人体机能学课件第四章能量代谢和体温
合集下载
能量代谢和体温(生理学课件)
二、人体的产热和散热
• 人体的产热 安静时：内脏（主要是肝脏）
主要产热器官 运动时：骨骼肌
寒战产热 （肌紧张）
机体产热形式及其调节
非寒战产热 （代谢产热）
散热方式 (1)辐射(radiation)散热
机体以热射线（红外线）的散热。 辐射散热量取决于皮肤与环境之间的温度差和有效辐射面积。
当气温≧皮肤温度，辐射散热即丧失（特殊情境）
思政目标：
合理饮食，适当锻炼，养成健康的生活习惯。
Part1 教学难重点
重点： 氧解离曲线的特点及影响因素。 难点： 呼吸节律产生的机制，三级呼吸中枢假说。
Part2
第一节 能量代谢
知识讲解 能量代谢（energy metabolism）：指人ห้องสมุดไป่ตู้内物质代谢过程
中伴随发生的能量的释放、转移、贮存和利用。
精神性发汗(mental sweating): 由于精神紧张引起的汗腺的分泌。
三、体温调节
自主性体温调节(automatic themoregulation)
行为性体温调节(behaviora themoregulation)
(一)温度感受器 1.外周温度感受器 热觉感受器
2.中枢温度感受器 中枢温度敏感神经元：热敏N元、冷敏N元
糖 脂肪 蛋白质
三种营养物质氧化时的有关数据
热价(KL/g）
物理热价 生物热价
17.2
17.2
39.7
39.7
23.4
18.0
O2耗量 (L/g)
0.83 2.03 0.95
CO2耗量 (L/g)
0.83 1.43 0.76
呼吸商
1.00 0.71 0.80
能量代谢和体温(生理学课件)
下丘脑
散热中枢 下丘脑前部、视前区 散热效应
产热中枢 下丘脑后部
产热效应
体温调定点学说：下丘脑PO/AH的温度敏感神经元在体温调节中起调定 点作用，决定体温的水平。
体温的调节
体温调定点：在下丘脑前部视前区，使体温在一定水平上稳定的工 作点，称为体温调定点。其正常阈值为37℃左右。
体温↑ (>37℃)
体温↓ (<37℃)
热敏神经元 （PO/AH） 冷敏神经元
产热减少
散热增加
体温↓
恢复到调定点水平
产热增加 散热减少
体温↑
体温的调节
(℃) 40
体 39 温
38
寒战 血管收缩
调定点的变 化
37
高热
发汗 血管舒张
发热
时间 降温
体温调定点的变化及发热过程
《生理学》
体温调节
学习目标
体温调节
掌握温度感受器和体温调节（调定点学说）。 体温调节中枢。
MORE
体温的调节
温度感 受器
外周温度感受器
分布于皮肤、粘膜和内脏。
中枢温度感受器
分布于下丘脑、脑干网状结构和脊髓等部位。
体温的调节
体温调节中枢：主要位于下丘脑，特别是视前区－下丘脑前部（PO/AH）
散热中枢 下丘脑前部、视前区 散热效应
产热中枢 下丘脑后部
产热效应
体温调定点学说：下丘脑PO/AH的温度敏感神经元在体温调节中起调定 点作用，决定体温的水平。
体温的调节
体温调定点：在下丘脑前部视前区，使体温在一定水平上稳定的工 作点，称为体温调定点。其正常阈值为37℃左右。
体温↑ (>37℃)
体温↓ (<37℃)
热敏神经元 （PO/AH） 冷敏神经元
产热减少
散热增加
体温↓
恢复到调定点水平
产热增加 散热减少
体温↑
体温的调节
(℃) 40
体 39 温
38
寒战 血管收缩
调定点的变 化
37
高热
发汗 血管舒张
发热
时间 降温
体温调定点的变化及发热过程
《生理学》
体温调节
学习目标
体温调节
掌握温度感受器和体温调节（调定点学说）。 体温调节中枢。
MORE
体温的调节
温度感 受器
外周温度感受器
分布于皮肤、粘膜和内脏。
中枢温度感受器
分布于下丘脑、脑干网状结构和脊髓等部位。
体温的调节
体温调节中枢：主要位于下丘脑，特别是视前区－下丘脑前部（PO/AH）
