能量代谢和体温(生理学课件)

二、人体的产热和散热
• 人体的产热 安静时：内脏（主要是肝脏）
主要产热器官 运动时：骨骼肌
寒战产热 （肌紧张）
机体产热形式及其调节
非寒战产热 （代谢产热）
散热方式 (1)辐射(radiation)散热
机体以热射线（红外线）的散热。 辐射散热量取决于皮肤与环境之间的温度差和有效辐射面积。
当气温≧皮肤温度，辐射散热即丧失（特殊情境）
思政目标：
合理饮食，适当锻炼，养成健康的生活习惯。
Part1 教学难重点
重点： 氧解离曲线的特点及影响因素。 难点： 呼吸节律产生的机制，三级呼吸中枢假说。
Part2
第一节 能量代谢
知识讲解 能量代谢（energy metabolism）：指人ห้องสมุดไป่ตู้内物质代谢过程
中伴随发生的能量的释放、转移、贮存和利用。
精神性发汗(mental sweating): 由于精神紧张引起的汗腺的分泌。
三、体温调节
自主性体温调节(automatic themoregulation)
行为性体温调节(behaviora themoregulation)
(一)温度感受器 1.外周温度感受器 热觉感受器
2.中枢温度感受器 中枢温度敏感神经元：热敏N元、冷敏N元
糖 脂肪 蛋白质
三种营养物质氧化时的有关数据
热价(KL/g）
物理热价 生物热价
17.2
17.2
39.7
39.7
23.4
18.0
O2耗量 (L/g)
0.83 2.03 0.95
CO2耗量 (L/g)
0.83 1.43 0.76
呼吸商
1.00 0.71 0.80
氧热价 (KJ/L)
20.9 19.6 11.1
2.间接测热法 原理：定比定律 反应底物的量与反应产物的量之间有一定的比例关系。
即：根据O2耗量或CO2产生量来推算产热量。
间接测量必须了解与之相关的几个概念：热价、氧热价、呼吸商。
能量代谢有关的几个概念 • 食物的热价（thermal equivalent of food）：1克食物被氧化时所释
其正常阈值为37℃左右。
体温↑ (>37℃)
热敏神经元 （PO/AH）
产热减少 散热增加
体温↓
恢复到调定点水平
体温↓ (<37℃)
冷敏神经元
产热增加 散热减少
体温↑
调节过程：
当体温>37 ℃ 热敏N元（+） 散热>产热 体温恢复正常。
当体温<37 ℃ 冷敏N元（+） 散热<产热 体温恢复正常。
代谢性产热 反射性产热 行为性产热
氧化某种营养物质时所产生的热量。
某种食物的产热量=该食物的氧热价×该食物的耗氧量
能量代谢有关的几个概念 • 呼吸商（respiratory quotient，RQ）：在一定时间内机体呼出的二
氧化碳与吸入的氧气的比值
RQ＝
CO2产生量（mol或 ml） O2耗量（mo或lml）
混合食物的RQ=0.82
②发汗 (可感蒸发sensible evaporation) 是指汗腺分泌汗液的过程。
当气温≧皮肤温度（30℃）时，辐射、传导和对流散热方式即 停止，此时蒸发散热成为唯一的散热方式。
1.机体散热途径
温和气温时人体散热方式及其所占百分比
散热方式
散热量(kJ)
辐射、传导、对流
8786.40
皮肤水分蒸发
产热
物理性散热 反射性散热 行为性散热
散热
Part3
小组互动汇总
一、自学知识讨论 二、重难点知识汇报 三、思政目标
Part4 案例分析
儿科护士小张，在值夜班时，一位家长抱着小 女孩急匆匆地来到儿科急诊室。女孩3岁，面色 潮红，呼吸急促，身体摸上去很热。家长介绍， 孩子已经感冒3天，用感冒药和抗生素效果都不 好，也给孩子用酒精擦过身体，可发热一直反 反复复。今天温度又升到了39.8℃，直打寒战， 因为害怕就赶紧抱孩子来医院看病。 请思考： 1.发热是怎么回事？为什么会出现寒战？ 2.日常生活中遇到发热患者，应采取哪些物理 降温措施？
基 30 础 代 谢 20 率 % 10
蛋白质
糖 脂肪
蛋白质的特殊动力效应最为显著
1
2
3
进食后（时间）
四、基础代谢 • 基础代谢（basal metabolism）：人体在基础状态下的能量代谢
