第七章 能量代谢和体温生理
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《生理学》第七章能量代谢与体温
人体活动的主要能源物质。
糖是机体主要的供能物质。一般情况下，机体所需能量的50%～70%
糖
是由糖提供的。糖的消化产物葡萄糖被吸收入血后，可直接供细胞利用，
也可以肝糖原或肌糖原形式贮存于肝和肌肉中。肝糖原的主要作用是维持
血糖水平的稳定；肌糖原是骨骼肌活动时随时可以动用的能量储备。
1
脂肪 2
第一节 能量代谢
第一节 能量代谢
二、能量代谢的测定
第 10 页
（二）与能量代谢有关的几个概念
1．食物的热价 1 g食物氧化分解时所释放的热量，称为食物的热价。食物热价的单位为焦耳（J）或卡（cal）（1
cal＝4.187 J）。食物的热价分为物理热价和生物热价，前者指食物在体外完全燃烧时释放出的热量； 后者指食物在体内氧化时释放出的热量。糖和脂肪在体内、外氧化产物完全相同，故物理热价和生物热 价相等。蛋白质由于在体内不能被彻底氧化分解，有一部分以尿素的形式排出体外，故蛋白质的生物热 价小于物理热价（表7-1）。
第 14 页
（一）肌肉活动
肌肉活动对能量代谢的影响最显著。因为全身骨骼肌的重量约占体重的40%，所 以骨骼肌任何轻微的活动都可提高代谢率。机体在剧烈运动或强体力劳动时，产热量 比安静时增加10～20倍。
第一节 能量代谢
图7-1 能量的释放、转移、贮存和利用
二、能量代谢的测定
（一）测定原理 机体的能量代谢遵循能量守恒定律，即在能量转
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做的外功，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）。
体内脂肪的贮存量很大，可占体重的20%左右。脂肪是体内贮存 能量和供给能量的重要物质。脂肪被分解为甘油和脂肪酸后，在细胞 内氧化释放能量。每克脂肪在体内氧化所释放的能量约为同等重量的 糖氧化所释放能量的2倍左右。
糖是机体主要的供能物质。一般情况下，机体所需能量的50%～70%
糖
是由糖提供的。糖的消化产物葡萄糖被吸收入血后，可直接供细胞利用，
也可以肝糖原或肌糖原形式贮存于肝和肌肉中。肝糖原的主要作用是维持
血糖水平的稳定；肌糖原是骨骼肌活动时随时可以动用的能量储备。
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脂肪 2
第一节 能量代谢
第一节 能量代谢
二、能量代谢的测定
第 10 页
（二）与能量代谢有关的几个概念
1．食物的热价 1 g食物氧化分解时所释放的热量，称为食物的热价。食物热价的单位为焦耳（J）或卡（cal）（1
cal＝4.187 J）。食物的热价分为物理热价和生物热价，前者指食物在体外完全燃烧时释放出的热量； 后者指食物在体内氧化时释放出的热量。糖和脂肪在体内、外氧化产物完全相同，故物理热价和生物热 价相等。蛋白质由于在体内不能被彻底氧化分解，有一部分以尿素的形式排出体外，故蛋白质的生物热 价小于物理热价（表7-1）。
第 14 页
（一）肌肉活动
肌肉活动对能量代谢的影响最显著。因为全身骨骼肌的重量约占体重的40%，所 以骨骼肌任何轻微的活动都可提高代谢率。机体在剧烈运动或强体力劳动时，产热量 比安静时增加10～20倍。
第一节 能量代谢
图7-1 能量的释放、转移、贮存和利用
二、能量代谢的测定
（一）测定原理 机体的能量代谢遵循能量守恒定律，即在能量转
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做的外功，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）。
体内脂肪的贮存量很大，可占体重的20%左右。脂肪是体内贮存 能量和供给能量的重要物质。脂肪被分解为甘油和脂肪酸后，在细胞 内氧化释放能量。每克脂肪在体内氧化所释放的能量约为同等重量的 糖氧化所释放能量的2倍左右。
能量代谢与体温生理学精品PPT教学课件
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（四）调定点学说
调定点：指PO/AH的温度敏感神经元，对温度
的感受有一定的兴奋阈值，正常人一般为37.00 C左右。这个温度就是体温稳定的调定点。即调 节体温于恒定水平的规定数值。
当体温偏离调定点水平时，机体通过产热和
散热活动的改变而促使体温恢复到调定点水平。
若调定点改变时，机体的产热和散热活动在
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（二）机体能量的去路
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二、影响能量代谢的因素
肌肉活动 精神因素 食物的特殊动力作用 环境因素
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三、基础代谢
[概念] 指人在基础状态下的能量代谢能量代谢。
（基础代谢是最稳定的代谢而不是最低的代谢 ）
