能量代谢与体温课件

能量代谢与体温第一节能量代谢能量代谢:指体内物质代谢过程中所伴随的能量释放、转移、贮存和利用。一、机体能量的来源与去路

(一)能量来源1.糖:主要(50%-70％)以肝糖原和肌糖原形式储存在机体中。根据供氧情况，糖分解分为有氧氧化:无氧酵解:1mol-38molATP1mol-2molATP脑组织所需能量则完全来源于糖的有氧氧化,脑组织对缺氧非常敏感，血糖低于正常1/3，可出现昏迷。ATP过程：食物中的糖类消化葡萄糖吸收血糖运输氧化分解合成分解合成转变CO2+H2O+能量肝糖元肌糖元脂肪、某些氨基酸等组织细胞（葡萄糖）剧烈运动时骨骼肌缺氧状态--氧债（oxygen）2.脂肪：次之(30％)是体内重要的能量存储物质，存贮的脂肪可达到体重20%。正常情况下，脂肪可补充糖供能不足。过程皮下结缔组织、肠系膜等处分解甘油、脂肪酸氧化分解转变储存在CO2+H2O+能量糖元等过程蛋白质氨基酸消化吸收血液中的氨基酸各种组织蛋白质、酶和激素等氨基转换新的氨基酸脱氨基氨基转变尿素含氮部分：不含氮部分CO2+H2O+能量合成糖类、脂肪组织细胞(氨基酸)运输组织细胞(氨基酸)运输合成氧化分解3.蛋白质：很少(长期饥饿或极度消耗时，才成为主要能量来源)。(二)能量利用能源物质释放的能量有50%转化为热能，其余以自由能形式贮存于ATP中。能量代谢收支平衡，则体重保持相对稳定。能量平衡异常是导致肥胖或消瘦的原因之一。（三）能量的平衡我国成人标准体重可参考下列公式计算：身高＞165厘米标准体重（千克）=身高（厘米）－100身高＜165厘米标准体重（千克）=身高（厘米）－105（男）标准体重（千克）=身高（米）－110（女）（一）能量不平衡的危害1.能量过多的危害摄入能量过多，其多余部分在体内转变为脂肪，使体脂增多，体重增加，形成肥胖。肥胖对健康不利，因为身体肥胖，不但有大量脂肪积聚在皮下，而且还有许多脂肪沉积在一些内脏上。如果大量脂肪沉积在肝脏里，使之变成脂肪肝，肝脏的许多重要生理功能就会受到影响。2．能量不足的危害当能量摄入不足时，体内贮存的脂肪和糖原将被动用，甚至体内的重要物质——蛋白质也被动用分担供能，使体重减轻，、导致肌力减弱，工作效率下降。长期能量摄入不足，影响蛋白质的吸收利用，会加重体内蛋白质的缺乏，引起蛋白质——能量营养不良症。其临床表现为基础代谢降低，消瘦、贫血、精神萎靡、皮肤干燥、肌肉软弱、脉搏降低、抵抗力下降、健康水平下降并易患感染疾病等。

机体的能量代谢也遵循“能量守恒定律”因此，测定机体在单位时间内发散的总热量或所消耗的食物量，可测算出整个机体在单位时间内能量代谢的量，即能量代谢率。二、能量代谢的测定(一)能量代谢测定的基本原理3.双标记水法（自己看书）了解1.直接测热法：Atwater-Benedict(呼吸热量计)

主要用于研究肥胖和内分泌系统功能障碍。

2.间接测热法：

⑴间接测热法原理：是利用“定比定律”，测算出一定时间内氧化的糖、脂肪和蛋白质各有多少，再计算出它们所释放出的热量。为此，必须先了解与其相关的几个概念：食物的热价、氧热价和呼吸商。(二)能量代谢的测定方法

①食物的热价:1ｇ食物在氧化时所释放出来的热量，称为食物的热价。

物理热价：体外燃烧释放的能量生物热价：体内氧化释放的能量三种营养物质氧化的几种数据───────────────────────────

物质耗氧量产CO2量物理热价生物热价氧热价呼吸商

(L/g)(L/g)(KJ/g)(KJ/g)(KJ/g)(RQ)───────────────────────────

糖0.830.83

17.0

17.021.01.00

脂肪1.981.4339.839.819.70.71

蛋白质0.950.7623.518.018.80.85───────────────────────────②食物的氧热价：某种食物氧化时,每消耗1L氧所产生的热量称为该种食物的氧热价。③呼吸商(RQ)：指一定时间内，机体的CO2产生量与耗O2量的比值。RQ＝CO2产生量/耗O2量在能量代谢测定方面有重要的意义。

