生理学课件-7能量代谢energy-metabolism

生物体内物质代谢中伴随着的能量的释放、转移和利用，称为能量代谢（energymetabolism）。

能量代谢同化作用（合成代谢）--耗能--放能新陈代谢（物质代谢）异化作用（分解代谢）生物体的基本特征是新陈代谢第一节能量代谢能量的来源和转移能量代谢的测定影响能量代谢的因素基础代谢驾驭：影响能量代谢的因素。熟悉：BMR的概念、测定及意义。了解：能量代谢的测定，能量的来源和去路。1、糖：机体的主要能源70%（中国人）猛烈运动时，骨骼肌耗氧量猛增，循环呼吸不能很快满足机体对氧的须要，骨骼肌处于相对缺氧状态，称为氧债。一、能量的来源和去路：

（一）能量的来源有氧氧化无氧酵解CO2+H2O+E38molATP葡萄糖乳酸+E2molATP1mol2、脂肪：供应大约30%的能量3、蛋白质（氨基酸）：供应少量的能量甘油脂肪脂肪酸有氧氧化磷酸化脱氢化葡萄糖乙酰辅酶A氧化（二）能量的去路：食物中的能量100%自由能95%ATP45%各种功能活动不能利用5%热量50%热量20-45%外功0-25%ATP机体的能量货币（载体）磷酸肌酸ATP的缓冲物（储备）二、能量代谢测定单位时间内机体的产热量，称为能量代谢率（energymetabolicrate）。

能量守衡：食物的化学能=热能+外功能量代谢=热能+外功+热储备（一）干脆测热法利用特殊的测量装置干脆测量整个机体在单位时间内向外界环境散发的总热量。用于探讨肥胖和内分泌障碍。设备困难，操作繁琐，应用受限。（二）间接测热法1、间接测热法的原理依据：定比定律：同一化学反应无论中间过程和条件差异多大，释放的能量是确定的。产物一样：食物在体内外的氧化其最终产物是一样的。基本原理：利用化学反应的定比定律，查出确定时间内机体中氧化分解的糖、脂肪和蛋白质各有多少，据此计算该段时间内机体所释放出的总热量。与能量代谢测定有关的概念食物的热价：1g食物氧化（或在体外燃烧）时释放出来的能量。它分为：物理热价指食物在体外燃烧时释放的热量。生物热价指食物在体内经过生物氧化所产生的热量。kj/gkj/g葡萄糖17.1517.1516.7蛋白质23.4317.9916.7脂肪39.7539.7537.7物理热价生物热价养分学热价kj/g食物的氧热价thermalequivalentofoxygen：某种养分物质氧化时，消耗1L氧所产生的热量。kj/L葡萄糖21.10蛋白质18.80脂肪19.70呼吸商：在确定时间内，机体的CO2产生量和氧耗量的比值。respiratoryquotientRQ生理意义：可以比较精确的反映体内养分物质氧化的比例。影响因素：1）养分物质之间相互转化2）额外CO2的产生3）某些病理状态的影响葡萄糖0.830.831.00蛋白质0.760.950.80脂肪1.432.030.71CO2产量耗O2量呼吸商2、间接测热法的方法和测算原则（1）氧耗量和CO2产生量的测定方法•闭合式测定法：肺量计、代谢仪•开放式测定法：化学分析（2）尿氮测定：可以估算出被氧化分解的蛋白质量。•P=6.25x尿氮量（克）•非蛋白呼吸商（NPRQ）：糖和脂肪氧化的CO2产生量和耗氧量的比值。用于估测非蛋白代谢中糖和脂肪的相对数量。•NPRQ=(CO2-0.76P)/(O2-0.95P)其中P为蛋白质的量（3）间接测热法的计算原则糖的氧耗量FRQ=[(CO2-0.76P)-S)]/[(O2-0.95P)-S)]=0.71S脂肪的氧耗量SRQ=[(CO2-0.76P)-0.7F]/[(O2-0.95P)–F]

=1F总产热量=Px卡价+Sx氧热价+Fx氧热价能量代谢率的简易测算方法步骤：1、测定确定时间内的耗氧量；2、按混合膳食呼吸商为0.82进行代谢率计算公式

产热量=20.1878（kj/L）X耗氧量（L）能量代谢率的衡量标准：能量代谢在每一个个体是相当稳定的，但不同的个体差异却很大，难以比较；能量代谢与机体的体形和体重无定比例关系；如：体形较小的鸡和体形浩大的非洲象之间，按每公斤体重产热量相差甚远，能量代谢与机体体表面积间有固定关系---表面积定律以机体体表面积衡量机体能量代谢，并进行不同体形和体重个体间能量代谢率比较时，则相差不多，M2=0.0061X身高(cm)+0.0128X体重（kg）-0.1529三、影响能量代谢的因素1、肌肉活动：最为显著劳动或运动时耗氧量和能量代谢显著增加，可达安静时的10-20倍，因此能量代谢可作为劳动或运动时肌肉活动强度的指标。2、环境温度环境温度在20-30摄氏度时，能量代谢率最为稳定。<20℃能量代谢率起先增加，<10℃时显著增加，缘由是寒冷刺激所引起的寒战和肌惊惶造成的。>30℃能量代谢率也增加，缘由是温度上升体内化学反应加快和发汗活动增加了产热量。3、食物的特殊动力效应进食后机体产热量的额外增加。可能与肝脏处理蛋白质有关。进食1H后产热量比进食前有额外的增加，持续7-8H，蛋白质食物可达30%左右，糖和脂肪为4-6%，混合食物10%左右。这不是消化吸取活动引起的，静脉注射氨基酸也可以引起类似的产热量增加，因此有人推想与肝脏对蛋白质的处理，主要是脱氨基作用有关。4、精神惊惶活动由与精神活动相关连的肌肉活动和激素分泌引起。四、基础代谢(一)基础代谢的概念基础代谢(basalmetabolism)：是指基础状态下的能量代谢。基础代谢率(BMR)：指单位时间内的基础代谢。基础状态是指：①空腹，要求在进食12～14h后。②静卧0.5h以上。③醒悟、安静。④环境温度保持在20～25℃之间。基础代谢的条件下，新陈代谢只维持在心跳、呼吸及其一些必要的生理活动的程度上。

