能量代谢和体温调节简介

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能量代谢与体温调节

第一节能量代谢
运动对代谢的影响(引自国外生理学资料) 运动对代谢的影响(引自国外生理学资料)
第一节能量代谢
3. 食物特殊动力作用食物特殊动力作用(specific dynamic action) 概念:食物能使机体产生"额外"热量的现象. 概念:食物能使机体产生"额外"热量的现象.安静状态下摄入食物后, 摄入食物后,人体释放的热量比摄入的食物本身氧化后所产生的热量要多.蛋白质食物特殊动力作用为其产热量的30%, 生的热量要多.蛋白质食物特殊动力作用为其产热量的30%, 糖类或脂肪为4%~6%,混合食物为左右. 糖类或脂肪为 ,混合食物为10%左右.额外增加的热左右量只能用于维持体温. 量只能用于维持体温. 机制:尚未完全了解.这种现象在进食后左右开始左右开始, 机制:尚未完全了解.这种现象在进食后1h左右开始,并延续到7~8h.食后的"额外"热量可能来源于肝处理蛋白质分续到 .食后的"额外" 解产物时"额外"消耗的能量, 解产物时"额外"消耗的能量,肝在脱氨基反应中消耗的能量可能是"额外"热量产生的原因. 量可能是"额外"热量产生的原因.
贮存能量(3.7%)
体重6克金鱼能量平衡表体重克金鱼能量平衡表
第一节能量代谢
二,能量代谢测定的原理和方法在能量转化过程中, 在能量转化过程中,食物中的化学能与最终转化成的热能和所作的外功,遵循能量守恒定律. 的外功,遵循能量守恒定律.测定单位时间内机体所消耗食物或所产生热量与所做的外功,可测算出整个机体的能量代谢率. 所产生热量与所做的外功,可测算出整个机体的能量代谢率. 1. 直接测热法直接测热法(direct calormetry) 测定整个机体在单位时间内向外界环境发散的总热量.采用呼吸热量计测定,在隔热密封房间中设一个铜制的受试者居室, 吸热量计测定,在隔热密封房间中设一个铜制的受试者居室,控制隔热壁与居室之间空气的温度, 制隔热壁与居室之间空气的温度,受试者所散发的大部分热量便被居室内管道中流动的水所吸收,测出水所吸收的热量. 被居室内管道中流动的水所吸收,测出水所吸收的热量.

第七章能量代谢与体温调节

第七章能量代谢与体温调节部门： xxx时间： xxx整理范文，仅供参考，可下载自行编辑第七章能量代谢与体温调节第一节能量代谢通常把生物体内物质代谢过程中所伴随的能量释放、贮存、转移和利用等，称为能量代谢<energy metabolism）。

b5E2RGbCAP 一、动物能量的来源及利用<一）能量的来源与利用动物代谢的能量来自于食物，其中在糖、脂肪、蛋白质这三大养分的化学键中贮存着动物所需要的化学能，以供给机体维持神经传导和兴奋、肌肉收缩和维持体温等所需的电能、机械能和热能。

p1EanqFDPw<二）机体中能量贮存和转化的载体机体在生命活动中所消耗的ATP，可通过营养物质在体内的氧化分解所释放的能量不断地将ADP重新转变成ATP而获得补充。

DXDiTa9E3d<三）糖、脂肪和蛋白质的能量转化1．糖在氧供应充分的情况下，葡萄糖经有氧氧化，被完全分解为CO2和H2O，释放大量的能量。

2．脂肪脂肪<fat）在体内的主要功能是贮存和供给能量。

当氧化供能时，每摩尔脂肪所释放的能量约为糖有氧氧化的2倍。

RTCrpUDGiT 3．蛋白质由于氨基酸在体内分解中氧化不完全，一部分氨基酸通过转氨基作用，经鸟氨酸循环形成尿素，由肾脏滤过随尿液排出，所以1mol的蛋白质在体内经生物氧化所产生的能量大约与1mol的葡萄糖生成的能量相近。

5PCzVD7HxA<四）机体能量代谢的划分食物燃烧时热量是突然集中释放的，把该热量称为食物的总能，也称粗能。

1．总能<gross energy, GE）总能<gross energy, GE）包括可消化能和粪能，2．可消化能<digestible energy, DE）可消化能<digestible energy, DE）包括代谢能、发酵能和尿能。