RQ＝1.0→氧化糖；RQ＝0.70→氧化脂肪

RQ＝0.85→一般饮食；RQ＝0.80或＜1.0→长期饥饿

④非蛋白呼吸商(NPRQ):指一定时间内，机体氧化非蛋白食物时的CO2产生量与耗O2量的比值。

整体产生CO2总量－分解蛋白产生CO2量※NPRQ＝─────────────────

整体耗O2总量－分解蛋白耗O2量※※分解蛋白产生CO2量=NP×6.25×0.76(L)※

分解蛋白耗O2量=NP×6.25×0.94(L)6.25=每产生1g尿氮(NP)需氧化蛋白6.25g0.76(L)=每氧化1g蛋白的产生CO2量0.94(L)=每氧化1g蛋白的耗O2量非蛋白呼吸商(NPRQ)及氧热价见:表7-2

⑵间接测热法步骤

（了解，自己看书）

①测定CO2产生量和耗O2量

②测定尿氮量

③计算出NPRQ：

④查出非蛋白食物氧热价

⑤计算出非蛋白食物的产热量

⑥能量代谢计算：3、耗氧量和CO2产生量的测定方法闭合式测定法：代谢率测定器开放式测定法⑶简易法：

①将混合膳食的RQ定为0.82；

②测定6min的耗O2量；

③能量代谢计算：=耗O2量×氧热价。三、影响能量代谢的因素(一)肌肉活动(二)精神活动(三)食物的特殊动力效应(四)环境温度(一)肌肉活动

肌肉活动对能量代谢的影响最大。耗氧量可达安静时的10-20倍

表7-3机体不同状态时的能量代谢率───────────────

状态产热量(KJ/m2.min)───────────────躺卧2.73开会3.40擦窗子8.30洗衣9.89扫地11.37打排球17.05打篮球24.22踢足球24.98持重机枪跃进42.39───────────────(二)精神活动脑组织血流量大代谢水平高安静时，100克脑组织的耗氧量为3~3.5ml/min是肌肉组织的20倍精神紧张时能量代谢则显著提高(三)食物的特殊动力效应

进食能刺激机体额外消耗能量的作用称为食物的特殊动力效应。各种营养物质的食物特殊动力效应不同，进食蛋白质时产热量增加30％，混合性食物增加10％，糖和脂肪增加4～6％。产生的机制不清，可能与肝脏处理蛋白分解产物时的额外能量消耗有关。(四)环境温度

1.人体安静时的能量代谢,在20～30℃的环境中较为稳定。

2.环境温度超过30℃，能量代谢率增加。

3.当环境温度低于20℃时，随着温度的不断下降，机体产生寒战和肌紧张增加以御寒，同时增加能量代谢率。

四、基础代谢(一)概念

1.基础代谢：机体在基础状态下的能量代谢称为基础代谢。

基础状态的条件如下：

①清晨空腹，即禁食12～14h，前一天应清淡、不要太饱的饮食，以排除食物特殊动力效应的影响。

②平卧，全身肌肉放松，尽力排除肌肉活动的影响。

③清醒且情绪安闲，以排除精神紧张的影响。

④室温20~25℃，排除环境温度的影响。

2.基础代谢率(BMR)：在基础状态下单位时间内的能量代谢。评价机体能量代谢水平的指标

研究表明,机体能量代谢率与体重相关性不明显,而与体表面积基本上成正比。

人体表面积推算:①公式计算：＝0.0061×身高（cm)＋0.0128×体重(kg)－0.1529②体表面积测算图测出。

(二)BMR的测定和正常值

1.BMR的测定:(通常采用简易法)

2.BMR正常值：＝±10％～±15％＞±20％→可能有病理变化甲亢：+25％～+80%；甲减：-20%～-40%发烧：体温每升高1℃，BMR升高13%.临床诊断甲状腺疾病等一些代谢性疾病的重要辅助手段。简易法：

①将混合膳食的RQ定为0.82；氧热价20.20KJ②测定1h的耗O2量；

③能量代谢计算：=耗O2量×氧热价。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。T＜22℃→心跳停止；T＞43℃→酶变性而死亡;T=27℃→低温麻醉。概念：指身体深部的平均温度，即体核温度。一、人体正常体温及生理变动（一）正常体温

