第七章 能量代谢

47.2
50.7 54.1 57.5 60.8 64.2 67.5 84.0
52.8
49.3 45.9 42.5 39.2 35.8 32.5 16.0
20.2924
20.3426 20.3970 20.4472 20.4974 20.5476 20.6020 20.8573
1.00
100.0
0.0
21.1166
2.临床简化测算法
1)测出受试者单位时间内的耗氧量
2)按RQ=0.85,查出氧热价
3)单位时间内的产热量=单位时间内的耗氧量×氧热价
三、 影响能量代谢的主要因素
(一）肌肉活动
(二) 精神活动
最显著
(三)食物特殊动力作用 specific dynamic effect
进食使机体产生“额外”热量的现象。 (四)环境温度 （五）体表面积 20-30℃最稳定

4.能量代谢率最高的是（）： A.躺卧 B.开会 C.洗衣 D.扫地 E.踢足球 5.“额外”增加热量最多的食物是（）： A.鸡蛋 B.甘蔗 C.猪油 D.蔬菜 E.水果

6.食物的生物卡价指（） A.1克食物在体外燃烧产生的热量 B.1克食物生物氧化产生的热量 C.某种营养物质氧化时消耗1升氧气产生的热量 D.某种营养物质氧化时的耗氧量 E.某种营养物质氧化时CO2产量 7.临床上用简便方法测定能量代谢时，必须测定的数 值是（） A.食物的热价 B.食物的氧热价 C.食物的沸蛋白 D.一定时间的耗O2 E.一定时间的CO2产生量
四、 基础代谢
1.基础代谢（basal metabolism）：人体在基
础状态下的能量代谢。
2.基础代谢率（basal metabolic rate BMR）：
基础状态下单位时间内的能量代谢。单位
kj/(m2.h)
3.测定BMR的基本条件： 1．清晨、清醒、静卧 2．禁食12小时以上 3．室温20～25℃ 4．精神安宁、平静 5. 充足的睡眠
体核温度（core temperature）
体温（body temperture) ：机体深部的平均温度 直肠温度 口腔温度 腋窝温度 36.9-37.9℃ 36.7-37.3℃ 最稳定 喘气、饮水影响
36.0-37.4℃ ＞10min
鼓膜、食道—反映脑组织和机体深部温度
（二）体温的正常变动
1.昼夜节律
1.食物的热价 trermal eqivalent
1g某种食物氧化时所释放的能量
物理热价——食物在体外燃烧时所释放的热量 生物热价——食物在体内氧化时所释放的热量
物理热价（KJ/g）
糖 17.2
生物热价（KJ/g）
16.7
脂肪
蛋白质
39.8
23.4
37.7
16.7
2.食物的氧热价 trermal eqivalent of oxygen
O2耗量 CO2产量 氧热价 生物热 （L/g） （L/g） 呼吸商 （kJ/L） 价
17.2 39.7 18.0 0.83 2.03 0.95 0.83 1.43 0.76 1.00 0.71 0.80 20.9 18.8 19.7
（三）能量代谢的测定方法
1.直接测热法（Direct calorimetry）
RQ= 57molCO2/80molO2=0.71
蛋白质 RQ≈0.80（Pr不完全氧化）
意义：可估计某一段时间体内被氧化的3种物质比例
4.非蛋白呼吸商 non-protein respiratory quotient NPRQ 糖和脂肪氧化时CO2产量与耗O2量的比值 为估算糖和脂肪比例的依据
热价（kJ/g） 物理热 价 糖 脂肪 蛋白质 17.2 39.7 23.4
2.性别 3.年龄 4.肌肉活动及情绪
二、机体的产热与散热

机体产热和散热之间保持相对平衡的状态
（一）产热过程（heat production)
1.主要产热器官 安静：内脏（肝脏）、脑
运动：骨骼肌
2.产热的形式
①寒战产热
②非寒战产热
3.产热活动的调节 （1）体液调节：甲状腺素 （2）神经调节：交感神经－肾上腺髓质 躯体神经系统－寒战
温热性发汗
原因 热刺激
精神性发汗
精神紧张、情绪激动
部位
中枢 意义
全身小汗腺
发汗中枢 散热
掌心、足底、腋窝、前额
大脑皮层 在体温调节中作用不大
三、体温调节
调节方式：
自主性体温调节（autonomic
thermoregulation）
行为性体温调节（behavioral
thermoregulation）
4. BMR的测定方法及其正常值
测定：机体1h产热量/体表面积
表示：绝对数值
相对数值
。
表 我国正常人基础代谢率的平均值（kJ/m2·h） 性 别
11-15 岁 195.4
172.4
16-17 岁 193.3
181.6
18-19 岁 166.1
154.0
20-30 岁 157.7
146.4
31-40 岁 158.6
146.9
41-50 岁 154.0
142.3
>51岁
男
女
149.0
138.5
5.测定BMR的临床意义 甲亢 BMR↑ 甲低 BMR↓
肾上腺皮质、脑垂体功能低 BMR↓
体温1℃↑ BMR13%↑
第二节
体温及其调节
Body temperature
一、体温
体表温度（shell temperature）
1.有氧氧化
2.无氧酵解
（2）脂肪（fat）——30%~40%
主要能源物质贮存形式
外源性脂肪：食物
内源性脂肪：糖、氨基酸

临床：动脉血酮体比率－肝脏能量代谢
酮血症——饥饿状态，脂肪分解过多
（3）蛋白质（protein)
特殊情况下供能,主要用于合成细胞 成分或生物活性物质。
（二） 能量的 利用
二、能量代谢的测定
（二）散热过程
1.散热的部位 主要是皮肤。 小部分则随呼吸、尿、粪等排出体外。
2.散热方式
1.辐射（radiation）：是机体以热射线（红外线）的
形式将体热传给外界的散热方式。
2.传导（conduction）：机体将热量直接传给较冷接
触物的散热方式。
3.对流（convection）：通过流体来交换热量的一种散

