7能量代谢和体温
能量代谢与体温
能量代谢与体温
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汗液中水分占99%以上,固体成份不足 1%,排出汗液是低渗,当大量出汗而脱 水时,失水>失盐,会造成高渗性脱水,造成
电解质紊乱。
• 皮肤血流量改变
交感神经 → 皮肤血管口径 → 皮肤血流量 → 散热量 酷热:交感 N 担心度↓→血管口径↑→皮肤血流量↑→ 散热量↑
汗液 严寒:交感 N 担心度↑→血管口径↓→皮肤血流量↓→ 散热量↓
能量代谢与体温
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(二)体温调整中枢
视前区—下丘脑前部(PO/AH),不但 存在热敏神经元和冷敏神经元,而且能对散 热和产热两个过程进行调整。所以,下丘脑 是体温调整基础中枢,视前区-下丘脑前部 (PO/AH)是体温调整关键部位。
能量代谢与体温
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(三)体温调定点学说: 调定点水平是由PO/AH中热敏神经元和冷
下丘脑-腺垂体系统(甲状腺)
能量代谢与体温
第12页
(二)散热:人体主要散热部位是皮肤
1.散热方式
a.辐射散热 体热以热射线形式向外界环境散
发散热方式。常温和平静状态
下最主要散热方式
b.传导散热 机体热量直接传给同它接触
较冷物体散热方式。
c.对流散热 经过气体或液体流动来交换热
量散热方式。
e.蒸发散热 经过体表水分蒸发而散失体热
能量代谢与体温
能量代谢与体温
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一 、 机 体 能 量 起 源 和 去 路
能量代谢与体温
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能量代谢与体温
能量代谢衡量标准 体表面积(m2) =0.0061×身高
(cm) +0.0128×体重
(kg) -0.1529
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三、影响能量代谢主要原因 •肌肉活动 对能量代谢影响最显著。
《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
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(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)。
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(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。
第七章能量代谢与体温一.基本要求掌握:1.热价、氧热价、呼吸商等
第七章能量代谢与体温一.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)。
第一节能量代谢能量代谢:是体内伴随着物质代谢过程而发生的能量释放、转移、贮存和利用的过程。
分为:1)合成代谢:合成自身的成分,贮存能量2)分解代谢:氧化分解成分,释放能量。
一、来源:(1)糖:是重要来源,约占70%。
尤其是脑。
肌糖原→肌肉;肝糖原→血糖。
(2)脂肪:各种物质贮存的形式;(3)蛋白质:主要用于合成细胞组织结构,不是能量的提供者,如激素,酶等。
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。
7.能量代谢和体温
3.蛋白质
基本组成单位是氨基酸。
蛋白质主要功能是构成细胞成分和形成某些生物活性物质, 一般不做供能物质。
长期不能进食或消耗量极大时,糖原和贮存脂质几乎耗竭 时,机体通过蛋白质分解产生的氨基酸供能。
蛋白质不能在体内完全氧化,没有被完全氧化的代谢产物 以尿素、尿酸、肌酸形式经肾脏排出。
(二)能量的去路
基础状态:清晨、清醒、静卧、未做肌肉活动、无精神紧张、 环境温度20-25℃、空腹(禁食12小时)。此时的能量主要维 持最基本的生命活动,基础代谢率比一般的安静时的代谢率更 低,但不是最低。熟睡无梦时更低。
能量代谢率与体表面积成正比。 基础代谢率的单位:每小时每平方米体表面积的产热量。 kJ/(m·h)