能量代谢与体温(生理学课件)
*作用：
主要感受血液温度的升高；
接受外周温度敏感神经元的温度信息。
(二)体温调节中枢 分段切除脑实验——
切断部位
结果
大脑皮层及部分 体温相对稳定
皮层下结构
下丘脑
体温不能维持 相对稳定
体温基本调节中枢：下丘脑；
体温调节整合中心：PO ／AH。
(三)体温调节机制
体温调节系统——自动控制系统
监测装置
干扰
*清晨清醒静卧；
*空腹(12～14h)；
*测定时无精神紧张； *室温20～25℃。
——基本排除了影响能量代谢的因素
●基础代谢率(basic metabolic rate，BMR)
——单位时间内的基础代谢(kJ ／m2·h)。
基础代谢率的单位及测算方法 ●单位：kJ ／(m2·h)
——机体单位时间内每平方体表面积 的热量。
●方法：简化的间接测热法。
产热量= 20.20(kJ ／L)×耗氧量(L ／h) ／体表面积(m2)
体表面积的计算
*公式法：
体表面积 ＝0.0061 ×身高(cm) ＋0.0128 ×体重(kg)
－0.1529
*查图法：
四、基础代谢(basic metabolism)
BMR的测算 ●绝对值
——根据能量代谢率的简易测算法测算。
新生儿体温易受环境温度影响 ●其它：
(↑0.2～0.5℃)
女性月经周期中基础体温的变化
二、机体的产热与散热
动态平衡
体温恒定
产热过程
安静：内脏器官(56%) ●主要产热器官
活动：肌肉(90%)
●机体的产热形式
*寒战性产热
肝脏
寒战——骨骼肌不随意的节律性收缩。 产热量很高，可达正常时4～5倍。 中枢位于下丘脑后部。
主要感受血液温度的升高；
接受外周温度敏感神经元的温度信息。
(二)体温调节中枢 分段切除脑实验——
切断部位
结果
大脑皮层及部分 体温相对稳定
皮层下结构
下丘脑
体温不能维持 相对稳定
体温基本调节中枢：下丘脑；
体温调节整合中心：PO ／AH。
(三)体温调节机制
体温调节系统——自动控制系统
监测装置
干扰
*清晨清醒静卧；
*空腹(12～14h)；
*测定时无精神紧张； *室温20～25℃。
——基本排除了影响能量代谢的因素
●基础代谢率(basic metabolic rate，BMR)
——单位时间内的基础代谢(kJ ／m2·h)。
基础代谢率的单位及测算方法 ●单位：kJ ／(m2·h)
——机体单位时间内每平方体表面积 的热量。
●方法：简化的间接测热法。
产热量= 20.20(kJ ／L)×耗氧量(L ／h) ／体表面积(m2)
体表面积的计算
*公式法：
体表面积 ＝0.0061 ×身高(cm) ＋0.0128 ×体重(kg)
－0.1529
*查图法：
四、基础代谢(basic metabolism)
BMR的测算 ●绝对值
——根据能量代谢率的简易测算法测算。
新生儿体温易受环境温度影响 ●其它：
(↑0.2～0.5℃)
女性月经周期中基础体温的变化
二、机体的产热与散热
动态平衡
体温恒定
产热过程
安静：内脏器官(56%) ●主要产热器官
活动：肌肉(90%)
●机体的产热形式
*寒战性产热
肝脏
寒战——骨骼肌不随意的节律性收缩。 产热量很高，可达正常时4～5倍。 中枢位于下丘脑后部。
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
能量代谢与体温PPT课件
4.食物的特殊动力作用 人在进食后的一段时间内(从食后1h左右开始，延续到7~ 8 h)，虽然处在安 静状态，但产生的热量却要比未进食前有所增加。进食能使机体产生额外的能 量消耗，这种现象称为食物的特殊动力效应。 5.其他因素 体温升高1℃，代谢率提高10%，因此，人发高烧时，代谢率可达到正常 时的2倍以上。还有甲状腺素对代谢的影响。 三、基础代谢与基础代谢率 1.基础代谢率的概念 基础代谢率是指人体在基础状态下的能量代谢率。 基础状态:清晨、静卧、清醒、精神安宁;室温20～25℃;空腹（禁食12h）。 2.基础代谢率的正常值及临床意义 （1）正常值正常值为±10%～±15%。（2）
