生理学能量代谢ppt课件

腋 温 36.0-37.4 ℃ 最稳定 口腔温 36.7-37.7 ℃ 喘气、饮水影响 直肠温 36.9-37.9 ℃ 出汗、测量姿势 鼓膜、食道—反映脑组织和机体深部温度 可信度 ：直肠温＞口腔温＞腋窝温
临床常用口温和腋温。测定腋温时要注意 无汗、夹紧体温计和测量时间（约需10min）。
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（二）体温的正常变动
5959温热性发汗温热性发汗精神性发汗精神性发汗汗腺汗腺全身绝大部分汗腺分全身绝大部分汗腺分泌手掌足跖除外手掌足跖除外手掌足跖前额和腋窝等手掌足跖前额和腋窝等部位汗腺部位汗腺神经神经支配支配交感神经的胆碱能节交感神经的胆碱能节后纤维后纤维肾上腺素能神经纤维肾上腺素能神经纤维刺激刺激温热刺激温热刺激情绪激动或精神紧张情绪激动或精神紧张意义意义加强散热对体温调加强散热对体温调节有重要作用节有重要作用与体温调节无关可能与湿与体温调节无关可能与湿润手掌和足跖增加摩擦力润手掌和足跖增加摩擦力有关有关606033循环系统的调节反应循环系统的调节反应热环境下
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二、能量代谢的测定方法
（三）临床上应用的简化测定法
通常将蛋白质的消耗量忽略不计，只测定 单位时间内的耗O2量和CO2产量，计算呼 吸商，按非蛋白呼吸商查表，得到对应氧 热价，即可计算总产热量。
另一更简便方法是将非蛋白呼吸商定为 0.82，氧热价为20.20 kJ ，只需测定单 位时间内的耗氧量，便可按下式计算机 体的产热量：
高于43
生命危险
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第二节 体温及其调节
一、体温
（一）表层（体表）体温和深部（体核）体温 人体外周组织（皮肤、皮下组织和肌肉等）的
温度称为表层温度（shell temperature）。
机体深部（心、肺、脑和腹腔内脏等）的温度 称为深部温度（core temperature）。
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体温（body temperature）: 指机体深部的 平均温度。
影响产热的主要因素: 基础代谢率，肌肉 的收缩活动，内分泌激素等。
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二、体热平衡（机体产热与散热）
1、主要的产热器官以及影响产热的因素：
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二、体热平衡（机体产热与散热）
2、机体的产热形式 寒战产热：骨骼肌不随意的节律性收缩。
高。
屈肌和伸肌同时收缩，不做 功，10-20次/分, 但产热量很
常有战栗前肌紧张。
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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。
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（一）基础代谢率正常值及生理变 动范围
基础代谢率(BMR);基础状态下单位时间、单位体 表面积的产热量。
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二、能量代谢测定的几个概念
1、热价 （trermal eqivalent） 2、食物的氧热价（thermal equivalent of oxygen
3、呼吸商（respiratory quotient，RQ）
一定时间内机体的CO2 产量和耗氧量的比值。
4、非蛋白呼吸商（non-respiratory quotient， NPRQ）：
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（三）能量平衡
指机体摄入的能量与消耗的能量之间的平衡。 体重指数：以身高（m）的平方除体重（kg）
所得之商，主要反映全身性超重和肥胖。 在我国，体重指数24为超重线，
28为肥胖界限。
瘦素：leptin 増食因子：orexin
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二、能量代谢测定的几个概念
1、热价 （trermal eqivalent） 1克食物在体内完全氧化或在体外燃烧所释放的能量。
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四、基础代谢
基础代谢（basal metabolism）：是指基础状 态下的能量代谢。
基础代谢率（basal metabolic rate，BMR）： 是指在基础状态下，单位时间内的能量代谢。
基础状态：指人体处在清醒而又非常安静、不 受肌肉活动、环境温度、食物及精神紧张等因 素的影响时的状态。
物理热价——食物在体外燃烧时所释放的热量。 生物热价——食物在生物氧化时所释放的热量。
物理热价（KJ/g） 生物热价（KJ/g）
糖
17
17
脂肪
39.8
39.8
蛋白质
23.5
18
9
2、食物的氧热价（thermal equivalent of oxygen） 某种营养物质氧化时，消耗一升氧所产生的热量称为
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二、体热平衡（机体产热与散热）
热来源 代谢 环境
图8-2 体热平衡模式
热输出 辐射 传导 对流 蒸发