发热:致热源作用于下丘脑体温调节中枢,体温调定点上移,冷 敏神经元活动增强,产热增加,散热减少,引起寒战、皮肤血管 收缩。相反,高热因素去除后,体温调定点下移,热敏神经元活 动增强,散热增加,产热减少,皮肤血管舒张,发汗,体温下降。
(四)温度习服:当机体较长时间处于高温和低温环境 中,机体对环境的耐受性逐渐升高,而维持正常健康状 态。
2.机体的产热形式及调节:机体的产热量大部分来自全身各组织 器官的代谢活动。 安静寒冷环境下:寒战产热和非寒战产热
寒战产热:寒冷刺激下,骨骼肌在肌紧张增加基础上,伸肌和屈 肌同时发生不随意的节律性收缩,此时机体的能力代谢率可增加 4-5倍,骨骼肌不做功,收缩的能力全部转化为热能,产热显著。
非寒战产热:寒冷刺激下,机体通过升高代谢率而增加产热的 现象。体内的褐色脂肪组织的非寒战产热量最大。 寒冷刺激下甲状腺激素合成和释放增多,促进代谢产热。
(2)传导散热:机体将热量直接传递给与皮肤接触的较冷物体。 取决于皮肤表面与接触物体表面的温度差、接触面积等
第7章能量代谢与体温案例
3.环境温度
在20℃~30℃的环境温度中,人的能量代谢 最为稳定,环境温度过高或过低,能量代谢 都将增加。
4.食物的特殊动力效应
在进食蛋白质以后,其所增加的产热量可相 当于进食蛋白质热值的25%~30%。糖类和 脂肪也具有类似的影响,只是产热量升高不 如蛋白质明显,约为4%~6%。混合性食物 约为10%。
1030名正常人体温统计结果
部位 平均值(℃) 标准差
正常范围(95%可信限,℃ )
腋窝
口腔 直肠
36.79
37.19 37.47
0.357
0.249 0.251
36.0—37.4
36.7—37.7 36.9—37.9
(二)体温正常生理变动
1.昼夜变化 正常人的体温呈现明显的周期 性昼夜变化。清晨2~5时最低,午后2~5时 最高,波动幅度一般不超过1℃。 2.性别 成年女性的体温一般比男性高0.3℃, 这可能与女性皮下脂肪较多,散热较少有关。 3.年龄 儿童、青少年的体温较高,随着年龄 的增长体温逐渐下降,老年的体温低于青壮 年人。 4.情绪和体力活动 情绪紧张时,肌肉张力 增加和激素的作用,使产热量增多,体温升 高。
二、机体的产热和散热
我国正常人基础代谢率的平均值(kJ/m2.h)
性 别
11-15岁 16-17岁 18-19岁 20-30岁 31-40岁 41-50岁 >50岁
男 194.5 193.3 166.1 157.7 158.6 154.0 149.0
女 172.4 181.6 154.0 146.4 146.9 142.3 138.5
基础代谢率(BMR) :单位时间(每分钟) 内的基础代谢。 BMR相对值=(测得值-正常值)/正常值 ×100% 相对值在±10~15%属于正常,超过±20% 可视为病理状态。 发热时BMR升高,体温每升1℃,BMR增加 13%。
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。
7能量代谢与体温恒定
一、动物体能量的来源与消耗
营养物质 提供能量(%) 特 点
糖 类 60-70
供能
脂肪
30-40
贮存,6倍于糖元
蛋白质 很少
功能
6-1 能量代谢
一、动物体能量的来源与消耗
100%
95%
45%
43%
日粮总能 → 可消化能 → 代谢能 →净能
↓
↓
↓
粪能5%
发酵能
特殊动力作用能
尿能(5%)
特殊动力作用能(specific dynamic action):机体的代谢因
四、影响能量代谢率的因素
1、肌肉活动 肌肉活动产热量
运动或劳动 躺卧
开会
洗衣 踢足球
产热量
2.73 3.40 9.89 24.98
(Kg/m2· min)
2. 环 境 温 度 , 安 静 20℃最低
3. 食物特殊动力作用 4. 神经—内分泌:交 感 神 经 兴 奋 , Ad 分 泌,产热。
5. 个体差异:
辐射 对流,气液流动——通风 传导,洒水降温 蒸发,不显汗(不感蒸发)和显汗 不感蒸发——皮肤、呼吸道。体液 的水分直接透过皮肤和粘膜表面,并在形 成明显的水滴前蒸发掉 显汗:汗液。
三、体温恒定的调节
㈠ 神经调节
温度感受器: 外周(皮肤,粘膜,内脏), 中枢(脊髓、延髓、脑干网状中枢、下丘脑)
简化法:因蛋白质消耗较少,可忽略,即用混 合呼吸商查出相应的氧热价,乘以耗氧量=一 段时间内动物机体的总产热量
与精确测定法相比,简化法误差仅在1~2 %,简便。