1.肛温：正常为36.9～37.9℃。

2.口温：约比直肠低0.2℃,为36.7～37.7℃。

3.腋温：约比口腔低0.3℃,为36～37.4℃。临床常用口温和腋温。测定腋温时要注意夹紧体温计和测量时间（约需10min）。

（二）体温的生理变动（<1℃）

1.昼夜节律变化

人的体温在一昼夜中呈现周期性波动，称为体温的昼夜节律。清晨2-6时最低；午后1-6时最高。

2.性别差异

⑴成年女子体温平均比男子高0.3℃。

⑵女子体温随月经周期而产生周期性变动。体温波动与孕激素有关。图

3.年龄差异新生儿体温＞成年人＞老年人。

4.其他

肌肉活动时，肌肉代谢明显增强，产热增加，情绪激动、精神紧张、进食等情况，都会影响体温。全身麻醉时，会因抑制体温调节中枢和扩张血管的作用及骨骼肌松弛，使体温降低二、机体的产热和散热

(一)产热

1.主要产热器官：

安静状态，主要产热器官是内脏（尤其肝脏，其次是脑）。

活动状态,主要产热器官是骨骼肌。

2.产热形式机体可通过几种不同方式产热1、基础代谢产热：70%热量来自内脏和脑组织。3、食物的特殊动力效应产热2、骨骼肌运动产热4、寒战产热（战栗）和非寒战产热（非战栗）

⑴寒战产热：骨骼肌不随意的节律性收缩（9~11次/分）特点：屈肌伸肌同时收缩，不做功，能量全转化为热量.

⑵非寒战产热：又称代谢产热，机体所有的组织器官都能进行代谢产热。70%由褐色（棕色）脂肪组织产生。⑴

机体在寒冷环境几周后↓甲状腺↓T3、T4↑↓代谢率↑(增加4～5倍)↓产热量↑特点：作用缓慢，维持时间长。⑵寒冷刺激时↓交感-肾上腺髓质↓NE、E↑↓产热量↑特点：作用迅速↑，

维持时间短。3.产热活动的调节体液调节神经调节

(二)散热（掌握散热方式）

1.散热部位：主：皮肤面积大与外界接触血流丰富有汗腺次：肺、尿、粪

2.散热方式：

机体散热方式有以下几种:辐散传导对流蒸发当气温≤体温时，散热途径为辐射散热传导散热——冰袋降温对流散热当气温≥体温时，唯一的散热途径是蒸发散热——酒精降温

⑴辐射散热：指体热以热射线形式传给温度较低的周围环境中的散热方式。

辐射散热量的多少取决于机体的有效辐射面积皮肤与环境的温度差⑵传导散热：

指体热直接传给与机体相接触的低温物体的散热方式。

水的导热性好，因此临床上常利用冷水袋或冰袋为高热患者降温。脂肪的导热性差，因而肥胖者炎热的天气易出汗。

与皮肤接触物体的温差与皮肤接触面积的大小与皮肤接触物体的导热性传导散热量取决于⑶对流散热：

指体热凭借空气流动交换热量的散热方式。

对流散热是传导散热的一种特殊形式。对流散热量主要取决于气温风速⑷蒸发散热：（分不感蒸发和可感蒸发）

指体液的水分在皮肤和粘膜表面由液态转化为气态，同时带走大量热量的散热方式。

不感蒸发是持续进行的。人体不感蒸发量约1000ml/日。

∴临床上给病人补液时应考虑到由不感蒸发丢失的体液量。

①不感蒸发：又称不显汗。指体液的水分直接透出皮肤和粘膜表面，在未聚成明显水滴前蒸发掉的散热形式。

人在安静状态下，当环境温度达到30℃左右时，便开始发汗；如果空气湿度大、衣着又多时，气温达25℃便可发汗；机体活动时，由于产热量↑，虽然环境温度低于20℃亦可发汗。炎热的气候，短时间内发汗量可达1.5L/h。

②发汗：又称可感蒸发。汗液：水分：＞99％∵汗液流经汗腺排出管的起始部时，有一部分NaCl可被重吸收，从而使最终排出的汗液成为低渗。

∴机体大量出汗可造成高渗性脱水，要补充大量的水份和适量的ＮaCl。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

3.散热的调节：

⑴皮肤循环的调节

温度↑↓交感神经紧张性↓皮肤（小A舒张，A-V吻合支开放）↓↓皮肤血流量↑↓皮肤温度↑↓散热↑⑵发汗的调节温热性发汗精神性发汗汗腺全身绝大部分汗腺分泌(手掌、足跖除外）手掌、足跖、前额和腋窝等部位汗腺神经支配交感神经的胆碱能节后纤维肾上腺素能神经纤维刺激温热刺激情绪激动或精神紧张意义加强散热，对体温调节有重要作用。与体温调节无关，可能与湿润手掌和足跖，增加摩擦力有关。三、体温调节调节方式： 行为性体温调节behavioralthermoregulation