1 .室温在18~25o C 2. 清醒 3. 安静 4. 清晨空腹
新的调定点水平达到动态平衡。
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演讲者：蒝味的薇笑巨蟹
2. 行为性体温调节 机体在不同温度环境中，产生一定的姿势和
行为，影响散热和产热活动体温感受器
1. 外周温度感受器 皮肤、粘膜、内脏、 肌肉的温度感受器 2.中枢温度感受器 脊髓、脑干网状结构、视前区-下丘脑前（PO/AH ）
(三) 体温调节调节中枢
基本中枢 ：视前区-下丘脑前部
第7章 能量代谢与体温
学习目标
1.描述能量的来源、贮存、转移及利用 2.说出影响能量代谢的因素，记住基础代谢率 3.说出体温的正常值及生理变动 4.说出产热的主要器官和散热的主要方式 5.解释名词：能量代谢、基础代谢率、食物的特殊 动力作用、体温、蒸发散热、调定点
生理学 第7章 能量代谢与体温
4、体表面积的测定： 体表面积(m2)=0.0061×身高 (cm)+0.0128×体重(kg)0.1529； 体表面积还可从右图直接求出。
BMR率随着性别、年龄等不同 而有生理变动。男子的BMR值 平均比女子的高；儿童比成人 高；年龄越大，代谢率越低。
5、BMR正常范围：±10％～±15％ 6、BMR的临床意义：
(四)食物的特殊动力效应
1、概念：人在进食后的1～8小时，机体的产热量会增加。 这种因食物引起机体产生“额外”热量的现象称为食物的 特殊动力效应 。 2、三种主要营养物质中： 蛋白质的特殊动力效应最为显著，为30％；糖和脂肪的 特殊动力效应分别为6％和4％
1、 基础代谢：基础状态下的能量代谢。 2、 基础状态：清晨、清醒、静卧，未作肌肉活动； 测定前至少禁食12小时； 室温保持在20～25℃； 体温正常、精神安定。 3、 基础代谢率(BMR)：单位时间内的基础代谢。 BMR比一般安静时的代谢率要低些，但并不是最低的， 因为熟睡时的代谢率更低(比安静时低8％～10％，但做 梦时可增高)。
(2)发汗：
发汗：发汗是汗腺主动分泌汗液的过程。发汗时有明显的
汗液形成而被蒸发，因此又称为可感蒸发。 安静状态下，环境温度达30℃左右时便开始发汗。 空气湿度高，衣着较多时，25℃便可引起发汗。 劳动或运动时，气温虽在20℃以下，也可出现发汗，而
且发汗量往往较多。
汗液的成分：水分：99％ 固体成分（ NaCl、 KCl、尿素）：<1％
(二)体温调节中枢 体温调节中枢：下丘脑 体温调节中枢整合机构的中心部位： 下丘脑 的视前区-下丘脑前部（ PO/AH ）
(三)体温调定点学说 体温调定点学说认为，体温的调节点类似于 恒温器的调节，PO／AH神经元的活动设定了 一个调定点，即规定的温度值，如37℃。若 当体温超过37℃时，热敏神经元放电频率增 加，引起散热过程加强，产热过程减弱；若 体温不足37℃时，则引起相反的变化。
《生理学》能量代谢与体温调节
体核温度比体表温度高，且比较稳定.
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体温调节
一、动物的体温及其正常变动
(一) 体 温
正常新陈代谢要求在一定 的温度条件下进行。哺乳动物 的体温超过42℃或低于25℃， 将引起代谢严重障碍甚至死亡。
所以，正常的体温对于生命 活动具有重要意义，也是机体 健康状况的重要指标。
34
体温调节
二、动物体温的生理波动
V糖(物理)=V糖(生物) V脂肪(物理)=V脂肪(生物) V V 蛋白质(物理) ＞ 蛋白质(生物)
13
表6-1 三 种 营 养 物 质 氧 化 时 的 几 种 数 据
产 热 量 （ KJ╱ g） 营 养 物 质
物 理 热 价生 物 热 价营 养 学 热 价 ※
糖 17.17
蛋 白 质 23.45 脂 肪 39.77
大家好
1
第七章 能量代谢与体温调节 （Temperature regulation）
能量代谢 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
2
第一节 能量代谢
❖ 将生物体内物质代谢过程中所伴随着的能量释放、 转移、储存和利用过程，称为能量代谢。
❖ 新陈代谢:维持生命各种活动过程中化学变化的总称。 ❖ 新陈代谢包括： ❖ 物质代谢（同化作用，异化作用） ❖ 能量代谢（吸热反应，放热反应）
3
一、能量的来源与利用
机体能量的来源是糖、脂肪和蛋白质在体内氧 化分解时释放出来的能量，在一般生理情况下，机 体主要利用糖(70%)和脂肪(30%)供能，少量的能量 依靠蛋白质分解供给。
既然机体消耗的能量都是来源于食物，是否可 以用每天摄取食物中所含的能量来估测机体能量的
？ 消耗率呢
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体温调节
一、动物的体温及其正常变动
(一) 体 温
正常新陈代谢要求在一定 的温度条件下进行。哺乳动物 的体温超过42℃或低于25℃， 将引起代谢严重障碍甚至死亡。
所以，正常的体温对于生命 活动具有重要意义，也是机体 健康状况的重要指标。
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体温调节
二、动物体温的生理波动
