简述能量代谢测定的原理和步骤。
能量代谢测定的原理和方法
能量代谢测定的原理和方法热力学第一定律指出：能量由一种形式转化为另一种形式的过程中，既不能增加，也不减少。
这是所有形式的能量（动能、热能、电能入化学能）互相转化的一般规律，也就是能量守恒定律。
机体的能量代谢也遵循这一规律，即在整个能量转化过程中，机体所利用的蕴藏于食物中的化学能与最终转化成的热能和所作的外功，按能量来折算是完全相等的。
因此，测定在一定时间内机体所消耗的食物，或者测定机体所产生的热量与所做的外功，都可测算出整个机体的能量代谢率（单位时间内所消耗的能量）。
测定整个机体单位时间内发散的总热量，通常有两类方法：直接测热法和间接测热法。
（一）直接测热法直接测热法（direct calormetry）是测定整个机体在单位时间内向外界环境发散的总热量。
此总热量就是能量代谢率。
如果在测定时间内做一定的外功，应将外功（机械功）折算为热量一并计入。
图7-1是本世纪初Arwater-Benedict所设计的呼吸热量计的结构模式图。
它是由隔热密封的房间，其中设一个铜制的受试者居室。
用调节温度的装置控制隔热壁与居室之间空气的温度，使之与居室内的温度相等，以防居室内的热量因传导而丧失。
这样，受试者机体所散发的大部分热量便被居室内管道中流动的水所吸收。
根据流过管道的水量和温度差，将水的比热考虑在内，就可测出水所吸收的热量。
当然，受试者发散的热量有一部分包含在不感蒸发（参看第二节）量中，这在计算时也要加进去。
受试者呼吸的空气由进出居室的气泵管道系统来供给。
此系统中装有硫酸和钠石灰，用业吸收水蒸气和CO2。
管道系统中空气中的O2则由氧气筒定时补给。
直接测热法的设备复杂，操作繁锁，使用不便，因而极少应用。
一般都采用间接测热法。
图7-1 直接测热装置示意图（二）间接测热法在一般化学反应中，反应物的量与产物量之间呈一定的比例关系，这就是定比定律。
例如，氧化1mol葡萄糖，需要6mol氧，同时产生6mo lCO2和6molH2O,并释放一定量的能。
能量代谢
三、体温调节
（自主性体温调节） (一)温度感受器
1、外周温度感受器
分布：全身皮肤、某些粘膜和腹腔内脏等处。 类型：温觉感受器和冷觉感受器 作用：温度感受器传入冲动到达中枢后，
除产生温觉外，还能引起体温调节反应。
Hale Waihona Puke 2、中枢性温度敏感神经元分布：下丘脑、脑干网状结构和脊髓等处 分类：热敏神经元和冷敏神经元 作用：
当气温≥体表温度（气温≥ 30℃）时， 蒸发是唯一的散热途径
①不感蒸发： 又称不显汗。指机体水分直接 透出皮肤和粘膜表面蒸发散热的形式。
不感蒸发是持续进行的。 人体不感蒸发量约1000ml/日。 ∴临床上给病人补液时应考虑到由不感蒸 发丢失的体液量。 ②发汗：又称可感蒸发。汗腺分泌汗液， 汗液蒸发带走热量。
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
3、对流散热：
指体热凭借空气流动与环境交换热量的
散热方式。
对流散热是传导散热的一种特殊形式。
空气温度 对流散热量主要取决于 风速
4、蒸发散热：
水分在皮肤和粘膜表面由液态转化为气态，
同时带走大量热量的散热方式。 蒸发散热量主要取决于空气湿度
甲亢：+25％～+80%；甲低：-20%～-40% 发烧：体温每升高1℃，BMR升高13%.
