生理学：7-2 能量代谢
生理学能量代谢ppt课件
临床常用口温和腋温。测定腋温时要注意 无汗、夹紧体温计和测量时间（约需10min）。
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（二）体温的正常变动
5959温热性发汗温热性发汗精神性发汗精神性发汗汗腺汗腺全身绝大部分汗腺分全身绝大部分汗腺分泌手掌足跖除外手掌足跖除外手掌足跖前额和腋窝等手掌足跖前额和腋窝等部位汗腺部位汗腺神经神经支配支配交感神经的胆碱能节交感神经的胆碱能节后纤维后纤维肾上腺素能神经纤维肾上腺素能神经纤维刺激刺激温热刺激温热刺激情绪激动或精神紧张情绪激动或精神紧张意义意义加强散热对体温调加强散热对体温调节有重要作用节有重要作用与体温调节无关可能与湿与体温调节无关可能与湿润手掌和足跖增加摩擦力润手掌和足跖增加摩擦力有关有关606033循环系统的调节反应循环系统的调节反应热环境下
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二、能量代谢的测定方法
（三）临床上应用的简化测定法
通常将蛋白质的消耗量忽略不计，只测定 单位时间内的耗O2量和CO2产量，计算呼 吸商，按非蛋白呼吸商查表，得到对应氧 热价，即可计算总产热量。
另一更简便方法是将非蛋白呼吸商定为 0.82，氧热价为20.20 kJ ，只需测定单 位时间内的耗氧量，便可按下式计算机 体的产热量：
高于43
生命危险
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第二节 体温及其调节
一、体温
（一）表层（体表）体温和深部（体核）体温 人体外周组织（皮肤、皮下组织和肌肉等）的
温度称为表层温度（shell temperature）。
机体深部（心、肺、脑和腹腔内脏等）的温度 称为深部温度（core temperature）。
运动生理学课件能量代谢
能量平衡与慢性疾病预防
慢性疾病
如心血管疾病、糖尿病和某些癌 症等慢性疾病，与能量平衡密切
相关。
风险因素
长期能量摄入过多或过少，都可能 导致慢性疾病的发生。保持能量平 衡有助于降低这些风险。
预防措施
通过维持能量平衡，结合其他健康 生活方式，如合理饮食、规律运动 等，可以有效预防慢性疾病的发生 。
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THANKS
能量就越多。
意义
活动代谢是人体能量消耗的重要 组成部分，适量的活动可以促进 能量消耗，有助于控制体重和预
防肥胖。
食物特殊动力作用
定义
食物特殊动力作用是指摄食过程中对食物进行消化、吸收 、代谢转化过程而消耗的热量。
影响因素
食物特殊动力作用的消耗与摄食量、食物种类和个体差异 有关。一般来说，摄食量越大、食物中蛋白质含量越高， 食物特殊动力作用所消耗的能量就越多。
脂肪
脂肪是运动中主要的慢速能源 ，能够提供大量的能量，帮助 运动员在长时间内维持运动。
脂肪的能量密度高，每克脂肪 可以提供9千卡的能量，比碳水 化合物和蛋白质都高。
在长时间、低强度的运动中， 脂肪的供能比例较高，而在高 强度运动中，脂肪供能比例较 低。
蛋白质
蛋白质在运动中主要起修复和构 建肌肉的作用，但在某些情况下
在动物体内，呼吸作用是主要的能量来源，通过氧化有机物来释放能量 。
能量代谢的生理意义
能量代谢是维持生物体正常生理功能的基础，为各种生理活动提供所需的能量。
通过能量代谢，生物体能够适应环境变化，维持内环境的稳态，保证正常的生理功 能。
能量代谢与生长发育、应激反应等生理过程密切相关，对生物体的生存和繁衍具有 重要意义。
生理学试题及答案第七章-能量代谢和体温