V糖(物理)=V糖(生物) V脂肪(物理)=V脂肪(生物) V V 蛋白质(物理) ＞ 蛋白质(生物)
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表6-1 三 种 营 养 物 质 氧 化 时 的 几 种 数 据
产 热 量 （ KJ╱ g） 营 养 物 质
物 理 热 价生 物 热 价营 养 学 热 价 ※
糖 17.17
蛋 白 质 23.45 脂 肪 39.77
大家好
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第七章 能量代谢与体温调节 （Temperature regulation）
能量代谢 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
2
第一节 能量代谢
❖ 将生物体内物质代谢过程中所伴随着的能量释放、 转移、储存和利用过程，称为能量代谢。
❖ 新陈代谢:维持生命各种活动过程中化学变化的总称。 ❖ 新陈代谢包括： ❖ 物质代谢（同化作用，异化作用） ❖ 能量代谢（吸热反应，放热反应）
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一、能量的来源与利用
机体能量的来源是糖、脂肪和蛋白质在体内氧 化分解时释放出来的能量，在一般生理情况下，机 体主要利用糖(70%)和脂肪(30%)供能，少量的能量 依靠蛋白质分解供给。
既然机体消耗的能量都是来源于食物，是否可 以用每天摄取食物中所含的能量来估测机体能量的
？ 消耗率呢
生理学能量代谢与体温内容精要
⽣理学能量代谢与体温内容精要第七章能量代谢和体温第⼀节能量代谢能量代谢（energy metabolism ）-----是指物质代谢过程中所伴随的能量释放、转移、贮存和利⽤。
⼀、机体能量的来源与去路（⼀）能量的来源：主要来源于⾷物的糖、脂肪，蛋⽩质少许。
能源物质（G 、F 、P ）未利⽤的能量（5%）O 2 能量释放⾃由能（95%）热能散发（50%），维持体温CO2+ H 2O 肌⾁收缩化学能（45%）贮存神经传导释放转移贮存利⽤（1）糖吸收后⼤部分以糖原的形式贮存于肝和肌⾁中。
糖类是最基本和最主要的能源物质，机体所需的能量70%由糖提供。
在机体内，随着供氧情况的不同，糖分解供能的途径也不同。
糖的的供能途径包括有氧氧化和⽆氧酵解。
氧充分GS —————— CO 2+H 2O+ 能量缺氧GS--------乳酸（称⽆氧酵解），释放少量能量。
剧烈运动，虽呼吸增强，但仍难以摄取⾜够的O 2，这时⾻骼肌的运动依靠于糖酵解。
（2）脂肪体内贮存和供能的主要物质。
脂肪是体内各种能源物质贮存的主要形式。
贮存在脂质中的能量占体内贮能75%。
⼀般情况下，机体消耗的能源物质约40~50%来⾃脂肪，是短期饥饿时的主要供能物质。
（3）蛋⽩质分解产物主要是氨基酸。
⼀般情况下，主要⽤于合成组织、细胞的主要成份，只有在某些特殊情况下，如长期不能进⾷或体⼒极度消耗⽽体内的糖原、脂肪储备耗竭时，体内蛋⽩质才被分解供能，以维持必要的⽣理功能。
（⼆）能量的去路虽然机体所需的能量来源于⾷物，但机体的组织细胞并不能直接利⽤⾷物的能量来进⾏各种⽣理活动。
机体能量的直接提供者是三磷酸腺苷（ATP）。
各种能源物质在体内氧化过程中释放的能量，50％以上转化为热能，其余部分是以化学能的形式储存于ATP等⾼能化合物的⾼能磷酸键中。
当A TP⽔解为⼆磷酸腺苷(adenosine diphosphate，ADP)及磷酸时，同时释放出⼤量能量，供机体完成各种⽣理功能，如肌⾁的收缩和舒张，神经传导以及细胞内外各种物质的主动转运等。
生理学第七章能量代谢与体温课件
第二节 体温
（二）行为性体温调节
行为性体温调节是指机体（包括变温动物）在环境温度变化时，通过有意识的行为和 姿势的改变来保持体温的相对恒定，如动物避开过冷或过热的环境向适宜的温度环境靠近， 或改变姿态如：蜷缩身体而保暖，伸展肢体而散热，以及人类在寒冷时拱肩缩背、踏步跺 脚、增减衣着、创造人工气候环境等来祛暑或御寒。行为性体温调节是以自主性体温调节 为基础的，也是通过对产热和散热的影响而发挥作用，因此两者不可截然分开。对人类来 讲，行为性体温调节是大脑皮层参与下的有意识的活动，是对自主性调节的补充。
第一节 能量代谢
（二）能量的去路
第一节 能量代谢
（三）能量的平衡
人体能量的平衡是指机体摄入的能量与消耗的能量之间的平衡。人体每 天所消耗的能量主要包括基础代谢、身体运动和其他生理活动的能量消耗。 如果一段时间内体重不变，则这段时间内机体摄人的能量与消耗的能量基本 相等，能量达到“收支”平衡；如果摄人能量少于消耗能量，机体会动用储 存的能源物质，使体重减轻，称为能量的负平衡；如果摄入能量多于消耗能 量，那么多余的能量就会转变为脂肪，导致体重增加，称为能量的正平衡。
(４)蒸发散热：是机体通过体表水分的蒸发来散热的 一种方式。
(１) (４)
(２) (３)
第二节 体温
３．散热活动的调节
•
机体主要通过皮肤血流量的调节和发汗来调控散热。
•
当皮肤温度高于环境温度时，主要通过辐射、传导和对流方式散热，散热量大小
主要取决于皮肤与外界环境之间的温度差。在寒冷环境中，交感神经活动增强，皮肤