近年发现脊髓、延髓、脑干网状结构及下丘脑中部都存在对温度变化敏感 的神经元，称为中枢温度感受器。根据其在脑组织温度升高或降低时放电频率 的不同，可分为热敏神经元和冷敏神经元。热敏神经元主要存在于视前区—下 丘脑前部，冷敏神经元主要存在于脑干网状结构。
2.体温调节中枢 下丘脑 体温调节的基本中枢在下丘脑。在下丘脑前部还存在着发汗中枢。下丘脑 后部内侧区存在着寒战中枢，它对血液温度变化并不敏感，但对来自皮肤冷觉 感受器的传人信息比较敏感。电刺激下丘脑前部(散热中枢)可以抑制寒战;冷却 视前区—下丘脑前部则可以引起寒战。这表明下丘脑前部有冲动输人至下丘脑 后部。
2.机体的散热 散热的形式 ①辐射 机体以热射线将热散发给周围低于体温的物体。 ②传导 机体将热传给直接低于体温的物体。临床上用冰袋、冰帽降温。 ③对流 机体通过冷、热空气的对流将热散发的过程。通过风扇、空调使房间通风。 上述三种散热方式，均为机体温度高于外界环境温度时，才能实现。当外界环境 温度高于机体温度时，上述方式会导致机体吸热，故此时机体还存在另外一种散热方 式—蒸发。
人体机能学课件第四章能量代谢和体温
（二）体温的正常值
体温是指机体深部的温度。临床上以口腔、直肠和 腋窝的温度代表体温。
腋下温度 < 口腔温度 < 直肠温度 直肠温度：36.9～37.9℃ 口腔温度: 36.7～37.7℃ 腋窝温度: 36.0～37.4℃
<34℃——意识丧失；<25℃——心跳停止或室颤 >42℃——细胞实质损害；>45℃——生命危险
能量代谢
异化作用（分解代谢）-- 放能
生物体内物质代谢中伴随着的能量的释放、转移和 利用，称为能量代谢（energy metabolism)。
一、机体能量的来源与利用
（一）机体能量的来源：
食物中的糖，脂肪和蛋白质的氧化分解
糖：机体的主要能源 70% 脂肪：提供大约 30%的能量 蛋白质（氨基酸）：提供少量的能量
相差在±10％～±15％以内，仍属正常范围；相差值 在±20％以上则考虑为病态。
甲亢时基础代谢率可高于正常值的25％～80％； 甲状腺机能减退时比正常值低20％～40％。
此外，糖尿病、红细胞增多症、白血病和发热可使基础代谢率升高。 脑垂体性肥胖以及机体处于病理性饥饿时，基础代谢率则降低。
第二节 体温及其调节
每 天 1000ml ， 皮 肤 600800ml，呼吸道200 - 400ml。
特点： 持续不断进行 不受人体生理性体温调节机制的 控制
2） 发 汗（有感蒸发） 汗腺分泌的汗液形成可见的汗
滴后，从体表蒸发而带走热量的现 象。是环境温度高于体温时的机体 唯一有效的散热途径。
发汗中枢主要位于下丘脑。
C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + 6H2O + ΔH
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
生理学--能量代谢与体温 PPT课件
比较的方法： （BMR平均值-BMR测得值）／BMR平均值 = ±10%~15%：正常范围 > ±20%：病理变化 BMR↑：甲亢、发热 BMR↓：甲减、肾上腺皮质和垂体功能低下等 . 11 ppt课件
第二节 体温及其调节
一、体温：
正常的体温是机体进行新陈代谢和生命活动的必要条件
㈠ 表层体温和深部体温(核心温度) ⑴表层温度（shell temperature）特点： 1.表层体温不稳定，身体各部位间差异较大 ;
直肠温度
> 口腔温度
ppt课件
> 腋窝温度
13