一、名词解释1、能量代谢2、食物的热价3、食物的氧热价4、呼吸商5、食物的特殊动力效应6、基础代谢7、基础代谢率8、体温9、基础体温二、填空题1、机体活动所需的能量，最终来自食物的、和的氧化分解。
一般情况下，机体所需的能量70%来源于。
2、体内最重要的贮能物质是。
3、人体主要的产热器官是和。
常温时主要依靠产热，而在运动或劳动时产热占极大比例。
4、人体主要的散热器官是，其散热方式有、、、。
常温时以散热为主，而在高温时则主要依靠散热。
5、当环境温度在℃范围内变动时，能量代谢水平较低，也较稳定。
6、汗液中NaCl的浓度一般比血浆中的，所以机体因大量发汗而发生的脱水属于脱水。
大量出汗时，除补充足够的水分外，还应补充适量的。
7、女子的基础体温随月经周期而变动，表现为排卵前（卵泡期）期体温降低，排卵后（黄体期）期体温升高，因为此期血液中的水平较高。
8、人体体温之所以能维持在37℃左右，生理学中以学说加以解释。
三、选择题第一节能量代谢一、能量代谢的来源和去路（一）能量的来源1、机体70％的能量来自( A )A、糖的氧化B、脂肪的氧化C、蛋白质的氧化D、核酸的分解E、脂蛋白的分解2、机体能量的主要来源是（ C ）A、蛋白质B、脂肪C、糖类D、氨基酸E、甘油三脂3、机体的直接供能物质是（ E ）A、蛋白质B、脂肪C、糖类D、氨基酸E、A TP4、下列哪种物质即是重要的贮能物质，又是直接供能的物质？ CA、葡萄糖B、肝糖原C、三磷酸腺苷D、脂肪酸E、磷酸肌酸（二）能量的去路二、能量代谢的测定（一）与能量代谢测定有关的几个概念5、食物的氧热价是指( B )A、1克食物氧化时消耗的02量B、某物质氧化时，消耗1升02所产生的热量C、1克食物氧化时所产生的热量D、1克食物氧化时所产生的C02量E、以上都不是6、呼吸商是指同一时间内( D )A、耗02量／混合食物B、混合食物／耗02量C、耗02量／C02产生量D、C02产生量／耗02量E、C02产生量/非蛋白食物（二）能量代谢的测定方法三、影响能量代谢的主要因素（一）肌肉活动7、对能量代谢影响最为显著的是( B )A、进食B、肌肉活动C、环境温度D、精神活动E、性别（二）精神活动（三）食物的特殊动力效应8、进食以下哪种食物的产热量最多（ A ）A、蛋白质B、脂肪C、糖类D、氨基酸E、甘油三脂（四）环境温度9、环境温度在（ A ）能量代谢相对稳定。
生理学能量代谢
给外界较冷物质的一种散热形式。
影响因素：1、温度差；
2、机体有效辐射面积；
• 传导(conduction) 概念：机体的热量直接传给同它接触的较
物体的一种散热方式。
影响因素：1、温度差； 2、物体的导热性； 3、接触面积
铁、衣物、脂肪、南极海豹、油脂、冰。
• 对流(convection) 概念：通过气体或液体来交换热量
高持续至下次月经开始, 与性激素(孕激素)分泌有关。
•
3、年龄：儿童较高，新生儿和老年人较低，应加强对
新生儿和早产儿的护理；
•
4、肌肉活动：测体温时应保持安静，防止小儿哭闹。
4.8km的长跑,体温可升至40~41℃;
•
5、其它：情绪激动、精神紧张、进食、环境温度等的
变化均可影响体温。
临床测定体温的常用方法有哪些？各有哪些注意事项？
的产热量为：
303÷1.5=201.8 kJ/h
•
20y男子正常BMR为157.8kJ/m2·h,故此人超出正常数
44.0/157.8×100％＝27.8%, 即+27.8%
测定BMR的意义
• 1.允许误差范围：±10％～±15％，无论
较高或较低,都不属病态,超过20％,考虑病态; • 2.是诊断甲状腺疾病的重要辅助方法,甲
• 非蛋白呼吸商：糖和脂肪氧化的CO2产量和
耗氧量的比值。
•
总CO2产量－蛋白质氧化的CO2产量
• NPRQ=
•
总O2耗量－蛋白质氧化的O2耗量
•
•
蛋白质中16%的N完全随尿排出, 1克尿N相当于
