人体解剖生理学——第八章 能量代谢与体温

BMR实测值-BMR平均值 ×100% BMR平均值
2、BMR正常值：＝±10％～±15％ ＞±20％→可能是病态
甲亢：+25％～+80%；甲减：-20%～-40% 发烧：体温每升高1℃，BMR升高13%.
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:
特殊动力效应。
(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，机体能量代谢率增加。
4 、舰艇舱内温度可高达 60℃,• 故 舰员的能 量代谢率很高。
四、基础代谢
(一) 概念
体温及其调节
第一节
变温动物
正常体温及其波动范围
一、体温相对稳定的意义 定义 : 无脊椎动物及低等脊椎动物体温随环境温度变 化而变化。当环境温度过高或过低时，隐蔽起来或休眠。
恒温动物
定义 : 鸟类，哺乳类，尤其是人类在不同温度下都能 保持体温相对稳定。
原因:人类体温调节机制完善.
意义:体温恒定使机体各器官 ,名系统的机能活动稳定 保持在较高水平上,增强机体适应环境的能力.
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。
⑥能量代谢计算：=非蛋白食物的产热量+蛋白食物的产热
量。
（3）闭合式测定法：
① 将 混 合 膳 食 的 RQ 定 为 0.82 ， 氧 热 价 =20.20kJ/L； ② 测 定 6min 的 耗 O2 量 ； ③能量代谢计算：= 耗O2量×氧热价。
（4） 开放式测定法：
三、影响能量代谢 的主要因素
人体正常体温的维持，是在体温调节机构的协调
和控制下，产热和散热过程达到动态平衡的结果。
一、产热过程
(一)能量代谢与产热
1、能量代谢
(1) 定义:生物体内物质代谢过程中所伴随着的能量
释放,转移,贮存与利用的过程. (2) 能量的来源 :
糖、脂肪和蛋白质的氧化
食物氧化时释放的能量 55% 以热量形式----体热, 其余 25-45% 以化学能贮存于 ATP 等高分子高能磷酸键 中直接供给各种生命活动需要.
(二)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：
⑴ 间接测热法原理： 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。
2.73 3.40 8.30 9.89 11.37 17.05 24.22 24.98 42.39
───────────────
(二) 精神活动 人在平静地思考问题时，能量代谢受到的影
响不大，其产热量一般不超过4%。
但精神处于紧张状态 ( 烦躁、恐惧、情绪激
动等)时，由于会导致无意识的肌肉紧张性增强、
4、产热活动的调节 ⑴ 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。 ⑵ 机体在寒冷环境几周后 ↓ 甲状腺 ↓ T 3、 T 4 ↑ ↓ 代谢率↑(增加4～5倍) ↓ 产热量↑ 特点： 作用缓慢， 维持时间长。
二、散热过程 生理调节前有一个散热行为，天气热时， 走在树阴下，房间内用空调，衣服少穿些， 睡觉时手脚伸开，为“大”.
定义---以昼夜(24h)为周期的波动。人的体温在一昼 夜呈现周期性波动，一般清晨 2-6h 最低,黎明后开始上升, 下午 2-6h 达一日的高峰。波动幅度一般不超过1℃。 长期夜间工作的人,上述周期性变化可以发生颠倒. 昼夜节律原因:受昼夜节律起搏点---生物钟的控制。 生物节律控制中心位于下丘脑视上核.
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。排卵日 最低（约1℃）。
3、年龄差异
新生儿体温＞成年人＞老年人。
体温随着年龄的增长有逐渐降低的趋势（与代谢率
逐渐降低有关），大约每增长10岁，体温约降低0.05℃。 14～16岁的青年人体温与成年人相近。 新生儿（特别是早产儿）由于体温调节机构尚未发 育完善、老年人由于调节能力差，易受环境温度的影响。
第八章 能量代谢与体温调节
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、贮存和利用的过程。 1、机体所需能量的直接来源主要是ATP。 机体能量的直接提供者是腺苷三磷酸 （ATP）。
ATP 既是体内重要的储能物质，又是直
接的供能物质。
体内含有高能磷酸键的分子还有肌酸磷酸
（creatine phosphate, CP）等。
4、体力活动与情绪
肌肉活动时，肌肉代谢明显增强，产热增加，可使
体温暂时升高1～2℃。所以测体温时，要先让受试者安
静一段时间，小儿应防止其哭闹。 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，所以全麻时应注意保 温。
机体的热平衡
三种营养物质氧化的几种数据
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×6.25×0.95(L) 6.25=每产生1g尿氮(NP)需氧化蛋白6.25g 0.76(L)=每氧化1g蛋白的产生CO2量 0.95(L)=每氧化1g蛋白的耗O2量
三、体温的正常波动 (一) 体温的测量部位：腋窝 口腔 直肠
1、肛温:正常为36.9-37.9℃
2、口温:约比直肠低0.5℃ 为36.7-37.7℃
3、腋温:约比口腔低0.4℃ 为36.0-37.4 ℃
(二) 体温的正常波动 正常人的体温可因昼夜，性别，年龄，精神和体力活动 等而有所变化.