（36.9~37.9℃） （36.7~37.7℃） （36.0~37.4℃）
㈡ 体温的正常变动： 随昼夜、年龄、性别而变化，波动一般不超过1℃ 1. 体温的昼夜变化 昼夜节律：清晨2-6 时最低 ，午后1-6最高 由机体内在生物节律决定，与外界因素无关。
熟睡时MR < BMR < 安静时的MR < 运动状态MR
衡量能量代谢率时应考虑个体体形大小
故: 基础代谢率（BMR）=产热量/时间/体表面积
ppt课件 8
2．BMR的测定和计算：
① 基础状态下RQ≈0.82，相应氧热价为20.18KJ/L （忽略蛋白质氧化）
② 测出单位时间耗O2量：
单位时间产热量=单位时间耗O2量×氧热价 ③ 测出身高、体重 计算出体表面积（Stevenson公式） 体表面积 = 0.0061×身高 + 0.0128×体重 - 0.1529
生物节律的概念：
机体的许多生理现象都表现出周期节律的特性，称生物 节律。如体温、激素的分泌、酶活性等均存在昼夜节律。
生物节律的产生： 由生物钟（biological clock）控制； 位于下丘脑视交叉上核（suprachiasmatic nucleus）
《能量代谢和体温》PPT课件
三种营养物质氧化的几种数据
间接测热法的测定及计算方法:
①测定总耗O2量和总CO2产生量；
②测定尿氮量，根据尿氮量计算蛋白质的分解量；
③计算出蛋白质分解时的耗O2量和CO2产生量； ④计算出糖和脂肪分解时的耗O2量和CO2产生量； ⑤计算出非蛋白呼吸商，从表中查找氧热价，算出 非蛋白代谢的产热量
⑥总热量=非蛋白代谢的产热量+蛋白质产热量
─────────────── 状态 产热量(KJ/m2.min) ───────────────
肌肉活动对能量 代谢的影响最大。
躺卧 开会 擦窗子 洗衣 扫地 打排球 打篮球 踢足球 持重机枪跃进
2.73 3.40 8.30 9.89 11.37 17.05 24.22 24.98 42.39
───────────────
体 表 面 积 测 算 用 图
2.BMR正常范围：±10％～±15％
＞±20％→可能是病态 甲亢：+25％～+80%；甲减：-20%～-40% 发烧：体温每升高1℃，BMR升高13%
第二节
(一)体温及其正常值
体温及其调节
一、人体体温及其正常变动
体表温度(shell temperature) 体核温度(core temperature)
重要供能物质
脂肪(fat) 重要的供能物质及主要的贮能物质 供能是其次要功能
● 蛋白质(protein)
(二)机体能量的去路 1.约50%直接转变成热能。
2.另50%的能量是自由能,载体是ATP。
三、能量代谢测定的原理和方法
(一)测定原理 能量守恒定律
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。 单位时间内所消耗的能量称为能量代谢率 ( energy metabolism rate)。
能量代谢和体温最新课件
2.下丘脑PO/AH的温度敏感神经元起调定点作用
调定点温度值在37℃左右
体温＞调定点：热敏神经元活动↑，产热↓而散 热↑，体温↓，回到调定点
体温＜调定点：冷敏神经元活动↑，产热＞散热， 体温↑，回到调定点
能量代谢和体温最新课件
第一节 能量代谢
一、机体能量的来源和去路
能量代谢：物质代谢中伴随能量释放、转移、储存和 利用 （一）能量的来源 1.糖：主要供能物质（70%），葡萄糖为主 2.脂肪：储存和提供能量（20%~30%）
饥饿时，脂肪成为主要供能物质 3.蛋白质：长期饥饿或体力极度消耗时供能（氨基酸）
能量代谢和体温最新课件
能量代谢和体温最新课件第二 Nhomakorabea 体温及其调节
一、正常体温及其生理变动
（一）正常体温 定义：身体深部的平均温度 血液温度可代表各内脏器官的平均温度 临床测定 直肠 36.9~37.9℃ 口腔（舌下） 36.7~37.7℃ 腋窝 36.0~37.4℃