6.25克蛋白质。
非蛋白呼吸商和氧热价(0.707~1.00)
非蛋白呼吸商 糖耗氧% 脂肪耗氧% 氧热价(kJ /L)
《生理学》第七章能量代谢与体温
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。
生理学基础讲义 第七章 能量代谢
汗液分泌是主动的
支配汗腺的是交感胆碱能纤维
A 型题
在环境温度低于 30℃，机体处于安静状态下的主要散热方式是
A.辐射散热
B. 传导散热
C. 对流散热
D. 不感蒸发
E. 可感蒸发
X 型题
对汗液的叙述，正确的是
A. 汗液中不含蛋白质
B. 刚刚分泌的汗液渗透压高于血浆
C. 汗液中的 Na＋浓度受醛固酮调节 D. 由汗腺细胞被动分泌
面积成正比。因此，能量代谢率常以单位时间（每天或每小时）单位体表面积的产热量作为计量单位，
用 kJ/ (m2·d) 或 kJ/(m2·h) 来表示
甲状腺功能障碍时 BMR 可发生明显的变化。甲减、肾上腺皮质功能低下、垂体性肥胖、肾病综合征、
病理性饥饿等可出现 BMR 降低；
甲亢、糖尿病、红细胞增多症、白血病以及伴有呼吸困难的心脏疾病等 BMR 可升高。
3.精神活动
精神紧张状态时，如烦恼、恐惧或情绪激动时，能量代谢率可增高 10% 以上。
4.食物的特殊动力效应
进食能刺激机体额外消耗能量的作用，称为食物的特殊动力效应。在三种主要营养物质中，进食蛋
白质产生的特殊动力效应最为显著。
（四）基础代谢及其测定
基础代谢率(BMR)是指机体在基础状态下单位时间内的能量消耗量。所谓基础状态，是指人体保持清
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（二）机体的产热反应与散热反应 1.产热反应 （1）主要产热器官：机体在安静时主要由内脏产热，其中肝脏产热量最高；在运动时，骨骼肌则成 为主要的产热器官。此外，褐色脂肪组织在寒冷环境下发挥重要的产热作用，特别是在新生儿尤为重要。 （2）产热的形式 ①战栗产热：战栗是指骨骼肌屈肌和伸肌同时发生不随意的节律性收缩，此时肌肉收缩活动不做外 功，能最全部转化为热量。 ②非战栗产热：又称代谢性产热，非战栗产热作用最强的组织是褐色脂肪组织，其细胞内含有解耦 联蛋白。褐色脂肪在成年人体内含量很少，在新生儿体内则较多。新生儿不能发生战栗，故寒冷条件下 主要依赖代谢性产热维持体温。 （3）产热活动的调节 ①神经调节：寒冷刺激兴奋下丘脑战栗中枢，引起战栗；还能通过下丘脑‐腺垂体‐甲状腺轴，引起甲 状腺激素分泌；也可通过交感神经系统兴奋，促进肾上腺素和去甲肾上腺素释放。这些现象属于神经‐体 液调节。 ②体液调节：甲状腺激素是调节非战栗产热活动最重要的体液因素。此外，肾上腺素、去甲肾上腺 素和生长激素等也能促进代谢性产热。 2.散热反应 （1）散热的部位：人体的主要散热部位是皮肤。 （2）散热的方式 ①辐射散热②传导散热③对流散热 此三种方式在皮肤温度高于环境温度时可以发挥散热作用，以辐射散热最主要，且散热多少主要取 决于皮肤与周围环境之间的温差，温差越大，散热量就越多。 ④蒸发散热： 当环境温度等于或高于皮肤温度时，蒸发成为机体唯一有效的散热形式。 蒸发散热可分为不感蒸发和出汗两种形式。 最后排出的汗液是低渗的
能量代谢名词解释生理学
能量代谢名词解释生理学
嘿，咱今儿个就来聊聊能量代谢这档子事儿！啥叫能量代谢呢？简
单来说，就好比汽车要跑就得烧油，咱人要活着、要活动，那也得有
能量啊！咱每天吃饭、喝水，不就是为了获取能量嘛！（就像你每天
要吃饭才能有力气做事一样。
）
能量代谢包括了一系列复杂的过程呢！比如说，咱吃进去的食物，
就像一堆燃料，得经过消化、吸收，然后在身体里转化成能被利用的
能量形式。