①清晨、清醒、静卧（未作肌肉活动） ②精神安宁（无精神紧张） ③空腹（禁食后12～14h） ④室温20～25℃
Part5 课后巩固
1.基础代谢率： 2.能量代谢影响最为显著的是（ ） A.进食 B.肌肉活动 C.环境温度 D.精神活动 3.以基础代谢率测定作为重要辅助诊断方法的 疾病是（ ）
A.肾上腺皮质功能障碍 B.垂体功能障碍 C.甲状腺功能障碍 D.肾上腺髓质疾病
体温
目录
1
教学目标及难重点
2
知识讲解
女子基础体温随月经周期而产生周期性变动。排卵日最低，排
卵后升高0.3～0.6℃ 。37
36.9
基 36.8 36.7
础 36.6
体 36.5 温 36.4
36.3
排卵日
36.2
36.1
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27
月经周期（天）
（二）体温的生理变动
• 年龄 儿童体温＞成人体温＞老年人体温 新生儿(早产儿)新生儿体温调节机制不完善，体温易受环境影响 • 其他因素 麻醉药能降低体温，术中和术后病人要保温。 肌肉活动、情绪激动、精神紧张使体温升高。
BMR（相对值）=
正常平均值
×100%
Part3
小组互动汇总
一、自学知识讨论 二、重难点知识汇报 三、思政目标
Part4 知识拓展
肥胖的程度可以用体重指数（BMI）来表示， BMI=体重/身高的平方（m2）. BMI的等级：在 20~25之间为理想体重。
肥胖与脂肪肝、糖尿病、心血管疾病的发生有 着高度的相关性。因此人们应该注意改善膳食 结构并养成良好的生活习惯，以避免肥胖及其 多种相关疾病的发生。
冷觉感受器
（二）体温调节中枢
主要位于下丘脑，特别是视前区-下丘脑前部（PO/AH）
基本体温 调节中枢
下丘脑
散热中枢 产热中枢
下丘脑前部、视前区 下丘脑后部
散热效应 产热效应
体温调定点学说：下丘脑PO/AH的温度敏感神经元在体温调节中起调定点作用， 决定体温的水平。
（三）体温调定点
在下丘脑前部视前区，使体温在一定水平上稳定的工作点，称为 体温调定点。
3
小组互动汇总
4
案例分析
5
课后巩固
Part1 教学目标
知识目标：
1.掌握：体温的概念及其正常范围，机体的产热和散热途径。 2.熟悉：体温的生理波动，体温的调控机制。
能力目标：
1.能够运用本节知识，解释发热原因。 2.能够正确判断患者是否发热，并指导高热患者实施物理降温和
药物降温。
思政目标：
服务他人，奉献社会。
放出来的热量 物理热价：体外燃烧释放的热量 生物热价：体内氧化释放的热量
注：糖和脂肪的物理热价和生物热价相等，蛋白质因在体内氧化不完全，一部分 热量以尿素形式排出去了，故两热价不等。
能量代谢有关的几个概念 • 食物的氧热价（thermal equivalent of oxygen）：每消耗1L氧气用以
Part5 课后巩固
1.体温： 2.关于正常人的体温正确的是（ ） A.腋窝温＞直肠温＞口腔温 B.腋窝温＞口腔温＞直肠温 C.直肠温＞腋窝温＞口腔温 D.口腔温＞直肠温＞腋窝温 3.机体温度最高的部位是（ ） A.心 B.肝 C.脑 D.肾 4.根据散热原理，分析如何降低高热患者的体温。
测量部位 直肠温度(肛温) 口腔温度(口温) 腋窝温度(腋温)
正常范围 36.9～37.9℃ 36.7～37.7℃ 36.0～37.4℃
直肠温度最接近人体内部温度
（二）体温的生理变动 • 昼夜节律 最低：清晨2～6时 最高：下午1～6时 波动幅度一般不超过1℃。
（二）体温的生理变动 • 性别 成年女子体温平均比男子高0.3℃。
一、机体能量的来源与去路
（一）能量的来源 • 糖：主要供能物质（50%～70%）以葡萄糖为主 • 脂肪：储存和提供能量（20%～30%）饥饿时，脂肪成为主要供能 物质 • 蛋白质：长期饥饿或体力极度消耗时供能
长期不能进食病人（恶液质）、甲亢等
（二）能量的去路
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。
糖、脂肪、蛋白质
ATP
分 解 释放 氧 化能
CO2 H2O
热能（放散） >50%
化学能 转移 <50%