能量代谢和体温最新课件
（一）体温的生理变动 1.昼夜变化 清晨2~6时体温最低，午后1~6时最高 由机体内在的生物节律决定 2.性别 女性体温平均比男性高0.3℃ 育龄女性基础体温随月经周期而变动
能量代谢和体温最新课件
雌激素
排卵
基础体温
孕激素
月经周期中女性基础体温的变化
能量代谢和体温最新课件
3.年龄 儿童体温＞成人体温＞老年人 新生儿体温调节机制不完善，体温易受环境影响 老年人BMR较低，体温偏低
4.其他因素 剧烈运动、情绪激动、精神紧张和进食，可导致体温升 高
能量代谢和体温最新课件
二、机体的产热和散热
（二）体温调节中枢 1.下丘脑——体温调节的基本中枢 2.下丘脑PO/AH——体温调节整合中枢 3.下丘脑调节体温的传出途径 自主神经系统→皮肤血管舒缩反应汗腺分泌 躯体神经→骨骼肌紧张性寒战反应 分泌激素→代谢水平 （产热）
调定点温度值在37℃左右
体温＞调定点：热敏神经元活动↑，产热↓而散 热↑，体温↓，回到调定点
体温＜调定点：冷敏神经元活动↑，产热＞散热， 体温↑，回到调定点
能量代谢和体温最新课件
第一节 能量代谢
一、机体能量的来源和去路
能量代谢：物质代谢中伴随能量释放、转移、储存和 利用 （一）能量的来源 1.糖：主要供能物质（70%），葡萄糖为主 2.脂肪：储存和提供能量（20%~30%）
饥饿时，脂肪成为主要供能物质 3.蛋白质：长期饥饿或体力极度消耗时供能（氨基酸）
能量代谢和体温最新课件
能量代谢和体温最新课件第二 Nhomakorabea 体温及其调节
一、正常体温及其生理变动
（一）正常体温 定义：身体深部的平均温度 血液温度可代表各内脏器官的平均温度 临床测定 直肠 36.9~37.9℃ 口腔（舌下） 36.7~37.7℃ 腋窝 36.0~37.4℃
能量代谢和体温最新课件
（一）体温的生理变动 1.昼夜变化 清晨2~6时体温最低，午后1~6时最高 由机体内在的生物节律决定 2.性别 女性体温平均比男性高0.3℃ 育龄女性基础体温随月经周期而变动
能量代谢和体温最新课件
雌激素
排卵
基础体温
孕激素
月经周期中女性基础体温的变化
能量代谢和体温最新课件
3.年龄 儿童体温＞成人体温＞老年人 新生儿体温调节机制不完善，体温易受环境影响 老年人BMR较低，体温偏低
4.其他因素 剧烈运动、情绪激动、精神紧张和进食，可导致体温升 高
能量代谢和体温最新课件
二、机体的产热和散热
（二）体温调节中枢 1.下丘脑——体温调节的基本中枢 2.下丘脑PO/AH——体温调节整合中枢 3.下丘脑调节体温的传出途径 自主神经系统→皮肤血管舒缩反应汗腺分泌 躯体神经→骨骼肌紧张性寒战反应 分泌激素→代谢水平 （产热）
4.3能量代谢与体温生理学课件
基础状态的条件如下：
①清晨空腹，禁食12～14h，前一天应清淡、不 要太饱的饮食，以排除食物特殊动力效应的影响。
②平卧，全身肌肉放松，排除肌肉活动的影响。 ③清醒且情绪安闲，排除精神紧张的影响。 ④室温20-25℃，排除环境温度的影响。
基础状态下，体内能量的消耗只用于维持 一些基本的生命活动，能量代谢比较稳定。
CO2产量 耗O2量 呼吸商
葡萄糖 0.83
0.83
1.00
蛋白质 0.76
0.95
0.80
脂 肪 1.43
2.03
0.71
RQ＝1.0 →氧化糖； RQ＝0.70 →氧化脂肪 RQ＝0.85→一般饮食；RQ＝0.80 →长期饥饿
非蛋白呼吸商（NPRQ）：机体氧化
非蛋白部分（糖和脂肪）时的CO2产生量与 耗O2量的比值。
脂肪的导热性差，因而肥胖者炎热的天气 易出汗。
人进食后一段时间内(从进食后1h开始,持 续7～8h),•即使同样处于安静状态，但机体的 产热量却比进食前有所增加，这种额外的能量 消耗是由进食引起的。