能量代谢与体表面积有关
举例
某男性，20岁，体表面积1.5m2，基础 状态下6分钟耗氧量1.5L。
1、计算基础代谢率
(实测值- 正常平均值) × 100% 基础代谢率= 正常平均值
2、分析基础代谢率是否正常
部交感中枢的传出通路之一，其紧张性改
变可使皮肤血流量在很大范围内变化。
动物营养学习题
绪论1、名词：养分、营养、营养学、饲料、动物营养学。
2、试述动物营养学的研究目标和任务。
3、简述动物营养学的地位与发展趋势。
4、动物营养在提高动物生产效率中有何地位和作用？第一章动物与饲料1.名词：CP、CA、EE、CF、ADF、NDF。
2.饲料概略养分分析对饲料养分如何分类，各种养分如何测定或计算？3.简述养分一般的营养生理功能。
4.试比较动植物体组成成分的异同？5.论述概略养分分析体系的优缺点。
6. 经测定饲喂态玉米含水8%，CP9.6%、EE3.6%、CF1.3%、CA1.1%、Ca0.03%、P0.29%，问饲喂态时NFE含量？绝干状态时CP、Ca？7. 生产猪全价饲料时，每吨配合饲料加入了600g FeSO4·7H2O、200gMnSO4·H2O、700gZnSO4·7H2O、700gCuSO4·5H2O，问此饲料中分别添加了多少ppm的Fe、Cu、Mn、Zn？(纯度85％)第二章动物对饲料的消化与利用1.名词：消化，吸收，消化率。
2.比较单胃，反刍动物消化方式的异同3.瘤胃消化饲料的基础及其优缺点4.蛋鸡每天采食120g饲料，含CP18%，Ca3.5%,每天随粪排出cp4.32g，Ca1.95g，内源cp1.5g Ca0.9g 问cp,Ca的ADg 和Tdg各是多少？5.影响消化率的因素有哪些？如何提高动物对养分的消化率？第三章水的营养1.简述水的基本营养生理功能。
2. 为什么说动物缺水比缺乏其他营养素更危险？3. 试述影响动物需水量的因素及其对生产的指导意义。
4.动物体水的来源和去路分别有哪些方式？第四章蛋白质的营养1.名词：EAA、NEAA、LAA、RDP、UDP、IP。
2.简述蛋白质的营养生理功能。
3.解释氨基酸之间的拮抗、平衡、转化及中毒关系。
生长猪、禽的必需氨基酸包括哪几种？4.列出猪和家禽常见的EAA名称，常见拮抗氨基酸对、转化氨基酸对。
能量代谢
能量代谢和体温
能量的来源，利用及能量代谢的测定 影响能量代谢的因素及基础代谢 机体的产热与散热 体温的正常变动及调节
一、能量的来源
根本来源：食物（糖、脂肪、蛋白质） 直接来源：ATP
三大营养物质的能量转化： 三大营养物质的能量转化： 1.糖——提供50%~70% 有氧 二氧化碳+水+38mol ATP 葡萄糖 无氧 乳酸+2mol ATP 氧债： 氧债：
4.肌肉活动影响
代谢增强，产热率增加，体温上升
5.情绪激动，精神紧张，进食等
（三）体温调节
①自主性体温调节（生理性调节）： 人体和恒温动物的体温在下丘脑体温 调节中枢的控制下通过增减皮肤血流量、 发汗、寒战等生理调节反应而经常维持于 一个稳定的水平。 ②行为性体温调节： 机体在不同温度环境中采取不同的姿 势、行为、保温、降温等措施称为行为性 体温调节。
1影响能量代谢的主要因素
1)肌肉活动
肌肉 活动 需要 能量 能量代谢率 营养物质的氧 化分解 氧耗量
机体氧耗量与肌肉活动强度呈正变关系
2）精神活动 肌紧张 精神 （+ ） 交感神经 紧张 肾上腺分泌
产热量
能量代 谢率
3）食物的特殊动力效应：
人进食约1小时后，机体产生明显的额外的能 量消耗，产热量明显增多的效应。
通过气体的流动来散失的 体热。 ①风速 ②散热面积
影响对流散热的主要因素：
（四）蒸发散热：
通过身体体表的水分由液体状态转变为气体 状态而散失体热。
蒸发散热的两种形式： ①不感蒸发（不显汗）
体液的水分直接透出皮肤 和呼吸道,在未聚集成明显 水滴前就蒸发掉的一种散 热形式，与汗腺无关。 例：狗的热喘呼吸
能量代谢测定及应用
既往研究-肝硬化
肝硬化(n=100)
REE(kcal/day)