（这不就跟木头要变成火得先燃烧一样嘛！）这过程中，
有各种化学反应在身体里悄悄地进行着。
咱身体里的细胞就像一个个小工厂，一刻不停地工作着。
（想想那
些忙碌的工人在工厂里干活的样子。
）它们消耗能量来完成各种任务，像肌肉收缩让你能跑能跳，大脑思考让你能想东想西。
你说要是能量代谢出问题了会咋样？那可不得了啊！就好比汽车没
油了，还怎么跑啊！（你想想，要是你没力气了，是不是啥也干不了啦！）人可能会没精神、没力气，甚至会生病呢！
咱再说说那些影响能量代谢的因素。
运动就是个很重要的因素呀！
你运动得多，身体消耗的能量就多，就像汽车开得快烧油就多一样。
（你去跑个步，回来是不是觉得肚子饿得快呀！）还有环境温度也有
影响呢，太冷或太热，身体都得调整能量代谢来适应。
所以啊，咱可得重视能量代谢这事儿。
要保持健康的生活方式，合
理饮食、适量运动，让咱身体里的能量代谢顺畅进行。
（不然身体出
了毛病，那可就遭罪啦！）
总之，能量代谢可不是什么高深莫测的东西，它就在咱的日常生活
中起着至关重要的作用。
咱得了解它，才能更好地照顾自己的身体呀！（你说是不是这个理儿？）。
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。
能量代谢(生理学第七版)PPT课件
磷酸戊糖途径
磷酸戊糖途径是葡萄糖氧化分解 的一种方式，其代谢产物对维持 细胞内还原环境具有重要意义。
能量代谢的重要性
01
02
03
维持生命活动
能量代谢是维持生物体正 常生命活动的基础，没有 能量代谢，生物体的各项 生理功能将无法进行。
生长发育
能量代谢为生物体的生长 发育提供必要的能量，通 过合成代谢过程合成细胞 和组织所需的物质。
详细描述
肥胖症的病因较为复杂，主要包括遗传、环境、内分泌、炎症和肠道微生物等多种因素。肥胖症患者通常存在能 量代谢异常，如脂肪分解减少、脂肪酸氧化降低、葡萄糖利用降低等。肥胖症可导致多种健康问题，如心血管疾 病、糖尿病、高血压等。
糖尿病
总结词
糖尿病是一种常见的慢性代谢性疾病，主要表现为胰岛素分泌不足或作用缺陷， 导致血糖升高。
ATP
细胞中的主要能源物质，用于各种 生命活动的直接供能。
生物电
某些细胞在兴奋过程中能够产生生 物电，传递信息。
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能量代谢的调节
激素对能量代谢的调节
胰岛素
胰高血糖素
肾上腺素
甲状腺激素
促进细胞对葡萄糖的摄 取和利用，降低血糖水
平。
促进糖原分解和糖异生， 升高血糖水平。
促进糖原分解和糖异生， 升高血糖水平；同时促 进脂肪分解，提供能量。
生物体的能量主要来源于食物中的有 机物，通过氧化分解或合成代谢过程 释放出所含的化学能。
能量代谢的分类
有氧代谢
有氧代谢是指细胞在氧的参与下， 通过多种酶的催化作用，把有机 物彻底氧化分解（通常以分解葡 萄糖为主），产生二氧化碳和水，
释放能量。
无氧代谢
无氧代谢是指细胞在无氧条件下， 通过酶的催化作用，把有机物不 彻底地氧化分解，同时释放出所
生理学-能量代谢
电能
肌肉收缩、主动转运、神经传导、消化吸收
三、影响能量代谢的因素
1、肌肉活动：最为显著
劳动或运动时耗氧量和能 量代谢显著增加，可达安静时 的10-20倍
表7-3 机体不同状态时
的能量代谢率
───────────────
状态
产热量(KJ/m2.min)
───────────────
躺卧
2.73
开会
1、体液调节： 甲状腺激素为主 2、神经调节：交感-肾上腺髓质系统
⑴寒冷刺激时 ↓
交感-肾上腺髓质 ↓
NE、E↑ ↓
产热量↑ 特点：
作用迅速↑ 维持时间短
⑵ 机体在寒冷环境几周后 ↓
甲状腺 ↓
T3、↓T4 ↑ 代谢率↑(增加4～5倍)
↓ 产热量↑ 特点： 作用缓慢 维持时间长