男性的BMR高于女性，幼年的BMR高于成年，年龄越大BMR越低。BMR的正常值：为±15%之间。

BMR的测量的意义：可用来作为诊断甲状腺疾病的重要帮助手段。甲亢时BMR可比正常高25-80%，甲低时BMR可比正常低20-40%。１.影响能量代谢最为显著的因素是：A.激素水平B.精神活动C.肌肉活动D.高温E.年龄２．关于能量代谢的叙述，下列哪项是错误的：

A．肌肉活动对于能量代谢影响最大B．脑组织代谢水平很高

C．蛋白质为机体主要供能物质

D．脑组织的能量代谢主要来自糖的有氧氧化

E．安静状态下，脑组织的耗氧量为肌肉组织的20倍

３．下列哪种状况基础代谢率最低：

A．安静时B．基础条件下C．醒悟后未进食前D．平卧时E．熟睡时

４．基础代谢率的实测值与正常平均值相差多少是不属于病态：

A．±0％～10％子B．±10％～15％C．±20％～25％

D．±20％～30％E．±30％

５．关于基础代谢的叙述，下列哪项是错误的：

A．在基础条件下测定B．通常是以KJ／m2•h表示

C．是机体最低的代谢水平D．临床多用相对值表示E．与体重不成比例关系其次节体温（bodytemperature)驾驭:正常体温及生理波动、散热方式、体温调整的中枢。熟悉:机体的产热。了解:体温调整机制。一、人体的正常体温及其生理变动（一）、体温的概念1.体表温度和体核温度shelltemperature：机体表层的温度。皮肤温度：机体表层的最外层，既皮肤的温度。额部>躯干>手>足coretemperature：机体深部的温度。2.体温：指机体深部的平均温度。

（二）体温的正常值通常接受于测量的部位：腋下温度<口腔温度<直肠温度36.0–37.436.7-37.736.9–37.9（二）体温的变动（二）体温的生理变动1、昼夜变更昼夜节律、日周期早晨2-6时最低，午后1-6时最高，但波动幅度不超过1摄氏度。2、性别：女性高于男性0.3摄氏度，女性的基础体温随月经周期变更–排卵后体温上升。3、年龄小儿体温高且不稳定，老年人体温低。4、肌肉活动猛烈的肌肉活动使产热量增加，体温上升。5、其他心情、进食、环境温度等二、人体的产热与散热体热平衡：产热和散热两个生理过程之间的动态平衡，维持体温恒定。（一）产热产热形式：寒战性产热和非寒战性产热调整：1、体液调整：甲状腺激素、肾上腺素和去甲肾上腺素2、神经调整：交感神经主要产热器官：安静时，内脏器官（肝脏）运动时，肌肉，90%（二）散热散热部位：主要是皮肤，其次有呼吸、尿和粪便。辐射、传导和对流散热---物理散热1、辐射：由机体发散的热射线。约占安静时总散热量的60%。影响因素：皮肤温度与环境气温的温度差、有效辐射面积。2、传导：体热干脆传给与之接触的较冷的物体。约占3%。传导散热的多少与与之接触的物体的导热性有关。3、对流：一种特殊的传导散热。约占12%。对流散热量受风速的影响极大。4、蒸发散热（1）不感蒸发：指体液中的水分干脆渗透出皮肤和呼吸道粘膜等表面而蒸发，并不为人们察觉，持续进行的一种散热途径。每天1000ml，皮肤600-800ml，呼吸道200-400ml。（2）发汗：汗腺分泌汗液的活动。是环境温度高于体温时的机体唯一有效的散热途径。小汗腺：皮肤上的瘦长管状腺。分布：手掌、足底>额、手背>四肢>躯干实力：手掌、足底<额、手背<四肢<躯干汗液：水分99%，固体成分主要是NaCl。为汗腺主动分泌。2、散热的调整⑴皮肤温度的调整：体温调整中枢通过交感神经系统，调整皮肤的血流量从而变更皮肤温度，限制物理散热的多少。皮肤血液循环的特点是血流量可以大范围的变更。物理散热的多少与皮肤温度及相关的温度差有关。⑵发汗的调整：主要中枢位于下丘脑。汗腺受胆碱能交感神经支配。适宜刺激为皮肤和下丘脑的温度，也称为温热性发汗。影响发汗的因素：参与发汗的汗腺数目和发汗强度；劳动或运动强度；环境的温度和湿度；风速。精神性发汗：由精神惊惶或心情激烈而引起的发汗。三、体温调整自主性体温调整：机体在下丘脑体温调整中枢的限制下，通过增减皮肤血流量、发汗、寒战等生理反应，常常维持产热和散热过程的动态平衡。体温调整的基础。行为性体温调整：机体（包括变温动物）在不同的温度环境的姿态和行为。体温调整的补充，并使人具有预见性。体温调整的生物限制系统产热过程散热过程温度感受器调定点+-干扰体温体温调整中枢体核温度温度感受器1、外周温度感受器存在于皮肤、粘膜和内脏中的，对温度变更敏感的游离神经末梢。皮肤温度感受器：温觉感受器少于冷觉感受器，1：4-10。对温度的水平和变更速度都敏感。2、中枢温度感受