REE H-B(kcal/day) REE/REE H-B(%) RQ CHOE（%） FATE（%） PROE（%）
1274.27±316.36
1493.80±246.80 85.81±18.43 0.87±0.05 47.20±21.43 27.74±18.64 32.81±19.89
Meng QH, Hou W, et al.Resting energy expenditure and substrate metabolism in patients with acute-on-chronic hepatitis B liver failure.J Clin Gastroenterol.2011 May-Jun;45(5):456-61. 32
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代谢车配件及新代谢车
10
代谢车原理
能量守恒和化学反应等比定律
碳水化合物 + 蛋白质 脂肪
O2
CO2 + H2O + 热量
机体消耗一定量的蛋白质、脂肪和碳水化合物，产生一定的 热量时，会相应的消耗一定量的O2，产生一定量的CO2
不同物质反应产生的CO2和O2比例不同，因此依据两者
比值（呼吸商，RQ）可推算能量的来源
能量代谢与体温(生理学课件)
3.影响能量代谢的主要因素
（1）肌肉活动
是影响能量代谢的最显著 因素。
（2）精神活动
主要通过肌紧张 及激素 的作用增加产热量。
=
在睡眠和在活跃时的精神活动下，脑 中葡萄糖代谢率没有差异。但精神紧张 状态如烦恼、恐惧时，产热量显著增加。
（3）食物的特殊动力效应
概念 ：进食能刺激机体额外消耗能量的作用。 效应：蛋白质30%,糖6%,脂肪4%,混合10%
9．下列哪种疾病会导致基础代谢率明显升高（ ）。
A．呆小症
B．糖尿病
C．甲状腺机能亢进
D．甲状腺机能低下
10．测定基础代谢率的最稳定的环境温度（ ）。 A．10～20℃ B．20～25℃ C．30～35℃ D．37℃
11．机体主要的散热器官是（ ）。 A．肾脏 B．皮肤 C．肺 D．消化道
12．当外界温度高于皮肤温度时，机体的散热形式是 （ ）。
）。
15．体温调节的基本中枢位于（ ）。 A．脊髓 B．延髓 C．中脑 D．下丘脑
16．有关调定点下列哪项错误（ A．位于视前区—下丘脑前部 C．发热时不影响调定点数值 无障碍，调定点上移
）。
B．规定数值一般为37℃ D．发热时，体温调节机能并
能量代谢
1.机体的能量来源与利用 （1）能量的来源
①三磷酸腺苷是机体直接 供能物质
ATP
②三大营养物质的能量转化
a.糖 b.脂肪 c.蛋白质
2.能量的利用
2.能量代谢的测定 （1）能量代谢的测定原理
根据能量守恒定律： 食物中化学能＝热能＋外功
能量代谢率：单位时间内所消耗的能量。 测量单位时间机体产热量。
6．能量代谢率与下列哪项具有比例关系（
A．体重
王步标运动生理学第六章能量代谢与运动
磷酸原系统 糖酵解系统 有氧氧化系统
(一)磷酸原系统（ ATP-PCr系统或非乳酸能系统）
概念 磷酸原系统是由三磷酸腺苷和磷酸肌酸构成的能
量系统。也称ATP-PCr系统或非乳酸能系统。
反应： ATP
ADP＋Pi＋能 （供能2S）
PCr + ADP
C + ATP
特点： ①不需Ｏ2 ②输出功率最高 ③贮量少，供能时间约7.5
4、属于磷酸原供能特点错误的是（ ）。 A.能量输出功率高， B.无氧代谢， C.ATP生成少， D.动员所有贮备可供能33S。
5、剧烈运动时，肌肉中含量明显上升的是（ ）。
A.ATP， B. PCr， C.乳酸， D.都不是。
6、从机体能量代谢的整个过程来看，其关键的环节是 （ ）。
A.糖酵解， B.糖类有氧氧化，
每h产热量为4.99×60=299.53（KJ） 24h产热量为299.53×24=7188（KJ）
三、影响能量代谢的主要因素
