动物生理学-第七章 体温调节

产热反应加强 体温升高(39℃) (产热和散热建立新的动态平衡)散热反应抑制
体温调节
五、外界温度对动物体温的影响
家畜的耐热与抗寒
家畜对高温与低温的适应
体温调节
（一）家畜的耐热与抗寒：
各种动物对炎热和寒冷的耐受能力不同； 骆驼（体表的蒸发散热和体温升高） 绵羊（喘息） 马（出汗散热） 牛（水浴）
猪的耐热能力较弱，尤其是仔猪更弱。
恒温动物（homeothermic animal） 体表温度(shell temperature) 体核温度(core temperature)
生理学上的体温（body temperature）是指身 体深部的平均温度。通常用直肠温度来代表。
体温测量 直肠温度 36.9-37.9℃ 最稳定 口腔温度 36.7-37.3℃
在机体呼吸空气的条件下测定耗氧量和CO2产
生量 （2）闭合式测定法 一般是使用能量代谢率测定器械
四、基础代谢和静止能量代谢
基础代谢——
动物在维持基本生命活动条件下的能量代谢水平 基本生命活动条件 即清晨、清醒、静卧，前夜睡眠良好，测定时无精神 紧张；测定前至少禁食12小时；室温保持在20-25 ℃；这 种状态下单位时间内的能量代谢。
体温调节
3.气候适应(climatic adaptation) 经过几代自然选择和人工选择，动物的遗传 特性发生变化，不仅本身对当地的温度环境表现 良好的适应能力，而且能传给后代。
判断：
寒战可增加产热，但不一定能使体温升高。 热喘呼吸时呼吸变得频浅。 家畜使役时，骨骼肌成为产热量最多的组织。 皮肤血管口径的调节与散热有重要关系。 下丘脑是维持体温恒定时的必需中枢。正常体温的高低是 由下丘脑体温调定点规定的。 6. 寒战性产热量一般低于非寒战性产热量。 7. 家畜的体温之所以恒定，是因为下丘脑的体温调节中枢起 决定作用。 8. 同一畜体各部位的温度不相同。 9. 切断脊髓与其以上部位的联系，体温基本不变。 10. 切断延髓与其以上部位的联系后，心搏和呼吸基本不变， 体温失调。 1. 2. 3. 4. 5.
又称代谢产热，指体内发生广泛的 代谢产热增加。以褐色脂肪组织的产热 量最大，约占非战栗产热总量的70％。
动物对寒冷的生理反应
增加绝热性能；短期-竖毛肌收缩，被毛竖立，
形成一层温热的空气层；长期-被毛增生，皮下脂肪 蓄积，增大机体的绝热效应。
调整血液循环；皮肤和表层血管收缩，减少散
热。1减少外周血流，使皮温下降；2由于血液的 对流散热减少，使皮肤的绝热效能增加。
产热多于散热，体温升高，而散热超过产热则引起体温下降。
（一）产热
组织器官 脑 内脏 骨骼肌 其他
1. 产热的主要器官
占体重百分 比（%）
2.5 34.0 56.0 7.5 产热量（%） 安静状态 劳动或运动 16 1 56 8 18 90 10 1
体温调节
2.机体产热的其它形式
① 战栗产热（shivering thermogenesis）： 骨骼肌同时发生不随意的节律性收缩。屈肌和伸肌同 时收缩，不做外功，但产热量很高。代谢率可增加4-5倍。 ② 非战栗产热（non-shivering thermogenesis）：
第七章 能量代谢与体温调节
（Energy metabolish and Temperature regulation）
重点：
1.食物的能量指标的几个概念； 2.影响能量代谢的因素，基础状态的概念； 3.散热的不同方式及体温调节。
难点： 体温调节
能量的来源与利用
体 温
能量代谢测定的几个概念
能量代谢测定方法 基础代谢和静止能量代谢 影响能量代谢的因素
体温调节
温度感受器：
① 外周温度感受器 冷感受器
热感受器