自主性体温调节autonomicthermoregulation

(一)温度感受器

1.外周温度感受器

⑴分布：全身皮肤、某些粘膜和腹腔内脏等处。

⑵类型：温觉感受器和冷觉感受器

⑶作用：温度感受器传入冲动到达中枢后，除产生温觉之外，还能引起体温调节反应。

2.中枢性温度敏感神经元

⑴分类：热敏神经元和冷敏神经元血温↑→热敏神经元冲动发放频率↑血温↓→冷敏神经元冲动发放频率↑⑵分布：下丘脑、脑干网状结构和脊髓等处局部脑温变动0.1℃加温PO/AH→PO/AH的热敏N元+→散热反应↑产热反应↓冷却PO/AH→PO/AH的冷敏N元+→散热反应↓产热反应↑说明：

PO/AH中的某些温敏N元能感受局部脑温的变化。

(二)体温调节中枢

调节体温的基本中枢位于下丘脑。

PO/AH还能对中脑、延髓、脊髓、皮肤等处传入的温度信息发生反应，以及能直接对致热物质、5-HT、NE等物质发生反应。说明：PO/AH具有体温调节整合中枢的地位。（三）调定点学说set-point

该学说认为，调定点数值的设定，取决于温度敏感神经元对某一温度的敏感性。PO/AH的温度敏感神经元对温度的感受有一定的兴奋阈值，正常人一般为37℃左右，这个温度就是体温相对稳定的调定点。正常人体温调节的过程是：当体温高于调定点37℃时，热敏神经元活动增强，增加散热；当温度低于37℃时，冷敏神经元活动增强，增加产热，最终使体温维持在37℃左右的水平。

食物的生理热价和物理热价相等的是

A.糖

B.蛋白质

C.脂肪

D.糖和脂肪

E.糖和蛋白质下列哪种物质既是重要的贮能物质，又是直接的供能物质

A.二磷酸腺苷

B.三磷酸腺苷

C.脂肪酸D.磷酸肌酸

E.葡萄糖

机体摄取并吸收的糖超过它的消耗量时，主要转化为下列哪种物质贮存起来

A.肝糖原

B.肌糖原

C.脂肪

D.蛋白质

E.组织脂质机体进行功能活动所消耗的能量，最终不转化为体热的是A.血液流动

B.胃液分泌

C.神经传导

D.激素分泌

E.肌肉做功特殊动力效应最大的食物是

A.糖类

B.脂肪C.蛋白质

D.混合食物

E.高脂食物正常人能量代谢率在下列哪种情况下最低

A.完全静息

B.熟睡时

C.外界温度为20℃时

D.室温为20~25℃时

E.进食12小时以后关于人在单位时间内的能量代谢率,下列哪项叙述是错误的?

A.与体表面积与正比B.随着劳动强度的加大而增加C.始终随着外界温度的升高而减少D.与年龄有关

E.与性别有关摄取混合食物，呼吸商通常为

A.0.70

B.0.75

C.0.80

D.0.82

E.1.00下述有关体温的生理变异，错误的是A.清晨2~6时最低，下午1~6时最高

B.运动时体温可暂升高

C.女子基础体温排卵之日最高

D.新生儿体温易波动，老年则略有下降E.儿童略高于成人，女性略高于男性在常温下皮肤散热的速度主要取决于

A.皮肤温度B.风速

C.环境温度D.皮肤与环境的温度差E.环境湿度支配汗腺活动的神经是

A.交感胆碱能纤维

B.副交感胆碱能纤维

C.迷走胆碱能纤维D.交感-肾上腺素能纤维

E.躯体运动神经胆碱能纤维临床上测定能量代谢的间接测热法必须取得的数据是

A.食物热价

B.氧热价

C.呼吸商

D.非蛋白呼吸商

E.单位时间耗氧量在寒冷中,下列那种反应不会出现A甲状腺激素分泌增加B皮肤血管舒张C出现寒战D产热量增加E肾上腺素释放增加关于调定点叙述错误是A位于视前区-下丘脑前部B正常调定点水平为37C当体温超过调定点水平时,热敏神经元兴奋D当体温低于调定点水平时,冷敏神经元兴奋E当体温升高到调定点水平40时,机体产热散热不能保持平衡.机体在同一时间内CO2产生量与耗氧量比值称A食物热价B食物氧热价C呼吸商D非蛋白呼吸商E物理热价某受试者的体表面积为１.５m２，在基础状态下６min的耗氧量为１.５Ｌ，此人的基础代谢率应为__________KcaL/(m2．hr)（呼吸商为０.８２时的氧热价为４．８２５Kca