第二节 体温
３．体温调定点学说
对于正常人的体温为什么能够 保持在37℃左右，有人提出了调定 点(set point)学说。该学说认为， 下丘脑体温调节中枢内存在控制体 温恒定的平衡点，即调定点，其功 能类似于恒温调节器，调定点的高 低决定着体温的水平。认为感受的 阑值为37℃，并以此为标准来调节 产热和散热的平衡。
生理学：第七篇 能量代谢和体温
＝热能 + 外功
（一）间接测热法的原理
基本原理：利用化学反应的定比定律，查出一定时间 内机体中氧化分解的糖、脂肪和蛋白质各有多少， 据此计算该段时间内机体所释放出的总热量。
相关概念 食物热价-1g食物氧化时释放出来的能量，反映了一定 量的能源物质贮存能量的大小。 食物的氧热价-某种营养物质氧化时，消耗1L氧所产生 的热量。
蛋白质的含氮量平均为16%，故在任何生物样品种，每克氮的存在，表示该 样品中含有100/16=6.25克的蛋白质。
(3) 非蛋白质代谢：耗氧量＝400 L－71.25 L＝328.75 L CO2产生量＝340 L－57 L＝283 L 非蛋白呼吸商=283 L÷328.75 L＝0.86 查表，NPRQ＝0.86时，氧热价为20.41 kJ/L
非蛋白代谢产热量＝20.41 kJ/L×328.75 L＝6709.79 kJ (4) 24 h产热量： 24 h产热量＝1349.25 kJ＋6709.79 kJ＝8059.04 kJ
即24 h能量代谢为8076 kJ
第三节 影响能量代谢的因素
1. 肌肉活动 2. 精神紧张 3. 食物的特殊动力效应
(1) 测定：24 h 耗氧量400 L，CO2排出量340 L，尿氮排出量 12 g。 (2) 蛋白质代谢：蛋白质分解量＝12 g×6.25＝75 g
产热量＝17.99 kJ/g×75 g＝1349.25 kJ 耗氧量＝0.95 L/g×75 g＝71.25 L CO2产生量＝0.76 L/g×75 g＝57 L
第七篇 能量代谢和体温
第二十二章 能量代谢 第二十三章 体温和体温调节
学习目标
食物的热价，氧热价，呼吸商 影响能量代谢的因素； 基础代谢率的概念 产热的主要器官及影响因素 散热的方式（辐射，传导，对流和蒸发）
（一）间接测热法的原理
基本原理：利用化学反应的定比定律，查出一定时间 内机体中氧化分解的糖、脂肪和蛋白质各有多少， 据此计算该段时间内机体所释放出的总热量。
相关概念 食物热价-1g食物氧化时释放出来的能量，反映了一定 量的能源物质贮存能量的大小。 食物的氧热价-某种营养物质氧化时，消耗1L氧所产生 的热量。
蛋白质的含氮量平均为16%，故在任何生物样品种，每克氮的存在，表示该 样品中含有100/16=6.25克的蛋白质。
(3) 非蛋白质代谢：耗氧量＝400 L－71.25 L＝328.75 L CO2产生量＝340 L－57 L＝283 L 非蛋白呼吸商=283 L÷328.75 L＝0.86 查表，NPRQ＝0.86时，氧热价为20.41 kJ/L
非蛋白代谢产热量＝20.41 kJ/L×328.75 L＝6709.79 kJ (4) 24 h产热量： 24 h产热量＝1349.25 kJ＋6709.79 kJ＝8059.04 kJ
即24 h能量代谢为8076 kJ
第三节 影响能量代谢的因素
1. 肌肉活动 2. 精神紧张 3. 食物的特殊动力效应
(1) 测定：24 h 耗氧量400 L，CO2排出量340 L，尿氮排出量 12 g。 (2) 蛋白质代谢：蛋白质分解量＝12 g×6.25＝75 g
产热量＝17.99 kJ/g×75 g＝1349.25 kJ 耗氧量＝0.95 L/g×75 g＝71.25 L CO2产生量＝0.76 L/g×75 g＝57 L
第七篇 能量代谢和体温
第二十二章 能量代谢 第二十三章 体温和体温调节
学习目标
食物的热价，氧热价，呼吸商 影响能量代谢的因素； 基础代谢率的概念 产热的主要器官及影响因素 散热的方式（辐射，传导，对流和蒸发）
生理学 能量代谢和体温
第七章 能量代谢和体温第一节 能量代谢新陈代谢是机体生命活动的基本特征，新陈代谢包括物质代谢与相传伴的能量代谢，简称代谢。
糖、脂肪、蛋白质三种营养物质，经消化转变成为可吸收的小分子营养物质而被吸收入血。
在细胞中，这些营养物质经过同化作用（合成代谢），构筑机体的组成成分或更新衰老的组织；同时经过异化作用（分解代谢）分解为代谢产物。
合成代谢和分解代谢是物质代谢过程中互相联系的、不可分割的两个侧面。
在分解代谢过程中，营养物质蕴藏的化学能便释放出来。
这些化学能经过转化，便成了机体各种生命活动的能源，所以说分解是代谢的放能反应。
而在合成代谢过程中，需要供给能量，因此是吸能反应。
可见，在物质代谢过程中，物质的变化与能量的代谢是紧密联系着的。
生物体内物质代谢过程中所伴随的能量释放、转移和利用等，称为能量代谢（energy metabolism）。
机体所需的能量来源于食物中的糖、脂肪和蛋白质。
这些能源物质分子结构中的碳氢键蕴藏着化学能，在氧化过程中碳氢键断裂，生成CO2和 H2O，同时释放出蕴藏的能。
这些能量的50%以上迅速转化为热能，用于维持体温，并向体外散发。
其余不足50%则以高能磷酸键的形式贮存于体内，供机体利用。