二、人体的产热与散热
（二）散热
脂肪
磷酸化脱氢化
甘油
有氧氧化
葡萄糖
β氧化
脂肪酸
乙酰辅酶A
三羧酸循环
➢ 3、蛋白质（氨基酸）：提供少量的能量(长期饥饿或极度消耗)
二、机体能量的去路
ATP：体内能量转化和利用的关键物质
ATP
50%+转化为热能 C~P (肌肉)
能源物质+O2→CO2+H2O+能
化学能
C＋P
机械能
ADP
ATP 分解 放能 化学能 外功+ 热
基础代谢率(BMR)：单位时间内的基础代谢（kJ/h/m2） 基础代谢率与体重不成正比，而与体表面积成正比
第二节 体温及其调节
一、体温及其生理波动
体表温度：机体表层的温度 体核温度：机体深部的温度
体温（临床）：指机体深部的 平均温度
生理学@7 能量代谢
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BMR的影响因素：
①性别：男性〉女性 ②年龄：儿童高于成人 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
166.2 154.0
157.8 146.5
42
A.环境温度20℃
B.环境温度35℃
体温概念：机体核心部分的平均温度。
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通常体温的测量部位为直肠、口腔和腋窝。 1.肛温：36.9～37.9℃ 2.口温：36.7℃～37.7℃ 3.腋温：36.0-37.4℃
科研中还常用食管温度（=右心房温度）、 鼓膜温度（=下丘脑温度）。
44㈡体温的正常变动
两种类型：温热性发汗和精神性发汗
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3.循环系统在散热中的作用
皮肤的血液循环特点决定了皮肤血流量 可在很大范围内变动。 机体通过交感神经调控着皮肤血管的口 径，以改变其血流量，改变皮肤温度，从 而影响辐射、传导和对流散热量。
三.体温调节
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1.自主性体温调节
2.行为性体温调节
意义：判断肥胖的简易诊断指标。
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二. 能量代谢的测定
与能量代谢测定有关的几个概念： 1.食物的热价(thermal equivalent of food) 概念：1g某种食物氧化时所释放的能量（kJ/g）
可分为：物理热价和生物热价。
营养物质 糖 脂肪 蛋白质 物理热价 17.2kJ/g 39.8kJ/g 23.4kJ/g 生物热价 17.2kJ/g 39.8kJ/g 18.0kJ/g
蛋白质：高达30%
糖：6%
生理学·能量代谢的测定
⽣理学·能量代谢的测定⽣理学 · 能量代谢与体温第⼀节能量代谢“ ⼆、能量代谢的测定（⼀）能量代谢的测定原理能量代谢率（energy metabolism rate）是指机体在单位时间内的能量代谢量，是评价机体能量代谢⽔平的常⽤指标。
机体的能量代谢遵循能量守恒定律，即在整个能量转化的过程中，机体消耗的蕴藏于能源物质中的化学能和最终转化为热能及所做的外功按能量来折算是完全相等的。
因此，测定整个机体的能量代谢率，可通过测定机体在⼀定时间内所消耗的营养物质的量，然后按营养物质的热价（见后⽂）计算出它们所含的能量，也可通过测定机体在⼀定时间内产⽣的热量与所做的外功量。
但实际上很难测定机体在⼀定时间内所消耗的营养物质的量，故通常采⽤间接的⽅法来推算，即通过测定机体在⼀定时间内能源物质代谢所消耗的O2量和产⽣的CO2量，推算出营养物质的消耗量，并计算出产热量，这样就能得到机体的能量代谢率。