第一节 能量代谢（Energy metabolism）

概念：生物体内物质பைடு நூலகம்谢中所伴随着的能量释 放、转移和利用
一、机体能量的来源与利用
（一）能量的来源 1.ATP既是体内重要的储能物质，又是直接的 供能物质
2.三大营养物质的能量转化
（1）糖（carbohydrate)——提供50%-70% 葡萄糖 糖原 转化途径：
局部温度升高时放电频率增多的神经元。
冷敏神经元 （ cold-sensitive neuron）：当 局部温度降低时放电频率增多的神经元。
（二）体温调节中枢 1.部位：
视前区-下丘脑前部（preoptic anterior
hypothalamus, PO/AH）
2.体温调节机制--调定点学说
体温在偏离某一临界温度（37oC）时，将会导
（一）温度感受器
1.外周温度感受器： 指存在于中枢神经系统以外的温度感受器。 热感受器（warm-receptor） 冷感受器 （cold-receptor）
温度感受器存在全身皮肤、粘膜、内脏、肌肉
等处。
2.中枢温度感受器：
位于下丘脑、脊髓、延髓、脑干网状。
热敏神经元 （warm-sensitive neuron）：当
致明显的产热和散热改变，从而使体温恢复到临
界温度，这一临界温度即称调定点。
1.能源物质分子分解代谢中释放的热能用于（） A维持体温B.肌肉收缩和舒张C建立细胞膜两侧的离 子浓度差D合成细胞组成成分E物质跨细胞膜的易化扩散 2.估算体内被氧化的蛋白质的数量可以通过测定（）： A.1克蛋白质在体外燃烧产生的热量B.尿中蛋白质排出量 C.尿氮量D.蛋白质氧化时的耗氧量E.蛋白质氧化时CO2产 量 3.最简便的测定产热量的方法是测定受试者一定时间内 的 A.二氧化碳产生量 B.尿氮排出量 C.耗氧量 D.耗氧量和二氧化碳产生量 E.耗氧量和尿氮排出量
第七章 能量代谢与体温 Energy metabolism
海南医学院生理教研室 樊守艳
掌握：食物的热价、氧热价，呼吸商、基础代谢 率；影响能量代谢的主要因素；产热过程、散热方 式，以及产热与散热的调解；体温维持定的基本调 节过程，体温调定点的定义； 熟悉：能量代谢的测定原理和计算方法，测定基 础代谢率的基本条件及其评价标准；体温的定义及其 生理变动； 了解：能量代谢的定义，机体能量的来源和去路 体温调节异常和低温医学。
某种食物氧化时，消耗1L氧所产生的热量
意义：根据机体在一定时间内耗氧量推算出它 的能量代谢
3.呼吸商 respiratory quotient RQ 一定时间内机体呼出的CO2量与吸入的O2量的比值
糖 C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O+△H
RQ= 6molCO2/6molO2=1.00
脂肪 C67H104O6+80O2 57CO2+52H2O

11.当外界温度等于或高于机体皮肤温度时， 机体的散热形式是（） A.辐射散热 B.传导散热 C.对流散热 D.蒸发散热 E.辐射和传导散热

氧化百分比（％） 糖 1.10 15.6 33.4 36.9 40.3 43.8 脂肪 98.9 84.4 66.6 63.1 59.7 56.2
氧热价（kJ） 19.6230 19.8280 20.0874 20.1376 20.1878 20.2422
0.84
0.85 0.86 0.87 0.88 0.89 0.90 0.95
热方式。
4.蒸发（evaporation）：机体通过蒸发水分来散发体
热的散热方式。分为不感蒸发和发汗。
温热性发汗（thermal sweating）
环境温度升高
血液温度升高
皮肤温度感受器
下丘脑（发汗中枢）
交感胆碱能纤维
汗腺分泌汗液
精神性发汗（mental sweating） 情绪紧张 大脑皮层运动 交感神经肾腺能纤维 发汗

8.食物的氧热价指（） A.1克食物在体外燃烧产生的热量 B.1克食物生物氧化产生的热量 C.某种营养物质氧化时消耗1升氧气产生的热量 D.某种营养物质氧化时的耗氧量 E.某种营养物质氧化时CO2产量 9.以下列哪项为标准衡量能量代谢率较为合适（） A.体表面积 B.身高 C.体重 D.血型 E.心率 10.患下列哪种疾病时，对基础代谢率影响最明显（） A.红细胞增多症 B.甲状腺功能亢进 C.白血病 D.阿狄森病 E.糖尿病
（一）能量代谢的测定原理
热力学第一定律：机体分解营养物质所 释放的总能量应等于机体所产生的热量
和机体对外物做功之和。
定比定律：在化学反应中，反应物的
量与生成物的量之间呈一定比例关系。 C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+ΔH
（二）与能量代谢有关的几个概念 1.食物的热价（trermal eqivalent） 2.食物的氧热价（trermal eqivalent of oxygen） 3.呼吸商 （respiratory quotient RQ） 4.非蛋白呼吸商 （non-protein respiratory quotient NPRQ)
2.间接测热法
1)测定尿氮量，一定时间内产生的二氧化碳量和耗氧量 2)尿氮量（g）×6.25 蛋白质量 蛋白质氧化时的产热量 蛋白质氧化时的耗氧量和二氧化碳产量 3)计算出非蛋白呼吸商
4)查表得非蛋白氧热价×非蛋白耗氧量=非蛋白产热量
5)总产热量=非蛋白产热量 + 蛋白质产热量
非蛋白呼吸商 0.71 0.75 0.80 0.81 0.82 0.83