体内最主要的高能磷酸键化学物是三磷酸腺苷（ ATP）。
此外，还可有高能硫酯键等。
机体利用ATP去合成各种细胞组成分子、各种生物活性物质和其他一些物质；细胞利用ATP去进行各种离子和其它一些物质的主动转运，维持细胞两侧离子浓度差所形成的势能；肌肉还可利用ATP所载荷的自由能进行收缩和舒张，完成多种机械功。
总的看来，除骨骼肌运动时所完成的机械功（外功）以外，其余的能量最后都转变为热能。
例如心肌收缩所产生的势能（动脉血压）与动能（血液流速），均于血液在血管内流动过程中，因克服血流内、外所产生的阻力而转化为热能。
在人体内，热能是最“低级”形式的能，热能不能转化为其它形式的能，不能用来作功。
本节主要叙述整个机体的能量代谢测定的原理与方法，基础代谢以及机体在某些状态下的代谢等问题，不涉及能量代谢的各个方面。
生理第07章 能量代谢和体温
二、影响能量代谢的因素
• 1．肌肉活动 肌肉活动是影响能量代谢最显著
的因素，机体任何轻微活动，都可提高能量代谢 率。运动或劳动时，机体耗氧量显著增加，剧烈 运动或强劳动时，短时间内其产热量比安静时可 增加数倍到十数倍。
• 2．精神活动 精神和情绪活动时能量代谢有显
著影响。因为脑的能量来源主要靠糖氧化释能， 安静思考时影响不大，但精神紧张时，如激动、 烦恼、愤怒、恐惧及焦虑等，产热量增多，能量 代谢率增高。
• 3.对流（convection）散热 机体借空气或液体
流动带走人体周围已加温的热空气，称为对流散 热，是传导散热的特殊方式。
• 4.蒸发（evaporation） 在任何条件下液体变为气 体蒸发时都带走一定的热量，此种散热方式称为 蒸发散热。临床上对高热病人采用酒精擦浴降温 即此道理。蒸发散热可分为不感蒸发和发汗： • (1)不感蒸发（insensible perspiration） 不感蒸 发是指液体中的水分直接渗出皮肤和呼吸道粘膜 等表面而被蒸发，并不被人们觉察，是持续进行 的一种散热方式，故称不感蒸发。
• 在正常生理情况下，体温可随昼夜、性别、年龄、 肌肉活动，精神紧张和环境温度等不同而异。
• 1．昼夜变化 在一昼夜中，人体的体温是周期
性波动，清晨2时～6时体温最低，午后1时～6时 最高，波动幅度一般不超过1℃，体温的这种昼夜 周期波动称为昼夜节律或日周期。
• 2．性别 女性基础体温高于同龄男性体温0.3℃且 随月经周期发生规律性变化，排卵前体温下降， 排卵后体温上升，原因是体内孕激素水平周期性 变化产生。 • 女性月经周期中基础体温曲线图
• 2.体温调节中枢 广泛存在于中枢神经各级部位，其基本 中枢在下丘脑。下丘脑的视前区-下丘脑前部（PO/AH）温 度敏感神经元，既能感受它局部组织温度变化的刺激，又 能对其他途径传入的温度变化信息整合处理，因此， PO/AH现被认为是体温调节中枢整合机构的中心部位。 • 3.体温调定点学说（Set-point theory） 调定点学说体温 恒定的调节是通过机体内体温自动控制系统来完成的，体 温的调节类似于恒温器的调节。PO/AH中有个调定点，即 事先将调定点定在一个规定的数值（如37℃）。如果体温 偏离此数值则由反馈系统将偏差信息送到控制系统，然后 经过对受控系统的调整来维持体温恒定。关于调定点的机 制尚未清楚。某些退热药（如阿司匹林）的作用就在于阻 断致热原的作用，使调定点恢复到正常水平。
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(二) 间接测热法 (Indirect calorimetry) 定比定律＋能量守恒定律
C6H6O6+ 6O2
6CO2+ 6H2O + E
与能量代谢测定有关的几个概念：
1、食物的热价Thermal equivalent of food
定义：
分物理热价和生物热价
糖、脂肪：物理热价 = 生物热价 1克蛋白质的物理热价约23.43KJ 生物热价约 为18KJ，说明蛋白质在体内是不能被完全氧化的
（三）动物对炎热的生理反应
1. 行为反应 2. 调整血液循环 3. 蒸发散热 皮肤和表层血管舒张
（1）出汗
（2）呼吸次数增加和热喘呼吸，并伴以唾液分泌 增加，使呼吸道蒸发散热大为增加。
（四）动物对寒冷的生理反应
1. 行为反应
2. 增加绝热性能
短期暴露于寒冷中，竖毛肌收缩，被毛竖 立；长期生活于寒冷环境中，则被毛增生，皮 下脂肪蓄积，以增大身体的绝热效应，减少体 热散失。
4、产热活动的调节：
（1）体液调节： ① 甲状腺激素（T3、T4）：产热作用缓慢而持久。 动物长时间处在寒冷环境中，甲状腺激素分泌增加， 以适应低温环境。 ② 肾上腺素(E)和去甲肾上腺素(NE)：产热作用迅速 而短暂。 当动物突然进入冷环境时，E和NE 分泌增加，主 要是使动物应付环境温度的急剧变化，保持体温恒定。 （2）神经调节： 寒冷刺激—交感神经系统—肾上腺髓质—NE、E释 放增加。 寒冷—中枢神经系统—下丘脑—TRH释放—TSH释放
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。
*三、影响能量代谢的基本因素
（一）肌肉活动（见下图） 肌肉活动特别是骨骼肌的活动对于能量代谢的 影响最为显著。 骨骼肌是能量的主要产热器官。（安静时20%， 运动和使役时90%） 氧债 *（二）食物的特殊动力效应 概念