食物能使机体产生“额外” 热量的现象称为 食物的特殊动力效应。
各种营养物质的食物特殊动力效应不同，进 食蛋白质时产热量增加30%，混合性食物增加 10%，糖和脂肪分别增加6%和4%。
体温的意义：
体温的相对恒定是机体新陈代谢和一切 生命活动正常进行的必需条件。
体温过高、过低都会影响酶的活性，导 致生理功能的障碍，甚至造成死亡。如：
T ＜ 22℃→心跳停止； T ＞ 43℃→酶变性而死亡; T = 27℃→低温麻醉。
平均体温：分析机体的体温调节反应时需要考虑 平均体温的变化，即机体各部位温度的平均值。
一、机体能量的来源与利用
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
以脂肪为呼吸底物，呼吸商小于1，如以棕榈酸作为呼吸底物， C16H32O2 + 23O2 →16CO2+16H2O RQ=16/23 = 0.7 以蛋白质为呼吸底物，如以亮氨酸作为呼吸底物， 2C6H13O2N＋15O2 → 12CO2＋2NH3 ＋10H2O RQ=12/15=0.8
由于糖、脂肪和蛋白质分子中所含碳、氢和氧的比例不同， 氧化时所产生的二氧化碳和氧耗量也不同，故呼吸商也不相同
能量代谢测定方法：直接法，间接法
（一）直接测热法
利用特殊的测量装 置直接测量整个机体在 单位时间内向外界环境 散发的总热量。
（二）间接测热法
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，就 可计算该段时间内机体所释放出的总热量。
C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + 6H2O + ΔH
肌肉收缩 神经传导 吸收、分泌 合成代谢 其他
Pi
热能、外功
能量平衡
• E in = E out • E in < E out • E in > E out
二、能量代谢的测定
能量代谢率：单位时间内机体所消耗的能量。 原理：能量守恒定律 单位时间消耗的能量＝单位时间释放的能量
＝热能 + 外功
如果在测定时间内，肌肉不对外作功，则测热量 就可近似代表能量代谢率。
人处于安静状态下，环境温度在20-30℃时，能量代谢率最为稳 定。当环境温度高于30℃或低于20℃时，能量代谢都将增加。体温每 升高l℃，能量代谢将增加13％左右。
5. 其它
年龄，性别等
四、基础代谢
（一）基础代谢
定义： 指机体在基础状态下的能量代谢。
基础状态①清晨、清醒、静卧；②室温在18～25℃；③禁食12 h 以上；④情绪安定；⑤体温正常。
(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
1. 可根据呼吸商的大小大致推测呼吸作用的底物及其 性质的改变。
2. 混合食物中糖、脂肪和蛋白质氧化所占的百分比可 以通过非蛋白呼吸商来推算。
非蛋白呼吸商
从总二氧化碳产量中和总 耗氧量中减去相应部分蛋白质 所消耗的氧量和二氧化碳产量， 此时的二氧化碳产量和氧耗量 之比值为糖和脂肪的混合呼吸 商，称为非蛋白呼吸商。
（二）能量的去路
50％转化为热能 维持体温 其余大部分以高能磷酸键的形式储存 能量的贮存利用形式——ATP ATP的贮存库——磷酸肌酸(creatine phosphate, CP)
(三)能量的转移和利用Байду номын сангаас
糖、脂肪、蛋白质 O2
热能
分
转移
解
化学能
氧
化
CO2、H2O 、尿素、尿酸等
ATP 利用能量 ADP
素等）释放增加所引起。
3. 食物的特殊动力效应
进食可使机体产生“额外”能量消耗的现象称为食物的特殊动力 效应(food specific dynamic effect)。
