生理学之能量代谢和体温

能量代谢与体温第一节能量代谢

物质代谢过程中所伴随的能量释放、转移、储存和利用，称为能量代谢

一、机体能量的来源和去路主要来源于糖、脂肪、蛋白质糖正常情况下糖是主要供能物质。脑组织所需能量主要来自糖有氧氧化，故缺氧和血糖水平过低，均可导致意识障碍、昏迷及抽搐

脂肪是能源物质储存的主要形式，当机体处于饥饿24小时后，储存的糖原几乎耗竭时，脂肪则成为主要的供能物质。

蛋白质主要功能是构成细胞成分和形成某些生物活性物质。很少供能(长期饥饿或极度消耗时，才成为主要能量来源)。ATP（三磷酸腺苷）：贮能物质和直接供能物质CP（磷酸肌酸）：ATP的贮存库，但不能直接供能能量热能+外功能量的“收支”平衡二、能量代谢的测定（一）测定原理能量守恒定律：机体分解营养物质所释放的总能量应等于机体所产生的热量和肌肉对外物作功之和。总能量=产热量+外功（二）与能量代谢测定有关的几个概念食物的热价

1克某种食物氧化时释放的热量意义：反应一定量的能源物质储存能量的大小生物热价：体内氧化物理热价：体外燃烧

食物的氧热价某种食物氧化时消耗1升O2所产生的热量表示耗氧量和产热量之间的关系呼吸商（RQ）生理学上，把营养物质在体内氧化时一定时间内机体呼出的CO2量和吸入的O2量的比值，称为呼吸商。RQ＝CO2产生量/耗O2量

不同的营养物质在体内氧化分解时CO2产生量和O2耗量不同，RQ也就不同，根据RQ可估计某一段时间内机体氧化各种食物的比例

非蛋白呼吸商：机体在氧化非蛋白部分（糖和脂肪）时CO2产生量和O2耗量的比值1、直接测热法

直接测量从机体体表、呼出气、尿液和粪便排出的总热量。这种方法测定准确，但设备复杂，操作繁琐，现已极少应用2、间接测热法原理：是利用“定比定律”（即反应物的量与生成物的量呈一定的比例关系），测算出一定时间内机体的耗氧量、二氧化碳产生量，从而间接推算出机体的产热量。C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O+△H主要步骤：测定单位时间内O2耗量和CO2产生量，计算RQ以算出的RQ作为非蛋白呼吸商，从表中查得相应的混合氧热价，利用公式：产热量=混合氧热价×O2耗量，求出单位时间内的产热量，即能量代谢率三、影响能量代谢的主要因素肌肉活动影响最大能量代谢率可以作为评价劳动强度的指标无明显躯体活动时也消耗一定能量（维持生命活动）精神活动精神紧张(烦躁、恐惧、情绪激动等)时，产热量可显著增加食物的特殊动力效应食物能使机体产生“额外”热量的现象各种营养物质的食物特殊动力效应不同，蛋白质最大环境温度（“U”形）20-30℃最稳定；﹥30℃或﹤20℃能量代谢均增加四、基础代谢1、基础代谢：人体在基础状态下的能量代谢2、基础状态：室温20-25℃，清醒、安静、空腹3、基础代谢率：基础状态下单位时间内的能量代谢。能量代谢率与体表面积成正比，为了比较不同个体之间的能量代谢情况，基础代谢率以每小时每平方米体表面积的产热量为单位，即：kJ/(m2.h)能量代谢的衡量标准

体表面积（m2）

＝0.0061×身高

（cm）

＋0.0128×体重

（kg）

－0.1529衡量标准：实测值—正常平均值正常平均值正常值：相差在±10％～±15％内正常生理意义：帮助诊断某些代谢性疾病甲亢时，基础代谢率比正常值高出25%-80%甲低时，基础代谢率比正常值低20%-40%发热时，体温每升高1℃，基础代谢率将升高13%×100%体温的概念及意义：