蛋白质的食物特殊动力效应最为显著，可达 30%；糖为6%；脂肪约为4%，混合食物的约为 10%。
性决定的。
3. 致热原引起的发热是调定点重调定(resetting) 而上移的 结果： WSN温度反应阈值(3739℃, 斜率 变小)散热反应推迟。 致热原 CSN温度反应阈值(3739℃, 斜 率变大)产热反应提前。 两类神经元活动的共同作用调定点上移(39℃)。
五、家畜对高温与低温的适应
（三）精神活动（神经—内分泌的影响）
精神处于紧张状态——肌紧张增强、激素（如甲状 腺素）等释放增加——产热量增加。
甲状腺素（T4）的产热作用缓慢而持久。
E的产热作用迅速而短暂。 （四）环境温度的影响 安静时，在20-30℃的环境温度最为稳定，主 要是肌肉松弛。
四、基础代谢和静止能量代谢
（一）基础代谢
体温的测定部位： 直肠、口腔、腋窝
二、动物的体温及其正常变动
*（一）动物的正常体温 一般通用直肠温度作为家畜深部体温的指标 （二）体温的生理波动
白＞夜，早晨2-6时最低，午后1-6时最高, 波动幅度不超过10℃ 。 2．年龄 幼畜＞成畜 3．性别 ♀<♂，与雌性动物的性周期有关，发情时体 温高；排卵时体温下降，而后又升高。女性＞男性 0.3℃ 4. 肌肉活动 5. 地理、气候、情绪激动、精神紧张、采食等情况对体 温也可产生影响。 1．昼夜波动
静止能量代谢率用公式表示为：Q=KW0.73 常用公式 ：Q=KW0.75 *代谢体重：体重的0.73次方。
（三）影响基础代谢和静止能量代谢的主要因素
1.个体大小 2.性别 ♂＞♀ 3.年龄 幼年＞成年
4.营养状况
5.生理状态
好＞不良
妊娠后期＞发情期＞休情期
瘦肉型＞肥肉型
泌乳期＞ 干乳期
6.品种
7.季节
(三)调定点(set point)学说
1.PO/AH区神经元的活动设定的调定点——37℃ ① 脑温37℃ 机体产热、散热平衡；
② 脑 温 37℃
动↓，散热活动↑。
中枢的调节活动使产热活 中枢的调节活动使产热活
③ 脑 温 37℃
动↑，散热活动↓
2.调定点是由PO/AH区温度敏感神经元的工作特
8.气候
作业
填空：1.在糖、脂肪和蛋白质中，以（ ）呼吸熵 最大。 2．若非蛋白呼吸熵=0.71，则意味着代谢消耗的全 部为（ ）。若为1.0，则意味着代谢消耗的全部 为（ ）。
思考题：*影响能量代谢的基本因素有哪些？
§2 体温及其调节
Body temperature and its regulation
*（4）蒸发(evaporation)
汗腺活动的调节
发汗是反射性活动；下丘脑有发汗中枢
① 温热性发汗：全身；参与体温调节
② 精神性发汗：掌,跖,额局部
（1）不显汗蒸发non-sweating perspiration ：概念 （又叫不感蒸发），与汗腺活动无关。 不显汗蒸发是一种很有效的散热途径。 （2）显汗蒸发sweating perspiration ：概念，又称可 感蒸发。 当外界环境温度＜体表温度时，皮肤以辐射、 传导、对流、蒸发等方式进行散热。 当环境温度≥皮肤温度时，则只能以蒸发方式 进行散热。
三、机体的产热和散热过程
（一）产热(heat production)过程 * 1 主要产热器官
骨骼肌（运动和使役时）、内脏（安静时56%， 尤其是肝脏）、腺体等 草食动物：微生物的发酵分解作用也是体热的 重要来源。
2 产热形式
1) 基础代谢产热
2) 食物特殊动力效应产热
3) 战栗产热（即寒战） ：是骨骼肌发生不随意的节
3、蛋白质（protein） 基本组成单位：氨基酸(amino acid) 特点：①主要功能为重新合成蛋白质，供能为次要功 能；
②特殊情况如长期不能进食或体力极度消耗时供能
③在体内氧化不彻底，较体外燃烧供能少。
(二)能量的利用
二、能量代谢测定的原理和方法
(一) 直接测热法 (Direct calorimetry)
3. 调整血液循环
皮肤和表层血管收缩
4. 寒战或非寒战产热
四、体温调节（thermoregulation）
自主性体温调节autonomic thermo- regulation：在中枢 调控下，通过调节生理反应，维持体温稳定，如增减皮肤
血流量、发汗、寒战等。
行为性体温调节behavioral thermo- regulation：姿势， 行为；保、散温措施。
（二）散热（heat loss）过程
1. 途径 四条，以前两种途径最为重要
（1）体表皮肤散热，占75-85%； （2）经呼吸器官散热； （3）使吸入气、饮水、食物升温而散热； （4）通过粪尿排泄散热。
2. * 皮肤散热的方式
（1）传导(conduction)
（2）对流(convection)
（3）辐射(radiation)
2、食物的氧热价Thermal equivalent of oxygen
定义：
*3、呼吸商 (respiratory quotient, RQ） 概念： CO2产生量（mol或mL数） RQ = O2消耗量（mol或mL数） 糖=1 蛋白质= 0.80 脂肪= 0.71 混合食= 0.85 非蛋白呼吸商（NPRQ）
律性收缩的表现。
寒战可增加产热，但并不一定能使体温升高。
非战栗产热：又称代谢产热或非寒战性产热，发生 在细胞水平。以褐色脂肪组织的产热量为最大。 寒战性产热＞非寒战性产热