广泛分布于皮肤、粘膜和内脏。 ② 中枢温度感受器 热敏神经元(warm-sensitive neuron) 冷敏神经元(cold-sensitive neuron) 脊髓、延髓、脑干网状结构等处。
体温调节
体温调节中枢：
体温调节的基本中枢位于下丘脑。
蛋白质： 25-30％ 糖和脂肪：4-6％
4、环境温度
环境温度升高或降低均可使能量代谢升高 环境温度：20～30℃ 稳定 肌肉松驰；
＜20℃ 代谢↑ 寒战，肌肉紧张度↑
＜10℃ 代谢↑↑ 寒战，肌肉紧张度↑
＞30℃ 代谢↑ 体内化学反应速度↑，
发汗、呼吸、循环机能↑
体温调节
一、体 温
机体具有完善的体温调节机构， 可以调节机体产热与散热过程， 维持相对恒定的体温，不因外 界气温变化或机体活动情况的 改变而发生显著的变动。
体温调节
体温调定点学说：
在PO/AH区中有一个控制体温的调定点， 而PO/AH区的温度敏感神经元可能起调定点的 结构基础。
当体温处于调定点时，机体的产热和散热过 程处于平衡状态，体温维持在调定点设定的水平。
例：细菌所致的发热 致热原 调定点阈值上移 (如:39℃) 热敏神经元阈值升高 冷敏神经元阈值降低 热敏神经 冷敏神经 元放电频 元放电频 率减少 率增加
显汗蒸发
wk.baidu.com热
维持生理过 程的热能
散热
辐射 体表面积
食 物
畜产品使代 谢加强(乳、 卵、毛等)
消化道发 酵产热 活动产热 （如觅食）
热
传导 影 响 因 素
机体被毛
身体储备 营养物
能
对流
组织和外周 血流的传导
环境温度湿 度空气流动
蒸发 外界热
体温调节
四、体温恒定的调节
动物机体体温的调节主要有两种形式： 自主调节—— 下丘脑的体温调节中枢通过对产热和 散热的调节而使体温维持恒定。 行为调节—— 指动物通过自身行为的改变以控制散 热和产热的程度，维持体温的恒定。
动物体温的生理波动
机体的产热和散热过程 体温恒定的调节 外界温度对动物体温的影响
生物体内伴随物质代谢过程而产生的 能量释放、转移、贮存和利用的过程，称 为能量代谢。
机体唯一能利用的能量是蕴藏在食物 中的化学能。能量主要来自糖和脂肪，而 蛋白质主要用于细胞自我更新、合成酶和 激素等。
一、能量的来源与利用
腋窝温度 36.0-37.4℃
体温调节
二、动物体温的生理波动
家禽的体温比家畜高 幼畜的体温比成年家畜略高 公畜较母畜略高？ 发情期、妊娠期体温较高，排卵时体温降低 肌肉活动时体温升高 采食后体温升高0.2～1℃，持续2～5h之久 清晨2～6时体温最低，午后1～6时最高
体温调节
三、机体的产热和散热过程
基础代谢率:
单位时间内的基础代谢称为基础代谢率。通 常以每小时每平方米体表面积的产热量
KJ/m2· h 静止能量代谢：
KJ/w0.75· h
动物在一般的畜舍或实验室条件下，早晨 饲喂前休息时（以卧下为宜）的能量代谢水平
五、影响能量代谢的因素 1、肌肉活动
对能量代谢的影响最大
运动或劳动的强度
消耗的能量
家畜的抗寒能力一般较强。
体温调节
（二）家畜对高温与低温的适应：
1.习服(acclimation) 动物短期（通常数月）生活在超常环境温 度（寒冷或炎热）中所发生的适应性反应。 2.风土驯化(accilimatization)
随着季节性变化机体发生的对环境温 度的适应。表现为被毛厚度和血管收缩性 发生变化等，以增强机体对外界温度变化 的适应能力。
能量代谢值可作为评价劳动强度的指标
2、精神活动 精神紧张、情绪激动 骨骼肌的紧张性 交感神经兴奋 儿茶酚胺释放 代谢率 能量代谢
3、食物的特殊动力效应
进食后一段时间内（从进食后1h开始持续 到7-8h），机体处于安静状态，产热量比进食前 有所增加，食物这种使机体产生额外的热量作用， 称为食物的特殊动力效应。
体温调节
辐射（radiation）散热