若使机体保持在安静状态下，避免做外功，则此时机体产⽣的热量即为所消耗的能量，因⽽只需测定机体在⼀时间内的散热量即可获得能量既可获得能量代谢率。
（⼆）能量代谢的测定⽅法根据机体能量代谢的测定原理，测定机体能量代谢率通常采⽤直接测热法和间接测热法两种⽅法。
1、直接测热法：直接测热法（direct calorimetry）是指直接测定受试者安静状态下在⼀定时间内的散热量的⽅法。
测定时让受试者居于⼀个特殊的隔热⼩室内，受试者应保持安静状态，通过测定⼀定时间内流经隔热室的⽔温变化及⽔的流量，计算出受试者单位时间内发散的总热量。
由于直接测热法所使⽤的装置结构较为复杂，操作也很烦琐，故这种⽅法受到很⼤限制，⼀般主要⽤于科学研究。
2、间接测热法：间接测热法（indirect calorimetry）是指根据受试者安静状态下⼀定时间内的耗氧量和CO2产⽣量，推算消耗的能源物质的量，进⽽计算出产热量的⽅法。
这种⽅法是依据化学反应的定⽐定律，即反应物与产物的量之间呈⼀定的⽐例关系，例如，氧化1mol葡萄糖时，需要消耗6mol O2，产⽣6mol CO2和6mol H2O，同时释放⼀定的热量（ΔH）。
《生理学》第七章能量代谢与体温调节课件07
(四)环境温度
1.人体安静时的能量代谢,在20～30℃的环 境中较为稳定。 2.环境温度超过30℃，能量代谢率增加。 3.当环境温度低于20℃时，随着温度的不断
下降，机体产生寒战和肌紧张增加以御寒，
同时增加能量代谢率。
4.舰艇舱内温度可高达60℃,• 舰员的能量 故
代谢率很高。
四、基础代谢
(一) 概念
(二)能量去路 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 。 除 骨骼肌运动时 所完成的机械 外功，其余的 自由能最终也 转变为热能。
二、能量代谢的测定
(一)能量代谢测定的基本原理 机体的能量代谢也遵循“能量守恒定 律” ： 即在安静不作外功时，机体物质代 谢过程中所释放的能量全部转化为热能。 因此，测定机体在单位时间内发散的 总热量或所消耗的食物量，可测算出整个 机体在单位时间内能量代谢的量，即能量 代谢率。
(二)能量代谢的测定方法 1.直接测热法：直接测量从机体体表、呼出气、
尿液和粪便排出的总热量。如果不做外功，该热量 就是机体代谢的全部热量。这种方法测定准确，但 设备复杂，操作繁琐，现已极少应用。
2.间接测热法：
⑴间接测热法原理：是利用“定比定律”（即
反应物的量与生成物的量呈一定的比例关系），测 算出一定时间内氧化的糖、脂肪和蛋白质各有多少， 再计算出它们所释放出的热量。 为此，必须先了解与其相关的几个概念：食物 的热价、氧热价和呼吸商。
二、机体的产热和散热
人体正常体温的维持，是在体温调节机构的协 调和控制下，产热和散热过程达到动态平衡的结果。
(一)产热 1.主要产热器官： 安静状态，主要产热器官是内脏（尤其 肝脏，其次是脑）。 活动状态,主要产热器官是骨骼肌。
生理学学习指南——能量代谢和体温
⼀、基本要求 掌握：1. 热价、氧热价、呼吸商等概念，影响能量代谢的主要因素 2.基础代谢的概念及意义 3.机体的散热⽅式 4.温度感受器和体温调节（调定点学说） 熟悉：1. 能量代谢的测定原理 2. 机体的产热 3. 体温调节中枢 了解：1. ⾷物的能量转化 2. 