3 等热范围（代谢稳定区或温度适中范围） * 概念： 等热范围的温度＜体温
临界温度：幼畜＞成畜
生产实践中在等热范围内饲养畜禽最MR）：通常用kJ/m2.h表示。
BMR异常： BMR↑：甲亢；发热，体温1℃↑，BMR13%↑；糖尿 病； RBC增多症。 BMR↓：甲低；病理性饥饿；肾上腺皮质低功；肾病综合
征；脑垂体肥胖BMR不是机体最低的能量代谢
(二)静止能量代谢
在家畜常用静止能量代谢来代替基础代谢。 一般在畜舍或实验室条件下，测定家畜在早饲前休 息（卧下为宜）时的产热量作为静止能量代谢。
（一） 惯习（acclimation）
定义： （二）风土驯化（acclimatization） 定义： （三）气候适应（climatic adaptation） 定义：
作业
判断：1 寒战可增加产热，但不一定能使体温升高。 2 热喘呼吸时呼吸变得频浅。 3 家畜使役时，骨骼肌成为产热量最多的组织。 4 皮肤血管口径的调节与散热有重要关系。 5 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。
动物生理学
教学幻灯片
制作人：杨雪峰 河南科技学院 2009年
第七章
§1 能量代谢 §2 体温及其调节
能量代谢和体温
§1 能量代谢
（energy metabolism） 能量代谢的定义： 一、机体能量的来源及利用
(一)能量的来源—食物中蕴藏的化学能 (C-H键)。
机体能量储存和转化的载体—ATP 和 CP ATP：既是体内重要的储能物质，又是直接供能物质； 1mol ATP ADP (释放33.47kJ能量)。 磷酸肌酸 (creatine phosphate, CP) 是ATP的储存库。
C6H6O6+ 6O2
6CO2+ 6H2O + E
与能量代谢测定有关的几个概念：
1、食物的热价Thermal equivalent of food
定义：
分物理热价和生物热价
糖、脂肪：物理热价 = 生物热价 1克蛋白质的物理热价约23.43KJ 生物热价约 为18KJ，说明蛋白质在体内是不能被完全氧化的
（三）动物对炎热的生理反应
1. 行为反应 2. 调整血液循环 3. 蒸发散热 皮肤和表层血管舒张
（1）出汗
（2）呼吸次数增加和热喘呼吸，并伴以唾液分泌 增加，使呼吸道蒸发散热大为增加。
（四）动物对寒冷的生理反应
1. 行为反应
2. 增加绝热性能
短期暴露于寒冷中，竖毛肌收缩，被毛竖 立；长期生活于寒冷环境中，则被毛增生，皮 下脂肪蓄积，以增大身体的绝热效应，减少体 热散失。
4、产热活动的调节：
（1）体液调节： ① 甲状腺激素（T3、T4）：产热作用缓慢而持久。 动物长时间处在寒冷环境中，甲状腺激素分泌增加， 以适应低温环境。 ② 肾上腺素(E)和去甲肾上腺素(NE)：产热作用迅速 而短暂。 当动物突然进入冷环境时，E和NE 分泌增加，主 要是使动物应付环境温度的急剧变化，保持体温恒定。 （2）神经调节： 寒冷刺激—交感神经系统—肾上腺髓质—NE、E释 放增加。 寒冷—中枢神经系统—下丘脑—TRH释放—TSH释放
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。
*三、影响能量代谢的基本因素
（一）肌肉活动（见下图） 肌肉活动特别是骨骼肌的活动对于能量代谢的 影响最为显著。 骨骼肌是能量的主要产热器官。（安静时20%， 运动和使役时90%） 氧债 *（二）食物的特殊动力效应 概念
蛋白质的食物特殊动力效应最为显著，可达 30%；糖为6%；脂肪约为4%，混合食物的约为 10%。
性决定的。
3. 致热原引起的发热是调定点重调定(resetting) 而上移的 结果： WSN温度反应阈值(3739℃, 斜率 变小)散热反应推迟。 致热原 CSN温度反应阈值(3739℃, 斜 率变大)产热反应提前。 两类神经元活动的共同作用调定点上移(39℃)。
五、家畜对高温与低温的适应
（三）精神活动（神经—内分泌的影响）
精神处于紧张状态——肌紧张增强、激素（如甲状 腺素）等释放增加——产热量增加。
甲状腺素（T4）的产热作用缓慢而持久。
E的产热作用迅速而短暂。 （四）环境温度的影响 安静时，在20-30℃的环境温度最为稳定，主 要是肌肉松弛。
四、基础代谢和静止能量代谢
（一）基础代谢
体温的测定部位： 直肠、口腔、腋窝
二、动物的体温及其正常变动
*（一）动物的正常体温 一般通用直肠温度作为家畜深部体温的指标 （二）体温的生理波动
白＞夜，早晨2-6时最低，午后1-6时最高, 波动幅度不超过10℃ 。 2．年龄 幼畜＞成畜 3．性别 ♀<♂，与雌性动物的性周期有关，发情时体 温高；排卵时体温下降，而后又升高。女性＞男性 0.3℃ 4. 肌肉活动 5. 地理、气候、情绪激动、精神紧张、采食等情况对体 温也可产生影响。 1．昼夜波动
静止能量代谢率用公式表示为：Q=KW0.73 常用公式 ：Q=KW0.75 *代谢体重：体重的0.73次方。
（三）影响基础代谢和静止能量代谢的主要因素
1.个体大小 2.性别 ♂＞♀ 3.年龄 幼年＞成年
4.营养状况
5.生理状态
好＞不良
妊娠后期＞发情期＞休情期
瘦肉型＞肥肉型
泌乳期＞ 干乳期
6.品种
7.季节