3．代谢能<metabolizable energy, ME）代谢能<metabolizable energy, ME）代谢能分为净能<net energy，NE）和特种动力效应<specific dynamic effect，SDE）能。

能量代谢与体温调节

•
①体重指数=体重(Kg)／身高2 ( m)
•
24超重界限；28肥胖界限
• •
②腰围 ③臀围
脂肪总量、脂肪分布情况
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能量代谢测定
(一)能量代谢测定原理
依据“能量守恒”定律
机体释放能量= 热能+外功
平静时, 外功 = 0
能量代谢率 = 机体单位时间
内
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二、能量代谢测定
男性 195.5 193.4 166.2 157.8 158.6 154.0 149.0 女性 172.5 181.7 154.0 146.5 146.9 142.4 138.6
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基础代谢率、肺活量、肾小球滤过率、心输出量、主动脉和气管横截面积都与体表面积呈百分比关系
体表面积（m2）简易法 =0.0061 × 身高（cm）+0.0128
(二)与能量代谢测定相关几个基本概念
1.食物热价
1克食物氧化时所释放出来能量称为该种食物热价。
单位: 1kcal = 4.187J 糖 4.1kcal/g 17.2kJ/g
蛋白质 4.3kcal/g 18.0kJ/g 脂肪 9.0kacl/g 39.8kJ/g
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2.食物氧热价
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• 试验中 :
• 常以食管温度作为深部温度；
•
食管温度直肠温度0.3Ｃ
•
以鼓膜温度作为脑组织温度。
•
与下丘脑温度相近
•
临床作为体温指标
பைடு நூலகம்
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（二）体温正常变动

能量代谢与体温调节

散热机制：通过皮肤、呼吸道、消化道等散发热量
体温调节过程：当体温偏离正常范围时，体温调节中枢会发出指令，使产热和散热达到平衡，维持体温稳定。
体温调节异常
体温调节机制异常：激素失衡、神经系统疾病等
体温波动：昼夜节律、运动、饮食等
体温过低：低体温症、休克等
体温过高：发烧、中暑等
C
B
A
D
能量代谢对体温调节的影响
01
食物：碳水化合物、脂肪、蛋白质等
02
氧气：通过呼吸作用将食物转化为能量
03
肌肉活动：肌肉收缩产生能量

体温调节：通过产热和散热维持体温稳定
能量消耗
基础代谢：维持生命所需的最低能量消耗
体力活动：运动、劳动等身体活动所消耗的能量
生长发育：生长发育过程中所消耗的能量
食物热效应：消化、吸收食物所消耗的能量
体温平衡
体温调节机制：人体通过产热和散热来维持体温平衡
01
产热方式：主要包括骨骼肌收缩、肝脏代谢、甲状腺激素分泌等
02
散热方式：主要包括皮肤散热、呼吸散热、排汗散热等
03
体温调节中枢：位于下丘脑，负责调节体温的稳定和变化
04
体温调节机制
体温调节中枢：位于下丘脑，负责调节体温
产热机制：通过肌肉收缩、肝脏代谢等产生热量
体温调节：维持体温稳定，保证能量代谢的正常进行
能量代谢：为体温调节提供能量支持，维持体温稳定
两者之间的相互作用
能量代谢是体温调节的基础，体温调节需要消耗能量
01
体温调节可以影响能量代谢的速度和效率，例如寒冷时，能量代谢速度加快，以产生更多的热量
02
能量代谢和体温调节相互影响，共同维持身体的稳态

能量代谢和体温调节

（二）肌肉活动的影响神经—内分泌的影响（三）神经内分泌的影响（四）环境温度的影响
（一）基础代谢
人在基础状况下的代谢，称为基础代谢（人在基础状况下的代谢，称为基础代谢（basal metabolism）。单位时间内的基础代谢称为基础代）。单位时间内的基础代谢称为基础代）。谢率。谢率。通常以每小时每平方米体表面积的产热量（KJ/m2/h）来表示。）来表示。所谓基础状况指的是人体处于清醒而又非常安静的状况下。在临床上和生理学实验中，的状况下。在临床上和生理学实验中，规定受试者至小时未吃食物，少12小时未吃食物，在室温 ℃，静卧休息半小时，小时未吃食物在室温20℃ 静卧休息半小时，保持清醒状态，保持清醒状态，不进行脑力和体力活动的条件下测定的代谢率称为基础代谢率。的代谢率称为基础代谢率。基础代谢率意味着在单位时间内维持清醒状态生命活动所需要的最低能量消耗。时间内维持清醒状态生命活动所需要的最低能量消耗。这些能量绝大部分用于维持心脏、这些能量绝大部分用于维持心脏、肝、肾和脑等内脏器官的活动。器官的活动。
0.86 0.87 0.88 0.89 0.90 0.91 0.92 0.93 0.94 0.95 0.96 0.97 0.98 0.99 1.00
20.397 20.447 20.497 20.548 20.602 20.652 20.702 20.575 20.808 20.857 20.912 20.962 21.012 21.066 21.117
L╱ g ╱
氧二化氧价呼商热吸碳量产
L╱ g ╱ KJ╱ ╱ LO 2 R Q
0.83 0.95 2.03
0.83 0.76 1.43