机体深部组织的平均温度，也叫体核温度，37℃

第二节体温意义：体温的相对恒定是机体新陈代谢和一切生命活动正常进行的必需条件。

体温过高、过低都会导致生理功能障碍，甚至死亡一、人体的正常体温及其生理变动（一）正常体温血液温度最理想，但不易测量，通常体温的测量部位为：腋窝、口腔和直肠。肛温：36.9～37.9℃，最接近机体深部的温度口温：36.7～37.7℃

腋温：36.0～37.4℃（二）体温的生理变动1、昼夜变化清晨2~6时体温最低，午后l~6时最高，波动幅度一般不超过l℃，体温的这种周期性波动称为昼夜节律或日节律。2、性别的影响成年女性体温比男性高0.3℃3、年龄的影响新生儿体温调节机制不完善，易受环境影响老年人基础代谢率低，体温较低。4、肌肉活动的影响5、其他因素：环境温度、情绪激动、精神紧张、进食、麻醉药女子体温随月经周期而产生周期性变动。排卵当日最低，排卵后升高0.2-0.5℃。与血中孕激素浓度的周期性变化有关

二、机体的产热和散热正常体温维持散热动态平衡产热（一）产热1、主要产热器官：安静时--内脏（尤其是肝脏）为主运动或劳动时—骨骼肌为主2、产热形式寒战产热骨骼肌在肌紧张增强的基础上，伸肌和屈肌同时发生的不随意的节律性收缩特点：不做外功中枢：下丘脑后部传出神经：躯体运动神经非寒战产热（代谢产热）棕色脂肪组织分布：肩胛下区、腹股沟、颈部大血管周围形式：氧化与磷酸化脱耦联，产热效率高中枢：下丘脑后部传出神经：交感神经

（二）散热主：皮肤面积大与外界接触血流丰富有汗腺次：肺、尿、粪

散热部位皮肤的散热方式辐射散热体热以热射线形式传给外界较冷的物体，影响因素：皮肤和周围环境之间的温度差、有效辐射面积

传导散热机体的热量直接传给同它接触的较冷物体影响因素：皮肤表面与接触面的温度差、接触面积、接触物体的导热性能对流散热通过冷热空气的对流使机体热量散失，受风速影响大以上三种散热的条件是体表温度高于外界环境温度。

蒸发散热水分在体表发生汽化时吸收体热而将其散发，受空气湿度影响大。分为不感蒸发和发汗两种形式。当环境温度≥体温时，蒸发是唯一的散热途径不感蒸发（不显汗）体液直接透过皮肤和粘膜表面，在未形成明显水滴就蒸发掉

不感蒸发是持续进行的。人体不感蒸发量约1000ml/日（皮肤约占2/3，肺占1/3）。临床上给病人补液时应考虑到由不感蒸发丢失的体液量。婴幼儿不感蒸发的速率比成人大，因而缺水时易发生严重脱水可感蒸发（发汗）通过汗腺的主动分泌，汗液在皮肤表面形成明显汗滴后，从体表蒸发而带走热量的一种散热形式

若将汗液擦掉则不能起到蒸发散热的效果；汗腺缺乏(如烧伤病人)或汗腺分泌障碍者，在热环境中就可导致体温升高危及生命汗腺分为大汗腺和小汗腺，蒸发散热的主要是小汗腺，汗腺分布密度在四肢末梢较大，但躯干和四肢发汗能力最强。水分：＞99％刚分泌出的汗液与血浆是等渗的，汗液经过小导管时在醛固酮的作用下，Na+和Cl-被重吸收，故最终排出的汗液为低渗。固体：＜１％大部分为NaCl