43
二、体热平衡（机体产热与散热）
44
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二、体热平衡（机体产热与散热） （一） 产热过程 1、主要的产热器官以及影响产热的因素：
安静状态： 主要产热器官 — 肝脏 运动或劳动: 主要产热器官 — 肌肉
此外，情绪激动、精神紧张、环 境温 度变化以及进食等均可影响体温。
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。
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（三）表层温度
皮肤温度：环境温度23℃时测定：足部27 ℃， 手30 ℃，躯干32 ℃，额部33--34 ℃。四肢末梢 皮肤温度最低，躯干、头部皮肤温度偏高。 皮肤温度与局部血流量有密切关系
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庞大的非洲象之间，
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。（体表面积计算如下）
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m2=0.0061×身高(cm)+0.0128×体重（kg）-0.1529
时基础代谢率可比正常低20-40%，所以： 基础代谢率的测量是甲状腺疾病的重要辅助手
段。
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第二节 体温及其调节
正常的体温是人体进行新陈代谢和生命活动
的必要条件。
体温 低于34 低于25 体温 高于41
酶活性
细胞代谢
意识丧失
ห้องสมุดไป่ตู้心跳、呼吸停止
酶变性
细胞损害
神经系统功能障碍
该物质的氧热价。
3、呼吸商（respiratory quotient，RQ） 一定时间内机体的CO2 产量和耗氧量的比值。 RQ ＝产生的CO2mol数/消耗的O2mol数 ＝产生的CO2ml数/消耗的O2ml数 （相同温度和气压条件下）
根据RQ的大小推测能量的主要来源 糖: 1.00 脂肪: 0.71 蛋白质: 0.80 混合食物: 0.85 糖尿病病人多少？
一、机体能量的来源与利用 2、三大营养物质的能量转化
（1）糖：主要的能源物质，提供50% ~ 70% 人体所需能量。
有氧氧化：氧充分，葡萄糖完全氧化释放 能量（1mol G = 36 或 38mol ATP)
脑组织消耗能量的主要来源。
无氧酵解：氧不足，葡萄糖释放的能量少 (1mol G = 2mol ATP)
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一、机体能量的来源与利用
（一）能量的来源 1、ATP的生成与作用： ATP是体内的直接供能物质
ATP是体内能量转化和利用的关键物质。 既是体内能量的直接提供者，又是重要的储能物质。
磷酸肌酸（CP) 含有高能磷酸键，是体内ATP的 储存库，主要存在于肌肉和脑组织中。
CP和ATP间可进行能量转给。
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孕激素及其代谢产物可能是引起体 温波动的主要因素。
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（二）体温的正常变动
3、年龄： 儿童体温较高，老年人体温较低。
新生儿（特别是早产儿）因体温调节机 制发育不完善，调节能力差，体温易受 环境温度影响。
新生儿体温＞成年人＞老年人
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（二）体温的正常变动
4、肌肉活动： 肌肉剧烈活动时，体温可升1～2ºC，
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简略法测定和 计算BMR
呼吸商 = 0.82
氧热价 =20.20kJ/L 乘以耗氧量（6 分钟） 乘以10（每小时） 除以体表面积
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基础代谢率平均值：
我国人正常基础代谢率平均值（KJ／m2 ·h） 年龄 1～15 16～17 18～19 20～30 31～40 41～50 51以上
男性 195.5 193.4 166.2 157.8 158.6 女性 172.5 181.7 154.0 146.5 146.9
产热＝20.20×耗氧量（KJ）
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二、
能
气体分析法
量
代
耗O2量
CO2产量
谢
RQ (不考虑蛋白代谢）
的
NPRQ （查表）
测
简
氧热价
略
×耗O2量
方
产热量
法 16
肺量计
简略法
混合膳食 NPRQ=0.82
耗氧量(6分钟）
氧热价为20.20KJ
×
产热量
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三、影响能量代谢的主要因素
1、肌肉活动 2、精神活动 3、食物的特殊动力作用 4、环境温度
其产生的机制尚不十分清楚，可能与肝脏 处理蛋白分解产物时的额外能量消耗有关。
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三、影响能量代谢的主要因素
（四）环境温度 安静时20～30oC的环境中能量代
谢最稳定，低于20 oC或高于30 oC时都 可使能量代谢增加。
