西南大学《生理学》课件-第7章代谢和体温

第七章代谢和体温西南大学《生理学》第一节能量代谢第二节体温及其调节能量代谢（Energymetabolism)：

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。第一节能量代谢一、机体能量的来源与去路

㈠能量来源：体内三大营养物质代谢

1.糖:主要(50％---70%)

脑组织所需能量则完全来源于糖的有氧氧化。缺氧和血糖水平过低，均可导致意识障碍、昏迷以及抽搐。

2.脂肪：次之(30％)

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)。

㈡能量去路

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。除骨骼肌运动时所完成的机械外功，其余的自由能最终也转变为热能。二、能量代谢的测定

㈠测定原理

能量代谢率的定义

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。产热量=散热量+外功（二）与代谢有关的几个概念①食物的热价:

1ｇ食物在氧化分解时所释放出来的热量意义：反映一定量能源物质储存能量的多少

物理热价：体外燃烧

生物热价：体内氧化

糖与脂肪：物理热价＝生物热价

蛋白质：物理热价＞生物热价

蛋白质在体内不能被完全氧化

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

估计某一段时间内机体氧化各种食物的比例：

糖RQ＝1.0脂肪RQ＝0.71蛋白质RQ＝0.80RQ＝0.85→一般混合饮食(基础状态下为0.82)

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

（三）

能量代谢的测定方法

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：

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。临床和劳动卫生工作实践中常采用简便测热法：产热量=耗氧量×20.18kJ(4.825kcal)简化测定法1.测出受试者单位时间内的耗氧量2.按RQ=0.82，查出氧热价3.单位时间内的产热量=单位时间内的耗氧量×氧热价三、影响能量代谢的因素

(一)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（维持姿势）(二)环境温度

安静时在20～30℃的环境中能量代谢较低、较稳定。

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进食蛋白质时产热量增加30％糖和脂肪增加4～6％混合性食物增加10％(三)食物的特殊动力效应

(四)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。四、基础代谢（一）基础代谢

①清晨空腹（禁食12h）——排除食物特殊动力效应影响

②静卧半小时以上，肌肉放松——排除肌肉活动的影响

③清醒且情绪稳定——排除精神紧张的影响

④室温20-25℃——排除环境温度的影响

机体在基础状态下的能量代谢称为基础代谢。基础状态指室温20-25℃，人体处于清醒、安静和空腹的状态。具体要求：基础代谢率(BMR)

基础状态下单位时间内的能量代谢不是最低的与体表面积呈正比单位：kJ/（m2·h）

我国人的体表面积根据下列Stevenson算式来计算：体表面积（m2）=0.0061×身长（cm）+0.0128×

体重（kg）-0.1529正常值：±15％＞±20％→可能是病态甲亢：+25％～+80%；甲减：-20%～-40%发热：体温每升高1℃，BMR升高13%(二)BMR的正常值

常用相对值表示BMR实测值-BMR平均值BMR平均值×100%BMR相对值＝第二节体温及其调节概念：身体深部的平均温度，即体核温度。意义：体温相对恒定是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、人的正常体温及生理变动T＜22℃→心跳停止；T＞43℃→酶变性而死亡;T=27℃→低温麻醉。（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。

1.直肠温：正常为36.9～37.9℃。

2.口腔温：36.7-37.7℃。

3.腋窝温：36.0-37.4℃。（二）体温的生理变动项目体温变化情况机制日周期性波动清晨较低，激素分泌周期性变化午后较高下丘脑有“生物钟”性别

成年女子平均高于男子与血中孕激素浓度且呈月经周期性波动周期性变化有关年龄

新生儿不稳定中枢神经系统发育不完善早产儿老年人偏低代谢率较低肌肉活动、精可能略有产热增加神紧张、进食升高散热不及时二、机体的产热与散热㈠产热

1、主要产热器官

肝（安静状态）骨骼肌（运动状态）

正常体温维持散热动态平衡产热2.产热形式及调节⑴寒战性产热：

骨骼肌在肌紧张基础上产生的不随意节律性收缩

特点：屈肌伸肌同时收缩，不做外功

中枢：下丘脑后部⑵非寒战性产热(代谢产热)：主要来源：褐色脂肪（约占70%）

分布：氧化磷酸化以脱耦联形式进行，不产生ATP，全部转化为热能为新生儿主要的产热形式调节：交感神经，甲状腺激素(二)散热过程processofheatloss辐射、传导、对流

70%皮肤水分蒸发

27%呼吸

2%尿、粪

1%主要：皮肤次要：呼出气、尿、粪1.散热部位：

辐射散热：指体热以红外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

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。传导散热量取决于

接触物体的温差接触面积的大小接触物体的导热性水的导热性好，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。

对流散热：

通过气体来交换热量的一种散热方式。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

风速

蒸发散热：机体通过体表水分的蒸发来散失体热的一种形式。不感蒸发：

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。当气温≥体温时，蒸发是唯一的散热途径2.可感蒸发（发汗）：炎热的气候，短时间内发汗量可达1.5L/h。

∵发汗散热是通过汗液蒸发吸收体表热量实现的。

∴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。汗液：

水分：＞99％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：（1）皮肤血流量的调节：交感神经调控皮肤血管口径，改变皮肤血流量和温度影响辐射、对流和传导散热量。环境温度20-30℃且产热量无明显变化时的主要调节反应

（2）发汗调节：反射性调节

由体内外温热性刺激引起的汗腺分泌称温热性发汗

发汗中枢：下丘脑

影响因素:

劳动强度、环境温度和湿度

汗液成分:

水、NaCl

性质：低渗液体（大量出汗导致高渗性脱水）热适应（热习服）：精神性发汗：

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、体温调节自主性体温调节（autonomicthermoregulation）:行为性体温调节（behavioralthermoregulation）：——自动控制系统（负反馈）

㈠

温度感受器thermoreceptor外周温度感受器：皮肤、粘膜、腹腔、内脏热感受器warmthreceptor冷感受器coldreceptor中枢性温度感受器：视前区-下丘脑前部热敏神经元heat-sensitiveneuron：温度升高其放电频率增加冷敏神经元cold-sensitiveneuron：温度下降其放电频率增加㈡

下丘脑体温调节中枢

bodytemperatureregulationcenters下丘脑后部—寒战、发汗和交感中枢视前区-下丘脑前部(preoptic-anteriorhypothalamus，PO/AH)

在体温调节中起着调定点的作用。㈢调定点(set-point)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，这一临界温度即称调定点。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