(人,混合呼吸商=0.82,氧热价20.1878 KJ, 合4.825千卡)。
应用呼吸商进行能量代谢测算时,还须 注意:体内糖、脂肪和蛋白质代谢时可 相互转化,影响RQ。反刍动物胃发酵产 生大量CO2,其RQ要校正。动物剧烈运 动或重度使役时会影响RQ的测定值。 (CH4产热9.42KJ)。
《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。
第七章 能量代谢与体温
3.调定点学说
下丘脑PO/AH中的温度敏感神经元起着调定点的作用。 调定点:能使热敏神经元和冷敏神经元活动后 恰好使散热和产热保持平衡的温度值。
1.正常人的直肠温度、腋窝温度和口腔温度的高低应当是 A.口腔温度>腋窝温度>直肠温度 B.直肠温度>口腔温度>腋窝温度 C.直肠温度>腋窝温度>口腔温度 D.腋窝温度>口腔温度>直肠温度 2.人体体温昼夜节律变化中,体温最低的时间是 A.上午8~10时 B.下午3~4时 C.清晨2~6时 D.夜间10~12时 3.女性月经期中,体温最低的时间是 A.行经期 B.排卵前 C.排卵后 D.排卵日 4.人体腋下温度正常值是 A.36.0℃~37.4℃ B.36.7℃~37.7℃ C.36.9℃~37.9℃ D.37.5℃~37.6℃ 5.影响能量代谢最重要的因素是 A.环境温度 B.进食 C.精神、情绪 D.肌肉活动
6.劳动或运动时,机体主要产热器官是 A.肝脏 B.脑 C.心脏 D.肌肉 7.当环境温度等于或超过体温时,机体的主要散热方式是 A.辐射 B.传导和对流 C.发汗蒸发 D.不显性发汗 8.给高热病人使用乙醇擦浴是 A.增加辐射散热 B.增加传导散热 C.增加蒸发散热 D.增加对流散热 9.给高热病人作用冰帽或冰袋的作用是 A.增加辐射散热 B.增加传导散热 C.增加蒸发散热 D.增加对流散热 10.决定体温调定点的部位在 A.下丘脑 B.大脑皮层 C.下丘脑后部 D.视前区-下丘脑前部
2.测 定
产热量=20.2kJ/L×耗氧量/体表面积 BMR=(实测值-平均正常值)/平均正常值
年龄 (岁) 男 11~15 195.5 16~17 193.4 18~19 166.2 20~30 157.8 31~40 158.6 41~50 154.0 >51 149.0
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)去路:
糖 脂肪 蛋白质
O2
能量
热能
维持体温
CP
ATP 能量
生物合成 分泌 神经传导
ADP
CO2+H2O
肌肉收缩
外功
ATP(三磷酸腺苷):贮能物质和直接供能物质 CP(磷酸肌酸):ATP的贮存库,但不能直接供能
与能量代谢测定有关的几个概念
食物的热价
1克某种食物氧化时释放的热量 意义:反应一定量的能源物质储存能量的大小 生物热价:体内氧化 物理热价:体外燃烧 食物的氧热价 某种食物氧化时消耗1升O2所产生的热量
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” 营养物质分解释放的总能量,应等于机体产生的 热量和肌肉对外做功消耗的能量之和。如果能避 免机体做功,然后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。
简易法:
①测定单位时间内的耗 O2 量和 CO2 产生量,算
出RQ;
②算出的RQ作为NPRQ查表得相应的氧热价(一
般我们认为混合膳食的NPRQ为0.82); ③产热量= 耗O2量×氧热价。
三、影响能量代谢的因素
(一)肌肉活动
影响最大 能量代谢率可以作为评价劳动强度的指标 无明显躯体活动时也消耗一定能量(维持生命活动)
第二节
体温调节
1、何为体温?人的体温维持恒定的意义? 2、常采用的测量体温的部位在哪?其正常值是多少? 3、体温的正常生理变动受哪些因素影响?
4、在环境温度发生改变时,人的体温如何维持恒 定?(体温调节机制)
概念: 指机体深部的平均
(二)环境温度
人体安静时的能量代谢,在20~30℃的环境中较为稳定。 环境温度超过30℃,能量代谢率增加。 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。
(三)食物的特殊动力效应
食物能使机体产生“额外”热量的现象
各种营养物质的食物特殊动力效应不同,蛋白质最大
第七章 能量代谢与体温调节
1、什么是能量代谢?机体内能量从哪里来又到哪里去?