1.肌肉活动：能量代谢与运动强度呈正相关。 2.精神活动的影响：平静地思考问题时增加不超
过4%，精神处于紧张状态，如烦恼、恐惧或强烈情 绪激动时，产热量可以显著增加。
3.食物的特殊动力作用：蛋白质产热量增加30%，
分 标 准 的
运 动 时 间
表为
100
100
有氧氧化系统
ATP-PCr系统
ATP
供 分应
百
①
糖酵解系统
②③
④
运动时间
（二）能量连续统一体理论在体育实践中的应用
1.明白运 动项目所 需的主要 供能系统
2.训练中着 重发展起主 要作用的供 能系统
3.制定合理 的训练计划， 选择相应的 运动练习方 法
间接能量代谢测定
间接能量代谢测定一、能量消耗的测定方法营养支持治疗在危重症患儿的治疗中有着重要意义，而准确测定患儿的能量消耗则是制定合理的营养支持方案的前提。
目前能量消耗的测定方法有以下几种：1.直接测热法测定的是一定时间内机体释放出来的总热量，是测量人体总能量消耗最准确的方法。
其原理是将受试者置于密闭的测热室内，通过测量身体向环境的散热量来计算总的能量消耗。
但由于这种测热装置设计和制造复杂，又需要受试者较长时间处于限定的生理环境和测定空间里，其临床应用受到限制，目前主要用于能量代谢的基础研究。
2.双标水法(DLW)原理是被试者口服一定量的含有氢(2H)和氧(18O)稳定放射性核素的水(2H218O)，收集受试者尿液、唾液或血液样本，通过测量两种放射性核素浓度的变化，获得放射性核素随时间的衰减率。
然后通过比较18O和2H的消除速率的差别，算出二氧化碳产生量VCO2，再依据呼吸商(RQ)或食物商(FQ)，利用经典的Weir公式计算出总的能量消耗。
这样收集样本的过程较为简单，且无毒、无损伤，对健康无任何影响。
但此法也存在一定的缺点：18O试剂昂贵，而且测试需要灵敏度和精确度较高的放射性核素质谱仪和高技术素质的分析人员，因此，此方法限制了在住院患者及危重症患者中的应用。
3.公式预测法用预测公式评估患者能量消耗的方法简单易行，无需特殊设备和专业人员，只需明确患者的性别、年龄、身高和体重等即可计算得出。
其便易性使之成为临床上评估能量消耗应用最广泛的方法。
预测公式数量较多，目前国内外比较常用的有Harris-Benedict(HB)公式、Schofield公式、White公式等。
预测公式法虽然临床应用广泛，但由于其来源局限于某一特定人群，且公式推导多在数年前甚至数十年前完成(如HB公式即是1919年基于239名欧美健康成人分析获得)，评估结果往往缺乏准确性和稳定性，在不同人群和患者中使用时会出现较大偏差，并不完全适用于脓毒症患者。
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简述能量代谢测定的原理和步骤。
能量代谢测定是一种用于测量人体能量消耗的方法，常用于研究和评估个体的能量需求和代谢状态。
以下是能量代谢测定的原理和步骤的简要说明：
原理：
能量代谢测定基于以下两个基本原理：
1.氧气消耗量与能量消耗量的关系：氧气是身体代谢能量的主要底物，通过测量人体呼吸中的氧气含量变化，可以估算能量消耗量。
2.心率与能量消耗量的关系：心率与能量消耗量有一定的相关性，通过监测心率的变化，可以推测能量代谢的水平。
步骤：
能量代谢测定通常包括以下步骤：
1.静息状态测量：被测试者在静息状态下，使用特定的设备（如代谢仪、呼吸气体分析仪等）测量呼吸氧气和二氧化碳的含量，以确定静息代谢率（基础代谢率）。
2.运动负荷测试：被测试者进行特定的运动负荷，如步行、跑步、踏步等，同时监测心率和呼吸气体的含量变化。
通过心率和呼吸气体的测量结果，计算出运动期间的能量消耗量。
3.数据分析和计算：根据测量得到的呼吸气体含量、心率数据等，利用相应的公式和算法，计算出能量消耗量。
需要注意的是，能量代谢测定的具体步骤和方法可能因不同的研究目的、测试设备和测量技术而有所差异。
因此，在进行能量代谢测定时，应遵循相关的测量准则和操作规范，并结合具体实验条件和要求进行适当的调整。