能量代谢的原理课件
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生理学能量代谢ppt课件
腋 温 36.0-37.4 ℃ 最稳定 口腔温 36.7-37.7 ℃ 喘气、饮水影响 直肠温 36.9-37.9 ℃ 出汗、测量姿势 鼓膜、食道—反映脑组织和机体深部温度 可信度 ：直肠温＞口腔温＞腋窝温
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）。
36
（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
14
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
34
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）。
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）。
能量代谢与体温-PPT课件
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间接测热法的重要依据：定比定律。 间接测热法的测算步骤： （1）测定单位时间内消耗的O2 量和CO2 产量。
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3、蛋白质：正常情况下很少作为能源物质 被氧化利用，在特殊情况下 （如病理性长期饥饿等）也参 与供能。 ＃氨基酸主要用于合成细胞成分、组织的 自我更新、合成酶及激素等生物活性物 质，供能是次要功能。
生物热价：食物在体内通过生物氧化产生的热量
蛋白质的物理热价不等于生物热价 学习 教程 教材 多媒体课件【友情
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2、食物的氧热价（thermal equivalent of oxygen） 某种营养物质氧化时，消耗一升氧所产 生的热量称为该物质的氧热价。
第七章 能量代谢和体温 第一节 能量代谢
能量代谢（energy metabolism）： 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。
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1
一 、机体能量的来源和去路
（一）机体能量的来源
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1、食物的热价（thermal equivalent）或卡 价（calorie value）
第七章能量代谢和体温-医学课件
女子体温随月经周期而产生周期性变动。排卵当日 最低，排卵后升高0.2-0.50C。与血中孕激素浓度的 周期性变化有关
➢ 机体的产热和散热 正常体温维持
产热
动态平衡
散热
• 产热 ✓ 主要产热器官
安静时--内脏（尤其是肝脏）为主 运动或劳动时—骨骼肌为主
➢ 产热形式 ✓ 寒战产热
骨骼肌在肌紧张增强的基础上，伸肌和屈肌同时发 生的不随意的节律性收缩 特点：不做外功 中枢：下丘脑后部 传出神经：躯体运动神经
注：通常情况下，体内能量主要来自糖和脂肪的氧化，蛋白 质用于氧化供能的量很少，且氧化不彻底，在计算能量代 谢时可忽略不计。
• 能量代谢率的测算方法 方法一： ① 测定单位时间内O2耗量和CO2产生量，计算RQ ② 以算出的RQ作为非蛋白呼吸商，从表中查得相应的混合氧热价， ③ 利用公式：产热量=混合氧热价× O2耗量，求出单位时间内的产热量，
第二节 体温及其调节
➢ 体温
机体深部组织的平均温度， 也叫体核温度，37 ℃
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、过低都会导致 生理功能障碍，甚至死亡
• 正常体温 血液温度最理想，但不易测量，通常体温的测量 部位为：腋窝、口腔和直肠。 肛温：36.9～37.9℃，最接近机体深部的温度 口温：36.7～37.7℃ 腋温：36.0～37.4℃
第七章 能量代谢与体温
第一节 能量代谢
物质代谢过程中所伴随的能量释放、转移、储存 和利用，称为能量代谢 ➢ 机体能量的来源 主要来源于糖、脂肪、蛋白质
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
➢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。
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
无意识肌紧张使刺激代谢的激素(甲状腺激素、
肾上腺激素)增多 3．食物特殊动力效应 1）定义：进食引起机体额外产热的现象 2）产生食物特殊动力作用的顺序：
蛋白质＞混合食物＞糖或脂肪
3）机制：肝脏处理氨基酸或合成糖原 4．环境温度： 环境温度低于20℃或者高于30℃能量代谢率增加
四、基础代谢
(一) 概念
⑶对流散热： 指体热凭借空气流动交换热量的散热方式。 对流散热是传导散热的一种特殊形式。 除温度差和有效散热面积影响外，受风速影响较大 ⑷蒸发散热： 指体液的水分在皮肤和粘膜表面由液态转化为 气态，同时带走大量热量的散热方式。
分为不感蒸发和发汗
1)不感蒸发：体液的水分从皮肤和粘膜表面不断渗出 而被汽化的形式
2)发汗
a.汗腺分部
大汗腺：腋窝和外阴部 小汗腺：全身皮肤
b.汗腺主动分泌汗液
水分：＞99％ 汗液 固体：＜１％ 大部分为NaCl 其余为KCl、尿素、乳酸等 无葡萄糖和蛋白质
汗液流经汗腺排出管的起始部时，有一部分NaCl可被重吸收， 从而使最终排出的汗液成为低渗。 而当机体大量出汗可造成高渗性脱水，要补充大量的水份和 适量的ＮaCl
2.三大营养物质的转化
(1)、糖(carbohydrate)：
供给机体生命活动所需要的能量，人体所需能量
50%-70%由糖类物质的氧化分解提供 有氧氧化：1mol葡萄糖释可合成38molATP 无氧酵解：1mol的葡萄糖只能合成2molATP P.S. 剧烈运动时，骨骼肌耗氧量加剧，由于身体中其
机体表层的最外层即皮肤温度与局部血流量(受环境
温度和精神状态影响)关系密切
2.核心温度
核心温度相对稳定，各部位之间的温度差异很小 安静时，温度最高器官是肝脏 运动时，温度最高的器官是骨骼肌 临床：直肠温度：36.9-37.9℃ 口腔温度：36.7-37.7℃ 腋窝温度：36.0-37.4℃ 实验：食管温度——深度温度的一个指标 鼓膜温度——作为脑组织温度的指标
生理学第7章 1能量代谢
单纯的精神活动 ,代谢率的增加程度可以忽略.