其余为KCl、尿素、乳酸等无葡萄糖和蛋白质汗液散热的调控：1、皮肤血流量的调节寒冷环境，交感神经活动↑→皮肤血管收缩，温度↓→与环境温差↓→散热↓炎热环境，交感神经活动↓→皮肤血管舒张，温度↑→与环境温差↑→散热↑环境温度20~30℃，机体安静，既不发汗也无寒战，仅靠调节皮肤血流量控制皮肤温度，即可达到体热的“收支”平衡。反射过程：体内外温度↑→

外周温度感受器和中枢热敏神经元→下丘脑发汗中枢→交感神经兴奋→ACh↑→汗腺→汗液分泌

↑

温热性发汗影响因素：劳动强度、环境温度、湿度。意义：主要参与体温调节

精神性发汗汗腺主分布于掌心、足底和前额，情绪激动或精神紧张时由大脑皮层发出冲动引起，与体温调节关系不大。反射过程：交感神经↑→NE↑→汗腺→汗液分泌

↑2、发汗的调节三、体温调节行为性体温调节机体在大脑皮层控制下，通过一定的行为来保持体温相对恒定自主性体温调节在中枢神经系统特别是下丘脑的控制下，通过发动与产热和散热有关的生理反应进行体温调节（一）温度感受器

外周温度感受器分布：皮肤、粘膜、内脏类型：热感受器、冷感受器冷感受器较多，大约是热感受器的5-11倍，皮肤的温度感受器对温度的变化速率更敏感。

中枢温度感受器分布：下丘脑、脑干网状结构、脊髓热敏神经元：温度升高时放电频率增加冷敏神经元：温度降低时放电频率增加作用：主要感受体温升高刺激（二）体温调节中枢基本中枢：下丘脑

PO/AH整合中枢和外周的温度信息；下丘脑后部有寒战中枢；下丘脑后部有发汗中枢和调节皮肤血管活动的交感中枢（三）调定点学说调定点：体温在偏离某一临界温度（37℃）时，将会导致明显的产热和散热改变，从而使体温恢复到临界温度，这一临界温度即为调定点。下丘脑PO/AH的温度敏感神经元起着调定点的作用调定点在37℃左右时，散热和产热平衡体温高于调定点时，热敏神经元兴奋，散热大于产热体温低于调定点时，冷敏神经元兴奋，产热大于散热临床上由致热源引起的发烧可以解释为调定点的上移

致热源调定点39℃冷敏神经元兴奋产热调定点37℃退烧药调定点37℃热敏神经元兴奋散热1、临床上测量体温常用的部位是：

A.肝脏B.血液C.食道D.腋窝E.肛门2、体内能源贮存的主要形式是：

A.肝糖元B.肌糖元C.脂肪D.组织脂质E.蛋白质3、下列有关基础代谢率的叙述,哪一项是错误的：

A.男子的基础代谢率平均比女子高B.幼儿的基础代谢率比成年人的高

C.老年人的基础代谢率低D.体重相同的人基础代谢率较为接近

E.基础代谢率同体表面积之间具有比例关系√√√4、下列哪种情况能使能量代谢率升高：

A.进食后B.运动C.体温升高D.环境温度低于20℃E.以上均可5、基础代谢是指：

A.深睡时的能量代谢B.运动时的能量代谢C.安静时的物质代谢D.安静时的能量代谢E.清醒、安静、空腹状态下的能量代谢6、基础代谢在月经周期中发生变动,与哪种激素有关：

A.促肾上腺皮质激素B.胰岛素C.孕激素D.雌激素E.甲状腺激素7、为机体的各种生命活动直接供能的物：A.ADPB.ATPC.脂肪酸D.葡萄糖E.氨基酸√√√√8、对能量代谢影响最显著的是：A.肌肉运动B.高温C.寒冷D.情绪紧张E.进食9、生理学所说的体温是指：A.口腔温度B.腋窝温度C.直肠温度D.皮肤温度E.平均深部温度10、安静时，产热最多的器官是：A.脑B.皮肤C.内脏D.