能量代谢与体温调节

③ ※呼吸商（RQ=VCO2/VO2）
一定时间内机体呼出的CO2的量与吸入的O2的量的比值，称为呼吸商。
⑵ 测定能量代谢的方法
① 直接测热法
将动物放在专门设计的测热室中，直接测定机体在一定时间内散发的热量。但由于测热装置结构复杂，操作不方便，实际中难以推广很少采用。
② 间接测热法
该方法不仅简便易行，并且足够准确，为研究动物营养、环境生理和内分泌实验所常用。其理论依据是化学中的定比定律（反应物的量与产物的量之间是一定的比例关系。同一种化学反应，不论经过什么样的中间步骤，也不论反应条件差异多大，这种定比关系不变）。需3个指标：耗氧量（开放法、闭和法）、呼吸商（消耗的是什么物质，种类，大致比例）、氧热价（单位物质供能量）。有两类方法：
生产净能（NEp）净能（NE）维持净能（NEm）代谢能（ME）
热增耗（HI）
消化能（DE）尿能（UE）、气体燃烧能（Eg）总能（GE）粪能（FE）
① 总能
（又称粗能）指饲料中有机物完全氧化燃烧生成 CO2、水和其他氧化物时释放的全部热量。
② 消化能
是指饲料中可消化的养分所含的能量，即总能与粪能之差。消化能（DE, digestible energy）＝总能（GE，gross energy）－粪能（FE，feces energy）
⑤ 个体差异
大小、性别（公＞母）、年龄（幼畜＞成年）、营养状况（好＞差）等。
⑷ 影响基础代谢率和静止能别（公＞母）、身高、体重、体表面积 ② 生长、妊娠、哺乳、体温 ③ 疾病 ④ 环境温度（春、秋＞夏＞冬，温带、寒带＞热带）、食物、长期禁食 ⑤ 肌肉活动、情绪状态、激素水平、睡眠等
③ 食物的特殊动力效应

新版能量代谢和体温调节

机体处于严寒环境中时，除战栗产热外，体内还会发生广泛代谢产热增加现象。
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2.产热调整
➢严寒刺激可经过肌担心和寒颤 (shivering)来提升产热量。
➢严寒刺激可经过中枢神经系统使甲状腺激素和儿茶酚胺分泌增加来提升代谢率。
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(二) 散热过程 process of heat loss
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三种营养物质氧化几个数据
─────────────────────────── 物质耗氧量产CO2量物理热价生理热价氧热价呼吸熵
(L/g) (L/g) (KJ/g) (KJ/g) (KJ/g) (R Q)
───────────────────────────
1. 散热器官: 皮肤(主要)、呼吸道、尿和粪便。
辐射、传导、对流 70 %
皮肤水分蒸发
27 %
呼吸
2%
尿、粪
1%
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2.散热方式
• 辐射散热radiation: 体热以热射线形式传给外界较冷物体
• 传导散热conduction: 体热直接传给与它接触物体
• 对流散热convection: 对流散热是传导散热特殊形式，风速越大，散热速度越快
4.环境温度
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三、基础代谢和静止能量代谢
（一）基础代谢
（二）静止能量代谢
（三）影响基础代谢率和静止能量代谢率原因
1.个体大小
2.年纪
3.性别
4.生理状态
5.营养状态
6.季节
7.气候