1、昼夜节律
① 公式计算：＝0.0061×身高
（ cm) ＋ 0.0128× 体 重 (kg) － 0.1529
② 体表面积测算图测出。
复习思考题 1.简述间接测热法的基本原理。
2.临床常用简化法测定能量代谢，其应用的根
据是什么？ 3.简述影响能量代谢的因素。 4.何谓基础代谢？测定基础代谢率需要控制哪 些因素？
量与耗 O2 量的比值。RQ＝CO2产生量/耗O2量
RQ＝1.0 →氧化糖； RQ＝0.70 → 氧化脂肪 RQ＝0.82→一般饮食；RQ＝0.80或＜1.0→长期饥饿 ─────────────────────────── 物 质 耗氧量 产CO2量 物理热价 生理热价 氧热价 呼吸商 (L/g) (L/g) (KJ/g) (KJ/g) (KJ/g) (R Q) ─────────────────────────── 糖 0.83 0.83 17.0 17.0 21.0 1.00 脂 肪 1.98 1.43 39.8 39.8 19.7 0.71 蛋白质 0.95 0.76 23.5 18.0 18.8 0.85 ───────────────────────────
非蛋白呼吸商(NPRQ)及氧热价见:表7-2
⑵ 间接测热法步骤： ①测定CO2产生量和耗O2量：开放式或闭合式。 ②测定尿氮量：根据尿氮量估算蛋白质氧化的量。
③计算出NPRQ：=非蛋白CO2产生量/非蛋白耗O2量。
④查出非蛋白食物氧热价：根据 NPRQ 在“ NPRQ 及氧热价 表”查出所对应的氧热价。 ⑤计算出非蛋白食物的产热量： NPRQ 表查出的氧热价× 非蛋白耗O2量。
2、基础代谢率(BMR)：单位时间内的基础代谢。•
(二)BMR的测定和正常值
1、BMR的测定:(通常采用简易法) ① 把基础状态下的呼吸商定为 0.82 、氧热价为 20.20KJ。 ② 测出 1h 内(测 6min 的耗氧量×10)的耗氧量。 ③ 测出体表面积。 ④ 按下面公式计算出 BMR 实测值： BMR实测值＝20.195×耗氧量/体表面积 ⑤ 对照表 7-4 的 BMR 平均值 , 按下面公式计算出 BMR 相对 值： BMR相对值＝
主：皮肤(散热占90%) 散热部位 次：肺、尿、粪
(一) 散热方式：主要是物理方式.
大面积 与外界接触 血流丰富 有汗腺
当外界气温低于人体表层温度时（30℃以下），人
体主要通过辐射、传导和对流方式散Biblioteka Baidu，其散热量约占
总量70％。 当外界温度接近或高于皮肤温度时（30℃以上）， 机体的散热是依靠蒸发方式热。
机体散热方式有以下几种:
⑴ 辐射散热
指体热以发射红外线的方式传给周围环境中温
度较低的物体的散热方式(冬天取暖)。
机体的有效辐射面积 影响辐射的因素 皮肤与环境的温度差
⑵ 传导散热： 定义 : 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 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
交感神经兴奋及促进代谢的内分泌激素释放增多
等原因，产热量可显著增加。
(三) 食物的特殊动力效应 人进食后一段时间内 ( 从进食后 1h 开始 , 持续 7～8h),• 即使同样处于安静状态，但产热量却比进食
前有所增加，这些 “ 额外 ” 热量是由进食引起的。
食物能使机体产生“额外” 热量的现象称为食物的
(一) 肌肉活动 肌肉活动对能量代谢 的影响最大。全身剧烈活 动时，短时间内其总产热 量比安静时高出数十倍。
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 开会 擦窗子 洗衣 扫地 打排球 打篮球 踢足球 持重机枪跃进
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：指食物在体外燃烧时释放的热量。
生物热价：指在体内氧化时所产生的热量。
糖与脂肪：物理热价＝生物热价 蛋 白 质：物理热价＞生物热价 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
2、产热器官
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。 此外，环境温度、进食、精神紧张等能够影响能量代谢 的因素，也都可影响机体的产热量。
3、产热形式
⑴ 寒颤产热：骨骼肌不随意的节律性收缩，其特点
是屈肌和伸肌同时收缩，不做外功但产热量很高。 实际上，机体在寒冷环境中，通常在战栗之前，首先 出现战栗前肌紧张，当肌紧张上升到一临界水平时就转变 为寒颤。 ⑵ 非寒颤产热：又称代谢产热，机体所有的组织器官 都能进行代谢产热，但以褐色脂肪组织的产热量最大（约 占70%）。
2、机体能量的来源与转移、利用 (1) ATP能量来源 1.糖:主要(70％以上) 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)。
(2) 能量转移与利用
二、能量代谢的测定
(一)能量代谢测定的基本原理 机体的能量代谢也遵循 “ 能量守恒定 律 ” ： 即在安静不作外功时，机体物质代 谢过程中所释放的能量全部转化为热能。 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、深部温度和体表温度
体温定义:指身体内部的温度.37℃
1 、深部温度 : 身体深部平均温度 ( 心 , 肺 , 腹腔内脏 ), 相对稳定均匀.
体温是指机体深部的血液温度 , 即身体内部器官的平
均值. 2、体表温度:机体表层温度----皮肤温 皮肤温:体表外层皮肤表面温度. 特点:a 低于深部温度. b 有明温度梯度. c 体表有一定厚度(皮下脂肪)起隔热作用,维持 深部温度.