3、食物的特殊动力效应
食物刺激机体产生额外能量消耗的作用。
发生时间:进食后1小时左右,延续7-8小时
机体状态:安静状态 原因:机制不详 可能由于消化系统处理食物时做功产 生的能量消耗 蛋白质>混合性食物>糖、脂肪
4、环境温度 安静状态:
20-30℃ <20℃ <10℃ >30℃ 能量代谢最稳定(肌肉松弛) 有所增加 显著增加 （寒冷引起寒战和肌紧张） 增加（生化反应加快、发汗活动旺盛 呼吸循环功能增强）
第七章 能量代谢与体温
第一节 能量代谢
能量代谢（energy
metabolism）：
生物体内物质代谢中伴随着的能量的贮存、 释放、转移和利用。
合成代谢 -- 耗能 物质代谢 分解代谢 -- 释能 能量代谢
食物的能量转化 能量代谢的测定 影响能量代谢的主要因素 基础代谢
一、食物的能量转化
6CO2+6H2O+E
57CO2+52H2O+E
体表面积测算
体表面积(m2)=0.0061×身高+0.0128×体重－0.1529
BMR的正常生理变动：
男性>女性
幼年>成年，年龄↑ ，BMR↓ 正常变动：±10～15％ 异常变动: 超过±20% 甲亢：＋25～80%， 甲低：－20～40%
体温每升高1℃, BMR升高13%
葡萄糖氧化分解: C6H12O6+6O2 脂肪氧化分解: C57H104O6+80O2
非蛋白呼吸商(NPRQ)及氧热价
能量代谢测定的原理与方法
原理:人体能量代谢遵守“能量守恒定律” 人体利用的食物的化学能,与在体内各种形式 的能量最终转化成的热能,加上所做的外功,按能 量来折算是完全相等的。 即: 能量消耗=发散的总热量+对外作功所折合的能量
《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)。
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Energy Expenditure (%REE)
Weight (% Body Weight)
40
40
20
20
0
Liver, Brain, Kidneys, Gut, Heart
Skeletal Muscle
REE = Resting energy expenditure
Adipose Tissue, Lean Person
REE (kcal/24 h)
1000
0 0 30 40 50 60 70 80 90 100
Fat-Free Mass (kg)
REE = Resting energy expenditure
Owen. Mayo Clin Proc 1988;63:503.
Energy Expenditure (k/cal/d)
Fat 2300 kg 21 kcal*
Cholesterol
8000 kg 31 kcal*
Protein 1900 kg 7 kcal*
*kcal in millions
Cumulative Effect of Small Daily Imbalances in Energy Intake on Body Fat Mass
CRH/UCN NE
GLP-I
5-HT
Peripheral signals
Glucose
CCK, GLP-1, Apo-A-IV
Vagal afferents
Insulin
+ Ghrelin
Leptin
+ Cortisol
Peripheral organs
Gastrointestinal tract
Segal KR et al. Am J Clin Nutr. 1984;40:995-1000.
Relationship between Tissue Energy Expenditure and Mass
80
Tissue energy expenditure
80
Tissue weight
60
60
Thermic effect of feeding
Energy expenditure of physical activity
Resting energy expenditure
8% 17%
8% 32%
75%
60%
Sedentary Person (1800 kcal/d)
Physically Active Person (2200 kcal/d)
Total Energy Expenditure
Discrepancy Between Reported and Actual Energy Intake and Expenditure
3000 2500
Energy Intake
*
Energy Expenditure
2000
Kcal/d
1500
1000
Energy Metabolism in Lean and Obese Subjects
3000
Lean (BMI=21 kg/m2)
Obese (BMI=38 kg/m2)
*
2000
*
1000
0 Resting Energy Expenditure
*P<0.05 vs lean subjects
Ravussin et al. Am J Clin Nutr 1982;35:566.
Total Energy Expenditure
* *
Before After Predicted
Regulation of Food Intake
Brain
Central Signals
Stimulate
NPY Orexin-A AGRP dynorphin galanin
Inibit
α-MSH CART
Principles of Energy Metabolism
Body Energy Stores of Lean 70-kg Man
Liver triglyceride = 450 kcal Liver glycogen = 400 kcal
Muscle triglyceride = 3000 kcal
Muscle glycogen = 2500 kcal
Adipose tissue triglyceride = 120,000 kcal
Obesity Is Caused by Long-Term Positive Energy Balance
Fat Stores
Components of Daily Energy Expenditure
Energy Expenditure (kcal/d)
3500 3000
Resting Energy Expenditure
2500
2000
1500
**
1000
500
0
Before After Predicted
*P<0.05 vs before weight loss
Amatruda et al. J. Clin Invest 1993;92:1236.
0
Adipose Tissue, Obese Person
Relationship Between Resting Energy Expenditure and Fat-free Mass
3000
Lean females Obese females
Lean males Obese males
2000
1 million
Change in body fat (lb/y)
Energy
*
500
0
Reported Actual
*P<0.05 vs reported.
Lichtman et al. N Engl J Med 1992;327:1893.
Reported Actual
Energy Metabolism Before and After Weight Loss Mean BMI Reduced from 31 to 23 kg/m2
Adipose tissue Adrenal glands
Externalቤተ መጻሕፍቲ ባይዱfactors
Emotions Food characteristics Lifestyle behaviors Environmental cues
Food Intake
Lifetime Food Intake
Water 45,300 kg