进食后约1～8小时，机体比未进食前产热量增加。 蛋白质：30％，糖和脂肪：4％～6％，混合食物：10％。 机制还不十分清楚。
4. 环境温度
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，因此能量代谢可作为劳动或运动时肌 肉活动强度的指标。
2. 精神活动 当精神活动处于紧张状态（烦恼、愤怒、恐惧或强烈
情绪激动时），产热量可显著增加。 可能是由于肌紧张增强以及某些内分泌激素（肾上腺
即24 h能量代谢为8076 kJ
临床应用的简便方法
（1）通常将蛋白质的消耗量忽略不计，只测定单位时间内的二氧 化碳产量和氧耗量，计算呼吸商，按非蛋白呼吸商查表，得到对应氧 热价值，即可计算总产热量。
（2）更简便测定方法是将呼吸商定为0.82（混合食物的呼吸商）， 只需测定单位时间内的氧耗量，便可计算机体的产热量。
第四章 能量代谢和体温
第一节 第二节
能量代谢 体温及其调节
一、机体能量的来源与利用
（一）机体能量的来源：
食物中的糖，脂肪和蛋白质的氧化分解
糖：机体的主要能源 70% 脂肪：提供大约 30%的能量 蛋白质（氨基酸）：提供少量的能量
葡萄糖 （1mol）
有氧氧化：38mol ATP 无氧氧化：2mol ATP （糖酵解）
根据非蛋白呼吸商值的大 小，可推算机体糖和脂肪氧化 的百分比，以及氧热价。
间接测热方法
产热量 = 氧热价（KJ/L）× O2耗量（L）
(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 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。
维持一些基本的生命活动
基础代谢率的测算单位
以单位体表面积(m2)的产热量 作为衡量能量代谢率的标准，单位 是kJ/ (h·m2)。
我国人的体表面积可根据 Stevenson公式计算：
体表面积(M2)=0.0061 ×身高 (cm)＋0.0128×体重(kg)一0.1529
也可根据体表面积测算图直接 求得体表面积。
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。
呼吸商(RQ)-在一定时间内，机体的CO2产生量和氧耗量的比值。
RQ =
产生的CO2 ml数 消耗的O2 ml数
以葡萄糖作为呼吸底物，且完全氧化时，呼吸商是1
C6H12O6 + 6O2 →6CO2+6H2O RQ = 6/6 = 1.0
由于糖、脂肪和蛋白质分子中所含碳、氢和氧的比例不同， 氧化时所产生的二氧化碳和氧耗量也不同，故呼吸商也不相同
能量代谢测定方法：直接法，间接法
（一）直接测热法
利用特殊的测量装 置直接测量整个机体在 单位时间内向外界环境 散发的总热量。
（二）间接测热法
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，就 可计算该段时间内机体所释放出的总热量。
C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + 6H2O + ΔH
肌肉收缩 神经传导 吸收、分泌 合成代谢 其他
Pi
热能、外功
能量平衡
• E in = E out • E in < E out • E in > E out
二、能量代谢的测定
能量代谢率：单位时间内机体所消耗的能量。 原理：能量守恒定律 单位时间消耗的能量＝单位时间释放的能量
＝热能 + 外功
如果在测定时间内，肌肉不对外作功，则测热量 就可近似代表能量代谢率。
人处于安静状态下，环境温度在20-30℃时，能量代谢率最为稳 定。当环境温度高于30℃或低于20℃时，能量代谢都将增加。体温每 升高l℃，能量代谢将增加13％左右。
5. 其它
年龄，性别等
四、基础代谢
（一）基础代谢