(三)调定点(set point)学说
1.PO/AH区神经元的活动设定的调定点——37℃ ① 脑温37℃ 机体产热、散热平衡；
② 脑 温 37℃
动↓，散热活动↑。
中枢的调节活动使产热活 中枢的调节活动使产热活
③ 脑 温 37℃
动↑，散热活动↓
2.调定点是由PO/AH区温度敏感神经元的工作特
8.气候
作业
填空：1.在糖、脂肪和蛋白质中，以（ ）呼吸熵 最大。 2．若非蛋白呼吸熵=0.71，则意味着代谢消耗的全 部为（ ）。若为1.0，则意味着代谢消耗的全部 为（ ）。
思考题：*影响能量代谢的基本因素有哪些？
§2 体温及其调节
Body temperature and its regulation
*（4）蒸发(evaporation)
汗腺活动的调节
发汗是反射性活动；下丘脑有发汗中枢
① 温热性发汗：全身；参与体温调节
② 精神性发汗：掌,跖,额局部
（1）不显汗蒸发non-sweating perspiration ：概念 （又叫不感蒸发），与汗腺活动无关。 不显汗蒸发是一种很有效的散热途径。 （2）显汗蒸发sweating perspiration ：概念，又称可 感蒸发。 当外界环境温度＜体表温度时，皮肤以辐射、 传导、对流、蒸发等方式进行散热。 当环境温度≥皮肤温度时，则只能以蒸发方式 进行散热。
三、机体的产热和散热过程
（一）产热(heat production)过程 * 1 主要产热器官
骨骼肌（运动和使役时）、内脏（安静时56%， 尤其是肝脏）、腺体等 草食动物：微生物的发酵分解作用也是体热的 重要来源。
2 产热形式
1) 基础代谢产热
2) 食物特殊动力效应产热
3) 战栗产热（即寒战） ：是骨骼肌发生不随意的节
3、蛋白质（protein） 基本组成单位：氨基酸(amino acid) 特点：①主要功能为重新合成蛋白质，供能为次要功 能；
②特殊情况如长期不能进食或体力极度消耗时供能
③在体内氧化不彻底，较体外燃烧供能少。
(二)能量的利用
二、能量代谢测定的原理和方法
(一) 直接测热法 (Direct calorimetry)
3. 调整血液循环
皮肤和表层血管收缩
4. 寒战或非寒战产热
四、体温调节（thermoregulation）
自主性体温调节autonomic thermo- regulation：在中枢 调控下，通过调节生理反应，维持体温稳定，如增减皮肤
血流量、发汗、寒战等。
行为性体温调节behavioral thermo- regulation：姿势， 行为；保、散温措施。
（二）散热（heat loss）过程
1. 途径 四条，以前两种途径最为重要
（1）体表皮肤散热，占75-85%； （2）经呼吸器官散热； （3）使吸入气、饮水、食物升温而散热； （4）通过粪尿排泄散热。
2. * 皮肤散热的方式
（1）传导(conduction)
（2）对流(convection)
（3）辐射(radiation)
2、食物的氧热价Thermal equivalent of oxygen
定义：
*3、呼吸商 (respiratory quotient, RQ） 概念： CO2产生量（mol或mL数） RQ = O2消耗量（mol或mL数） 糖=1 蛋白质= 0.80 脂肪= 0.71 混合食= 0.85 非蛋白呼吸商（NPRQ）
律性收缩的表现。
寒战可增加产热，但并不一定能使体温升高。
非战栗产热：又称代谢产热或非寒战性产热，发生 在细胞水平。以褐色脂肪组织的产热量为最大。 寒战性产热＞非寒战性产热
3 等热范围（代谢稳定区或温度适中范围） * 概念： 等热范围的温度＜体温
临界温度：幼畜＞成畜
生产实践中在等热范围内饲养畜禽最MR）：通常用kJ/m2.h表示。
BMR异常： BMR↑：甲亢；发热，体温1℃↑，BMR13%↑；糖尿 病； RBC增多症。 BMR↓：甲低；病理性饥饿；肾上腺皮质低功；肾病综合
征；脑垂体肥胖BMR不是机体最低的能量代谢
(二)静止能量代谢
在家畜常用静止能量代谢来代替基础代谢。 一般在畜舍或实验室条件下，测定家畜在早饲前休 息（卧下为宜）时的产热量作为静止能量代谢。
（一） 惯习（acclimation）
定义： （二）风土驯化（acclimatization） 定义： （三）气候适应（climatic adaptation） 定义：
作业
判断：1 寒战可增加产热，但不一定能使体温升高。 2 热喘呼吸时呼吸变得频浅。 3 家畜使役时，骨骼肌成为产热量最多的组织。 4 皮肤血管口径的调节与散热有重要关系。 5 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。
动物生理学
教学幻灯片
制作人：杨雪峰 河南科技学院 2009年
第七章
§1 能量代谢 §2 体温及其调节
能量代谢和体温
§1 能量代谢
（energy metabolism） 能量代谢的定义： 一、机体能量的来源及利用
(一)能量的来源—食物中蕴藏的化学能 (C-H键)。
机体能量储存和转化的载体—ATP 和 CP ATP：既是体内重要的储能物质，又是直接供能物质； 1mol ATP ADP (释放33.47kJ能量)。 磷酸肌酸 (creatine phosphate, CP) 是ATP的储存库。