。熟悉：间接测热法基本原理第一节 能量代谢一、能量的来源与利用二、能量代谢的测定三、影响能量代谢的主要因素四、基础代谢及基础代谢率一、能量代谢的概念 生物体内物质代谢过程中所伴随着的能量释放、 转移、储存和利用的过程称为能量代谢。Energy sources Carbohydrates: mainly glucose约占70%Fat约占30%长期饥饿或极度消耗时是能量的主要来源prote

2、inATP是体内直接的供能物质及能量储存的重要形式三磷酸腺苷(adenosine triphosphate; ATP)1.糖:主要(70以上) 有氧氧化 (1)脑组织完全依赖于糖的有氧氧化。 (2)红细胞缺少线粒体，只能依赖于糖酵解2.脂肪：次之(30)3.蛋白质： 很少供能 (长期饥饿或极度消耗时，才成为主要能量来源)。无氧酵解机体能量的来源糖(carbohydrate glucose,GS) 是体内主要能源，供能占70以上;储能形式 肝糖元:维持血糖 肌糖元:骨骼肌运动需要供能途径 有氧氧化: 1molGS 38 molATP 无氧酵解:如剧烈运动时1molGS 2molATP 脂肪(fa

3、t)体内各种能源物质贮存的主要形式(脂肪占体重20%, 而糖仅150g)；短期饥饿时发挥供能。氧化时释放的能量多(1g脂肪氧化放能为糖2倍)。蛋白质(protein)主要功能为重新合成蛋白质，供能为次要功能； 特殊情况(长期不能进食或体力极度消耗)下供能; 在体内氧化不彻底，较体外燃烧供能少。 糖、脂肪、蛋白质CO2 H2O氧化分解热能(维持体温)化学能释放ADP肌肉收缩(机械能)神经传导(电能)合成代谢(化学能)吸收 分泌(渗透能)转移 ATP 贮存热能能量的去路：能量平衡Calculate your body mass index体重指数(体重(kg)除以身高(m)的平方) BMI 18

4、- 20- 比较标准，每天需要热量 1800 - 2000卡路里- 体重标准，每天需要热量 1800 卡路里- 应作适量运动BMI 23 - 25- 属于过重，要注意饮食，每天摄取热量 1500 - 1600卡路里- 需要增加运动量BMI 25 以上- 属于肥胖，要认真减肥，多运动来消耗热量- 每天摄取热量 1200 - 1400卡路里Is BMI an Accurate Measure of Obesity?BMI doesnt distinguish between body fat and muscle mass（一）直接测热法(Direct calorimetry)测定人体在单位时间内

5、的散热量。二、能量代谢的测定“定比定律” 在一般化学反应中，反应物的量与产物的量之间有一定的比例关系。C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + 6H2O + （二）间接测热法（1）热价（卡价） 1g营养物质氧化时所释放的热量称为该物质的热价。（2）氧热价 某种营养物质氧化时，消耗1L氧所产生 的热 量称为该物质的氧热价。物理热价、生物热价(3) 呼吸商 将一定时间内机体的CO2产生量与耗O2量的比值称为呼吸商。RQ = CO2产生量（ml)耗O2量（ml)（4）非蛋白呼吸商非蛋白代谢（糖和脂肪氧化）的CO2产生量与耗O2量的比值。RQ PRQ = NPRQ间接测热法计算步骤实验测得的机体2

6、4小时内的耗氧量和CO2产量，并测定尿氮量由尿氮量算出被氧化分解的蛋白质平均重量=尿氮重量6.25Pro产热量 = Pro质量Pro生物热价查表算出Pro耗氧量 CO2产量非蛋白呼吸商非蛋白代谢产热量非蛋白产热量 +蛋白产热量 三、影响能量代谢的因素1、肌肉活动2、精神因素3、食物的特殊动力效应4、环境温度肌肉活动表 机体不同状态时 的能量代谢率 状态 产热量(KJ/m2.min) 2、精神活动肾上腺髓质激素分泌 精神处于紧张状态（烦恼 恐惧 情绪激动）躯体 N骨骼肌紧张度肌肉组织代谢交感 N全身组织物质代谢产热量3、食物的特殊动力作用摄入产生100kJ热量的蛋白质人体额外耗能30kJ进食能使

7、机体“额外”消耗能量的现象称为“食物的特殊动力作用”。食物特殊动力作用与进食的总热量无关，而与食物的种类有关。食物的特殊动力作用的机制 ？肝脏处理蛋白 质分解产物额外消耗能量 肝脏在脱氨基反应中所消耗的能量，可能是“额外”产热的原因。4、环境温度806040千卡 m2h010203040( C ) 环境温度环境温度 20 C 代谢率环境温度 失盐）高渗性脱水（血浆晶体渗透压升高）交感NAch NE汗腺(面部 手 足部） 发汗中枢：主要是下丘脑发汗的调节 温热性发汗 温热刺激时，反射性引起汗腺分泌。温热刺激血 温 皮肤温觉 感受器 下丘脑 发汗中枢 交感胆碱能纤维汗腺分泌 全身 小汗腺 精神性发

8、汗 当情绪激动或精神紧张时，反射性引起汗腺分泌。 常见于手、足、前额和腋窝等。情绪激动精神紧张大脑皮层发汗中枢 交感肾上腺素能纤维手 足 前额 腋窝汗腺汗液分泌环境温度21C 主要靠辐射、传导和对流散热29 C 辐射、传导和对流散热 蒸发35 C 辐射、传导和对流散热停止。 蒸发为唯一散热方式。3、散热的调控皮肤血流量（寒冷，交感神经紧张性，皮肤血管收缩） （炎热，交感神经紧张性，皮肤血管舒张）发汗（体温或温热刺激，胆碱能交感神经 支配小汗腺，温热发汗）三、体温调节（一）、温度感受器1、外周温度感受器 分布在皮肤、粘膜、内脏(游离N末梢)皮肤温度感受器热感受器 冷感受器（冷感受器是热感受器的5

9、-11倍）2、中枢温度感受器存在于脊髓、延髓、脑干网状结构、下丘脑等处的温度敏感神经元称为中枢温度感受器。中枢温度 感受器热敏神经元冷敏神经元（1）热敏神经元放电频率随局部的温度升高而增加。视前区-下丘脑前部PO/AH以热敏神经元为主。（2）冷敏神经元放电频率随脑组织的降温而增加。脑干网状结构和下丘脑的弓状核以冷敏神经元为主。（二） 体温调节中枢调节体温的基本中枢在下丘脑（PO/AH)。PO/AH作用感受自身部位温度变化 对其它部位传入温度信息进行整合引起寒战反应发汗中枢为什么正常人体体温能维持在37C左右？产热中枢温度37C散热体温降至升至37C冷敏N元活动 热敏N元活动冷敏N元活动 热敏N元活动调定点学说PO