能量代谢的测定⽅法 ⼆、基本概念 能量代谢（energy metabolism）、⾷物的热价（themal equivalent of food）、⾷物的氧热价（thermal equivalent of oxygen）、呼吸商（respiratory quotient）、基础代谢（basal metabolism）、基础代谢率（basal metabolism rate，BMR）、体温（body temperature）、战栗产热（shivering thermogenisis）、⾮战栗产热（non-shivering thermogenesis）、辐射散热（thermal radiation）、传导散热（thermal conduction）、对流散热（them1a1 convection）、蒸发散热（evaporation）、不感蒸发（insensible perspiration）、发汗（sweating）或可感蒸发（sendbie evaporation）、热敏神经元（warm-sensitive neuron）、冷敏神经元（cold-sensitive neuron）。
三、重点与难点提⽰ 第⼀节能量代谢 在物质代谢过程中伴随的能量的释放、转移、储存与利⽤称为能量代谢。
1. 能量的来源与去路 机体⽣理活动所需的能量来源于三⼤营养物质：糖、脂肪和蛋⽩质，其中最主要的是糖。
营养物质在体内氧化分解时所释放的能量，约50％直接转化为热能；其余部分主要以ATP的形式储存于组织中。
最终ATP除对外做功外，其余将转换成热能。
2.能量代谢的测定［医学 教育搜集整理］ 2.1 直接测热法 指直接测定机体的产热，临床已较少采⽤。
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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平均体温37.0 ℃，波动范围36.2～37.5℃ 早晨6点最低，午后4～6点最高。
● 发热的定义
口温高于37.3℃，肛温高于37.6℃，或一日体温变 动超过1.2 ℃
什么是发热
1. 诊断学上的定义是当机体在致热原（pyrogen）作 用下或各种原因引起体温调节中枢的功能障碍时，体 温升高超出正常范围，称为发热。
调定点学说
发热的机理
•人体的大部分发热均可能与致热原（pyrogene）作 用于体温调节中枢有关
外源性致热原：LPS、病毒、支原体、衣原体、立克次体、 螺旋体、细菌及其毒素、真菌、原虫、抗原-抗体复合物、致 热类固醇（如尿睾酮）、尿酸结晶等 内生致热原(EP)：IL-1、IL-6、IF、TNF等
发热的机理
体温恢复到临界温度，这一临界温度即称调定 点
产热装置 PO/AH
反馈信息 散热装置 调定点
产热 散热
温度
调节过程：
气温改变 各种温度感受器
深部温度改变 下丘脑PO/AH经中枢整合
躯体神经：支配骨骼肌（如寒战） 植物性神经：血管舒缩反应，发汗反应 内分泌系统：代谢性调节反应
发热
一、发热的定义
下丘脑体温调节中枢body temperature
regulation centers Preoptic-anterior hypothalamus, PO/AH
在体温调节中起着调定点的作用
调定点学说 set-point
调定点：体温在偏离某一临界温度（37 ℃ ）时， 将会导致明显的产热和散热改变，从而使
2.原因不明发热（Fever of Unknown Origin，FUO）：
定义：指发热持续2～3周以上，体温几度超过38.5 ℃，经 完整的病史询问、体格检查以及常规的实验实检查不能明确 诊断者。
FUO 病因
感染 肿瘤性疾病 结缔组织病 最终诊断不明者
> 80% 5～10%
不同年龄组 FUO 的病因具有各自不同的规律：
理化损伤
热射病、大的手术、创伤及烧伤等
神经源性发热
脑出血、脑干伤、植物神经功能紊 乱等
其他
甲亢、内脏血管梗塞、组织坏死、痛
感染、肿瘤、结缔组织病最常见
四、鉴别发热总体上应把握的两个要点
1. 即使是疑难病人，非特征性表现的常见病仍较罕见 病常见。注意把握一些常见病的非特征表现