20~30oC: 最稳定 <20 oC: ↑骨骼肌紧张性增强 <10 oC: ↑↑寒颤 >30 oC: ↑ 新陈代谢加快
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三、影响能量代谢的主要因素
（一 ）肌肉活动 肌肉活动对能量代谢的影响最为显著。
机体任何轻微的活动都可提高代谢率。剧烈 运动时其耗氧量可增加10～20倍。
劳动强度：单位时间内 机体的产热量。
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三、影响能量代谢的主要因素
（二 ） 精神活动
3.5ml/min/100g脑组织
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%。
154.0 149.0 138.6 138.6
成年男人基础代谢率（BMR）：159.22 KJ／m2 ·h 3771KJ／m2 ·d
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变动范围：
一般变动范围在±10%～±15%之内。 男性的基础代谢率高于女性，幼年的基础代谢
率高于成年，年龄越大基础代谢率越低。 甲亢时基础代谢率可比正常高25-80%，甲低
1、昼夜周期：
清晨2－5时体温最低，午后2－5时最高，周 期幅度一般不超过1 ℃ ，体温的这种周期性波动 称为昼夜节律或日节律（circadian rhythm)。 与地球的自转周期相吻合。 生物节律：下丘脑视交叉上核
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（二）体温的正常变动
2、性别： 女性基础体温比男性体温高0.3 ℃ 。
女性体温还随月经周期而变动。月经期 至排卵这段时间体温较低，排卵日体温 最低，排卵后体温回升至月经前水平。
人体及动物生理学
第七章 能量代谢与体温
Chapter 7 Energy and temperature
1
第一节 能量代谢
能量代谢：指体内伴随物质代谢过 程而发生的能量释放、转移、 贮存和利用的过程。 分解代谢：能量释放的过程 合成代谢：吸收能量的过程
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一、机体能量的来源与利用
（一）能量的来源 1、ATP的生成与作用： ATP是体内的直接供能物质
剧烈运动、成熟红细胞靠此供能。
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一、机体能量的来源与利用
2、三大营养物质的能量转化
（1）糖：主要的能源物质。 （2）脂肪：贮存和供给能量。每克脂肪释
放的能量约为糖有氧氧化时的2倍。
（3）蛋白质：构成机体组织的建筑原料， 在体内糖、脂肪耗竭时分解供能维持必 需的生理功能活动, 供能是其次要功能。
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（二）能量的利用
根据糖和脂肪按不同比例混合氧化时所产生的 CO2量和消耗的O2量计算的呼吸商。
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二、能量代谢的测定方法
原理： 根据能量守恒定律 食物中的化学能＝热能＋所作功 能量代谢 = 热能 + 外功
1、直接测热法：测定整个机体在单位时间内向外界 环境散发的总热量。因设备复杂，操作繁琐，故极 少应用。
2、间接测热法：定比定律＋能量守恒定律 C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O+△H
3、双标记水法
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直接测热法：测定整个机体在单位时间内向外界环境 散发的总热量。因设备复杂，操作繁琐，故极少应用。
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二、能量代谢的测定方法
（二）间接测热法：
定比定律：同一化学反应无论中间过程和 条件差异多大，释放的能量是一定的。
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。
当精神活动处于紧张状态时，产热量可 显著增加。这可能是由于无意识的肌紧张以及 某些内分泌激素（甲状腺素等）释放增加引起。
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三、影响能量代谢的主要因素
（三）食物的特殊动力作用
从进食后一小时左右开始，延续到7～8小 时左右 ，食物能使机体产生“额外”热量的现 象，称为食物的特殊动力作用。
蛋白质 “额外”增加的热量约30％左右， 糖或脂肪则可 “额外 ”增加4％～6％的热量， 混合性食物为10％。
非寒战产热（代谢产热）：以褐色脂肪组
织（含丰富的线粒体，分布于腹
股沟、腋窝等处）的产热量最大。 对新生儿意义尤大。
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二、体热平衡（机体产热与散热）
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3、产热活动的调节
①体液调节：
甲状腺素，作用缓慢，持续时间长。机体暴露
于寒冷环境中数周，甲状腺活动增强。
肾上腺素和去甲肾上腺素 、生长激素，作用快，
持续短。
②神经调节：寒冷刺激兴奋机体交感神经系统，导
致肾上腺素和去甲肾上腺素释放增多，产热增加；
寒冷刺激兴奋下丘脑