定义： 指机体在基础状态下的能量代谢。
基础状态①清晨、清醒、静卧；②室温在18～25℃；③禁食12 h 以上；④情绪安定；⑤体温正常。
(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
1. 可根据呼吸商的大小大致推测呼吸作用的底物及其 性质的改变。
2. 混合食物中糖、脂肪和蛋白质氧化所占的百分比可 以通过非蛋白呼吸商来推算。
非蛋白呼吸商
从总二氧化碳产量中和总 耗氧量中减去相应部分蛋白质 所消耗的氧量和二氧化碳产量， 此时的二氧化碳产量和氧耗量 之比值为糖和脂肪的混合呼吸 商，称为非蛋白呼吸商。
（二）能量的去路
50％转化为热能 维持体温 其余大部分以高能磷酸键的形式储存 能量的贮存利用形式——ATP ATP的贮存库——磷酸肌酸(creatine phosphate, CP)
(三)能量的转移和利用Байду номын сангаас
糖、脂肪、蛋白质 O2
热能
分
转移
解
化学能
氧
化
CO2、H2O 、尿素、尿酸等
ATP 利用能量 ADP
素等）释放增加所引起。
3. 食物的特殊动力效应
进食可使机体产生“额外”能量消耗的现象称为食物的特殊动力 效应(food specific dynamic effect)。
进食后约1～8小时，机体比未进食前产热量增加。 蛋白质：30％，糖和脂肪：4％～6％，混合食物：10％。 机制还不十分清楚。
4. 环境温度
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，因此能量代谢可作为劳动或运动时肌 肉活动强度的指标。
2. 精神活动 当精神活动处于紧张状态（烦恼、愤怒、恐惧或强烈
情绪激动时），产热量可显著增加。 可能是由于肌紧张增强以及某些内分泌激素（肾上腺
即24 h能量代谢为8076 kJ
临床应用的简便方法
（1）通常将蛋白质的消耗量忽略不计，只测定单位时间内的二氧 化碳产量和氧耗量，计算呼吸商，按非蛋白呼吸商查表，得到对应氧 热价值，即可计算总产热量。
（2）更简便测定方法是将呼吸商定为0.82（混合食物的呼吸商）， 只需测定单位时间内的氧耗量，便可计算机体的产热量。
第四章 能量代谢和体温
第一节 第二节
能量代谢 体温及其调节
一、机体能量的来源与利用
（一）机体能量的来源：
食物中的糖，脂肪和蛋白质的氧化分解
糖：机体的主要能源 70% 脂肪：提供大约 30%的能量 蛋白质（氨基酸）：提供少量的能量
葡萄糖 （1mol）
有氧氧化：38mol ATP 无氧氧化：2mol ATP （糖酵解）
根据非蛋白呼吸商值的大 小，可推算机体糖和脂肪氧化 的百分比，以及氧热价。
间接测热方法
产热量 = 氧热价（KJ/L）× O2耗量（L）
(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 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。
维持一些基本的生命活动
基础代谢率的测算单位
以单位体表面积(m2)的产热量 作为衡量能量代谢率的标准，单位 是kJ/ (h·m2)。
我国人的体表面积可根据 Stevenson公式计算：
体表面积(M2)=0.0061 ×身高 (cm)＋0.0128×体重(kg)一0.1529
也可根据体表面积测算图直接 求得体表面积。
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。
呼吸商(RQ)-在一定时间内，机体的CO2产生量和氧耗量的比值。
RQ =
产生的CO2 ml数 消耗的O2 ml数
以葡萄糖作为呼吸底物，且完全氧化时，呼吸商是1
C6H12O6 + 6O2 →6CO2+6H2O RQ = 6/6 = 1.0