体热以红外线的形式传给外界温度较低物体。
传导（conduction）散热
散热方式
机体的热量直接传给同它接触的较冷物体。
对流（convection）散热
与体表接触的气体或液体流动来交换和散发热量。
蒸发（evaporation）散热
体表水分蒸发。
在气温接近或超过体温时，蒸发散热成为唯一有效的散热方式。 不显汗蒸发
4. 请说明治疗该感冒病人的有效措施。
主要营养物质的能量转化
1、糖： (70％以上)
有氧氧化 葡萄糖
供氧条件不同
CO2+H2O+ E 38mol ATP 乳酸+E 2mol ATP
无氧酵解
2、脂肪：(30％) 能源物质在体内的主要储存形式
3、蛋白质：很少
组织细胞和生物活性物质的更新
二、能量代谢测定的几个概念 1.食物的热价 1克食物氧化时所释放出来的热量
意义：根据机体在一定时间内耗氧量推算出能量代谢率
3.呼吸商 （RQ）
一定时间内机体呼出CO2的量与吸入的O2消耗 量的比值。以RQ表示
RQ=
CO2产生量(ml) 氧耗量(ml)
糖＝1.0， 脂肪＝0.71，蛋白质＝0.80
意义：可估计某一时间段体内被氧化的3种物质比例
三、能量代谢的测定方法
根据“能量守恒”定律 原理：
战栗和非战栗产热；
体温调节
3.等热范围或代谢稳定区
外界温度 在等热范围内 饲养家畜最为 适宜，在经济 上最为有利。
体 热 产 生
体 温 降 低 低
物理性调节 化学性调节 等热范围
体 温 升 高
高
正常体温 环境温度
体温调节
（二）散热 主要散热途径：
动物的主要散 热部位是皮肤； （75～85%） 其他的散热途径 还有呼吸器官、消化 器官和排尿等。
机体释放的能量=热能+外功
安静时，外功 = 0
能量代谢 = 机体单位时间内散发的
总热量
1、直接测热法
图9-2
2、间接测热法
①测定CO2产生量和耗O2量 ②测定尿氮排出量,得出蛋白质产热量 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
间接测热法中耗O2量与CO2产生量的测定方法 （1）开放式测定法（气体分析法）
视前区-下丘脑前部 (preoptic-anterior hypothalamus area，PO/AH)是体温调节中枢的关键部位。
体温调节
信号传出途径与效应器：
1.植物性神经系统 主要通过对心血管、呼吸、皮肤、汗腺和代谢的影响。 2.躯体神经系统
主要控制骨骼肌的紧张性和运动。
3.内分泌系统
通过分泌促甲状腺激素和促肾上腺皮质激素等。
单位: kJ或kcal 糖 蛋白质 脂肪 4.1kcal/g 4.3kcal/g 9.0kacl/g 17.15kJ/g 17.99kJ/g 39.75kJ/g
2.食物的氧热价
某种营养物质在体内氧化时消耗一 升氧所产生的热量 单位： kJ /L 糖 5.0kcal/L 21.00KJ/L 蛋白质 4.5kcal/L 18.80KJ/L 脂肪 4.7kcal/L 19.70KJ/L
A 高热 B 等热 C 低热 D 三者均可
某成年男性，受凉后出现咳嗽、全身乏力，寒战，随后 体温升高至39.8℃。经酒精擦浴后体温降低至37.2℃ ，2h后 体温再次升高。经全面检查，临床诊断为重度感冒。问题： 1. 寒战后为什么会出现体温升高？ 2. 酒精擦浴后体温为什么降低？
3. 酒精擦浴后体温降低后2小时，体温为何再次升高？
选择：
1 狗的散热是以（ ）为主 A 蒸发 B 传导、对流、辐射 C 传导 D 对流
2 当环境温度高于皮肤温度时，（ ）成为唯一的散热方 式。 A 传导 B 对流 C 辐射 D 蒸发
3 动物剧烈运动时，（ ）产热量最多。
A 心脏 B 肝脏 C 肾脏 D 骨骼肌
4 从畜牧业生产来看，外界温度在（ ）范围内饲养动物 最经济。