2、什么是热价?氧热价?呼吸商和非蛋白呼吸商? 3、能量代谢如何测定?(原理和方法) 4、影响能量代谢的主要因素有哪些?
5、什么是基础代谢和基础代谢率(BMR)?测定有何意义?
第一节
能量代谢
能量代谢:指体内物质代谢过程中所伴随 的能量释放、转移、贮存和利用。
(二)能量代谢的测定方法 1.直接测热法:主要用来研究肥胖和内分泌系统障碍 2.间接测热法
间接测热法原理:是利用“定比定律” ,即
食物在氧化分解时,氧气的消耗量和二氧化碳的产 生量与机体热能释放量有一定的定比关系。 我们先测出耗氧量和二氧化碳产生量,再间接 推出各类食物的氧化量和产热量从而推算出能量代 谢率。
基础代谢率与年龄,性别及身材大小有关
我国人正常的基础代谢率平均值 〖kJ/(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
158.6 146.9
154.0 149.0 142.4 138.6
表示耗氧量和产热量之间的关系
呼吸商(RQ) 生理学上,把营养物质在体内氧化时一定时间内机体呼出 的CO2量和吸入的O2量的比值,称为呼吸商。 RQ=CO2产生量/耗O2量 不同的营养物质在体内氧化分解时CO2产生量和O2耗量 不同,RQ也就不同,根据RQ可估计某一段时间内机体氧 化各种食物的比例.
糖=1.0, 脂肪=0.71,蛋白质=0.80
RQ=1.0 →氧化糖; RQ=0.70 → 氧化脂肪 RQ=0.85→一般饮食;RQ=0.80或<1.0→长期饥饿
由于我们摄入的食物中蛋白质不能完全氧化, 而且组成人体的结构蛋白在正常情况下不能被氧化, 所以蛋白质产热量可以忽略不计。
将一定时间内,机体氧化非蛋白食物时的CO2产 生量与耗O2量的比值称为非蛋白呼吸商(NPRQ)。 整体产生CO2总量-分解蛋白产生CO2量 NPRQ=───────────────── 整体耗O2总量-分解蛋白耗O2量
机体能量的来源 主要来源于糖、脂肪、蛋白质
糖
正常情况下糖是主要供能物质。脑组织所需能量主要来自 糖有氧氧化,故缺氧和血糖水平过低,均可导致意识障碍、 昏迷及抽搐 机体糖的储备较少,成年人糖的储备量仅为150g左右。
脂肪 是能源物质储存的主要形式,当机体处于饥饿24小时后, 储存的糖原几乎耗竭时,脂肪则成为主要的供能物质。 蛋白质 主要功能是构成细胞成分和形成某些生物活性物质。很少 供能(长期饥饿或极度消耗时,才成为主要能量来源)。
(四)精神活动
人在平静地思考问题时,能量代谢受到的影响不
大,其产热量一般不超过4%。
但精神处于紧张状态 (烦躁、恐惧、情绪激动等 )时, 由于会导致无意识的肌肉紧张性增强、交感神经兴奋及 促进代谢的内分泌激素释放增多等原因,产热量可显著 增加。
四、基础代谢
1、概念
基础代谢:
指基础状态下的能量代谢
基础代谢率(BMR):
单位时间内的基础代谢
基础状态:
人体处于清晨、清醒、静卧,未作肌肉活动;前夜 睡眠良好,无精神紧张、禁食 12 小时、室温 20~250C 、 体温正常。 能量消耗只用于维持心跳、呼吸等维持生命所必需 的基本生理活动。
2、测定条件
(1)禁食12-14h (2)清晨空腹 (3)平卧使肌肉放松,排除精神及心理影响 (4)室温保持在20-25度之间
基础代谢率、肺活量、肾小球滤过率、 心输出量、主动脉和气管的横截面积 都与体表面积呈比例关系
体表面积(m2) =0.0061 × 身高(cm)+0.0128
× 体重(kg)-0.1529
体 表 面 积 测 算 图
衡量标准:
实测值—正常平均值
正常平均值 × 100%
正常值:相差在±10%~±15%内正常 生理意义:帮助诊断某些代谢性疾病 甲亢时,基础代谢率比正常值高出25%-80% 甲低时,基础代谢率比正常值低20%-40% 发热时,体温每升高1 ℃,基础代谢率将升高13%