例如：心内膜炎——心脏杂音；肝脓肿——肝区肿痛、叩痛； 胆道感染——黄疸、墨菲征；粟粒性结核——结素试验等
冷感受器 cold receptor
中枢性温度感受器：视前区—下丘脑前部
(preoptic anterior hypothalamus PO/AH) 存在： 热敏神经元 warm-sensitive neuron------血液温度升高 其放电频率增加 (PO/AH) 冷敏神经元 cold-sensitive neuron------血液温度下降其 放电频率增加.(脑干网状结构和弓状核)
体温调节
Regulation of body temperature
调节方式：
行为性体温调节 behavioral thermoregulation 自主性体温调节autonomic thermoregulation
(一) 温度感受器 thermoreceptor
外周温度感受器：全身皮肤、粘膜、腹腔内脏 分为热感受器 warmth receptor
非 感 染 风性 发 热
病因
疾病
各种病原体（细菌、病毒、 急性、慢性全身或局灶感染
支原体、衣原体、螺旋体、
立克次体、寄生虫、原虫等）
血液病
淋巴瘤、恶组、噬血细胞综合征、 白血病等
变态反应及结缔组织病 实体肿瘤
风湿热、药物热、SLE、皮肌炎、 多肌炎、结节性多动脉炎、结节性
脂膜炎、成人Still病等 肾癌、肾上腺癌、肝癌、肺癌等
2．病理生理学上的定义是当由于pyrogen作用使体 温调定点上移而引起调节性体温升高（超过0.5oC） 时，就称之为发热。
3．其他参考书上指出发热是指身体因某种原因而使 体温调节中枢机能失常产生的高体温。有的还指出： 发热是指病理性的体温升高，是人体对治病因子的一 种全身性反应。
产热器官
二、发热的机理
＞410C 超高热:可见于乙型脑炎、脓毒败血症、伤寒（重症）、 中暑及中枢性高热等。
（四）热程
＜1个月为短热程 1－3个月为中热程 ＞3个月为长热程
注意：热程的含义并非是指发热不退所持 续的时间，而是更多意义上讲发热疾病的 病程，包括某些反复发热的过程。在临床 上热程的提出有助于疾病的诊断。
1. 急性发热： 指自然热程在2周以内者
•绝大多数为感染性发热 •病毒是主要病原体 上呼吸道感染〉一些传染性病毒感染性疾病 •非感染者仅占少数 术后的短程发热，在不超过38。C 的情况下，多被 认为是局部吸收所致。此外，部分与自身免疫机制 有关的疾病也可表现为短热程，如：亚急性甲状腺 炎、强直性脊柱炎等。
安静时：骨骼肌、肝脏 运动或有疾病伴发热时：骨骼肌为主
甲亢、剧烈运动、惊厥、癫痫持续状态等
直接导致 发 热
广泛的皮肤病变、心力衰竭等 散热器官 主要是皮肤（对流、辐射、传导、蒸发）
发热的机理
密集的温觉感受器
散热反应
前部 下 丘 脑
刺激
少数冷觉感受器
产热反应
后部
神经“情报”整合处理的部位 体温调节中枢
2. 注意发现“定位”线索，对可疑诊断作初步分类
无论是感染或非感染性疾病，往往具有其常见的受累部位， 即具有一定特征性的“80C 低热：多见于病情较轻者、慢性病患者或功能性发热者。
38.10C -390C 中热：大部分疾病伴发热时，体温多在此范围。
39.10C -410C 高热:多见于急重症患者。
FUO
6岁以下患儿——感染性疾病的发病率最高，特别是 原发性上呼吸道、泌尿道感染或全身感染；
6～14岁——结缔组织—血管性疾病和小肠炎症性疾 病为最常见的病因；
•发热可作为临床许多类疾病的共同表现
•发热的目的：
增加炎性反应、抑制细菌生长、创造一个不利于感染或 其他疾病发生的病理生理环境。
体温升高
生理性体温升高
月经前期 剧烈运动 应激
病理性体温升高
发热（调节性体温升高） 过热（被动性体温升高）
三、常见引起发热的疾病总体分类
发热性质 感染性 发热