C 贮存
C~P
ADP Pi
利用 能
肌肉收缩 神经传导 吸收分泌 合成代谢 其他
C：肌酸 Pi：磷酸 c-p:磷酸肌酸（能量释放过剩，暂时储存，ATP的储存库）
二、能量代谢的测定
❖ 测定能量代谢的基本原理： 能量守恒（食物中的化学能=最终的热能+对外做的功）
能量代谢
目录
1
教学目标及难重点
2
知识讲解
3
小组互动汇总
4
知识拓展
5
课后巩固
Part1 教学目标
知识目标：
1.掌握：能量的来源、影响能量代谢的主要因素，基础代谢率的概念 。 2.熟悉：能量代谢的测定原理、测定方法。 3.了解：能量代谢的过程 。
能力目标：
1.掌握：能量的来源、影响能量代谢的主要因素，基础代谢率的概念 。 2.熟悉：能量代谢的测定原理、测定方法。 3.了解：能量代谢的过程 。
三、影响能量代谢的主要因素 （一）肌肉活动 肌肉活动对于能量代谢的影响最为显著
三、影响能量代谢的主要因素
（二）环境温度
环境温度在20℃～30℃时，能量代谢水平较低，最稳定。
（三）精神和心理活动
肌紧张 交感神经兴奋 儿茶酚胺释放
能量代谢率
三、影响能量代谢的主要因素
（四）食物的特殊动力效应（specific dynamic effect of food） 进食引起机体额外产生热量的现象。
Part1 教学难重点
重点： 机体能量的来源；食物的热价、氧的热价，
呼吸商；能量代谢的主要影响因素。 难点： 能量代谢的测定原理。
Part2 知识讲解
第二节 体温
• 体温（body temperature）：机体深部的平均
温度，也称体核温度
环境温度 20℃
环境温度 35℃
一、人的正常体温及生理变动 （一）体温测量部位及正常值
通过冷、热空气的对流使机体散热的方式。
对高热病人常用冷风、风扇措施降温。
(4)蒸发(evaporation) 是利用水分从体表汽化时吸收体热的
一种散热方式。
①不显汗(不感蒸发insensible evaporation) 指水分直接透出皮肤和粘膜表面的蒸发。无汗腺活动。 皮肤蒸发：0.6～0.8 L/d 呼吸道蒸发：0.2～0.4 L/d
❖ 如果限制其做外功(外功=0)，单位时间内产生的总热量就是单位 时间内的能量代谢。
❖ 单位：kJ，kCal ❖能量代谢率（energy metabolic rate）：机体在单位时间内所消耗
的能量。
二、能量代谢的测定（直接法和间接法）
1.直接测热法 原理：能量守恒定律 单位时间释放的能量=单位时间内消耗的能量
1820.04
呼吸道水分蒸发
1004.16
呼出气
439.32
加温吸入气
313.80
粪、尿
188.28
合计
12552.00
所占百分比(%) 70.0 14.5 8.0 3.5 2.5 1.5 100.0
皮 肤
蒸发
散
热
方
辐射
式
传导
小
结
对流
2.散热的调节反应
（1）皮肤血流量的调节 （2）发汗的调节
温热性发汗(thermal sweating): 由于体内外温热性刺激引起的汗腺的分泌。
第二节 体温
(2)传导(conduction)散热 机体的热量直接传给同它接触的较冷的物体。 传导散热的效率取决于温度差，与物体接触面积和物体的导热 性能。
对高热病人常用导热性能好的冰袋或冰帽置于腋窝、颈部和 腹股沟等处降温。
(3)对流(convection)散热
对高热病人暴露皮肤，增加辐射散热
166.2 154.0
157.8 146.5
158.6 146.9
154.0 142.4
149.0 138.6
• 基础代谢率（BMR ） 正常值：相对值在±15%以内 临床意义：辅助诊断甲状腺疾病的方法之一 甲亢时，BMR比正常值高25%～80% 甲低时，BMR比正常值低20%～40%
（实测值－正常平均值）
四、基础代谢 基础代谢率（basal metabolism rate，BMR）：基础状态下单位时
间内的能量代谢。
我国人正常的基础代谢率平均值 kJ/（m2.h）
年龄（岁） 11～15
16～17 18～19 20～30 31～40
41～50 50以上
男性 女性
195.5 172.5
193.4 181.7