能量代谢和体温调节

能量代谢与体温调节
能量代谢与体温调节
生物体的基本特征是新陈代谢。
❖新陈代谢物质代谢（material metabolism）能量代谢（energy metabolism）
能量代谢：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。
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❖第一节能量代谢
一、能量的来源与消耗二、能量代谢的测定三、影响能量代谢的因素四、基础代谢和静止能量代谢
变温、异温和恒温动物
❖变温动物（冷血动物、外温动物）：指在一个狭小的温度范围内，体温随环境温度的改变而改变的一类动物。
❖行为性体温调节：通过动物的行为来调节体温的方式。
❖恒温动物（温血动物、内温动物）：能在较大的气温变化范围内保持相对恒定的体温(35℃～ 42℃)。
❖生理性体温调节：恒温动物主要是通过调节体内生理过程来维持相对稳定的体温，又称自主性体温调节。
动物的产热和散热过程
❖正常体温的维持有赖于机体的产热过程和散热过程的动态平衡。
等热范围
在适当的环境温度范围内,动物的代谢强度和产热量可保持在生理的最低水平,而体温仍能维持恒定,这种环境温度称动物的等热范围或代谢稳定区。
如果在测定时间内做一定的外功，应将外功(机械功)折算为热量一并计入。
间接测热法
❖间接测热法：间接测热法又称气体代谢测定法。利用定比关系计算出单位时间内整个机体所释放的热量及营养物质被氧化的量。 ❖定比定律：在一般化学反应中，反应物与产物的量之间呈一定的比例关系。
影响能量代谢的因素
❖ 食物的特殊动力效应(SDA) ❖ 肌肉活动 ❖ 环境温度 ❖ 精神活动（神经-内分泌的影响）
既是重要的
贮能物质，

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一、影响能量代谢的因素✓机体活动需要的能量热能:只能维持人体体温,最终还将以热能的形式向体外发散；其他形式的能量:电能、机械能等都不能被人体所利用；人体所需要的营养成份:水、无机离子、维生素,碳水化合物(糖) ,以及蛋白质等；✓糖(碳水化合物)是主要供能物质,提供50-70%机体所需的总能量；作用:1、供全身细胞利用(直接利用的形式是葡萄糖)；2、合成肝糖原和肌糖原的形式储存于肝脏和肌肉；3、转化为脂肪或蛋白质；葡萄糖转化供能的主要方式是ATP :①氧充足时,有氧分解时1 mol葡萄糖可释放38 mol ATP②氧不足时,无氧酵解时1 mol葡萄糖仅释放2 mol ATP有氧氧化是机体正常情况下供能的主要途径；无氧酵解是机体相对缺氧时供能的重要方式；✓脂肪主要功能是储能形式(或主要的供能形式)脂肪储藏量约占体重的20%；机体能量的30%~ 50%来自于脂肪的分解饥饿的情况下,糖供应不足,机体主要依靠脂肪分解供能，可占能量来源的80%以上(10余天-2月)。

✓蛋白质机体不需要蛋白质供能( 一般情况)蛋白质的分解产物氨基酸主要用于:构成组织的蛋白质、合成激素和酶、其他生物活性物质；糖和脂肪供应不足时,蛋白质才被分解成氨基酸,经三羧酸循环而氧化供能,主要用于维持机体必要的生理活动。

；ATP既是体内重要的储能物质，又是直接的供能物质。

1.个体因素与个体身高体重无定比例关系，与机体体表面积间呈正相关关系性别与年龄能代率:同龄男性>同龄女性;生长发育期:新陈代谢旺,能量代谢率特高年龄的增加:代谢率逐渐下降,代谢率越低2.生理活动和环境因素肌肉活动(最显著)机体任何轻微的活动都可提高代谢率。

机体耗氧量的增加与肌肉活动的强度呈正比关系,耗氧量最多达安静时的几倍至几十倍。

精神紧张在不同精神状态下,脑能量代谢率变化不大。

平静地思考问题时,产热量一般不超过4%处于精神紧张状态(烦恼、恐惧或情绪激动等)下能量代谢显著增高。

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三. 基础代谢
1.基础代谢：人体在基础状态下的新陈代谢符合条件：进食情况、清醒状况、无精神紧张、室温条件。
2.基础代谢测定的原理。
3.基础代谢与体表面积的关系。
第二节体温代谢
变温动物和恒温动物的区别一.正常体温及其生理变动 1.体温的昼夜变动 2.女子的基础体温与月经周期的关系 3.体温的年龄变动 4.肌肉活动的影响
第一节能量代谢
பைடு நூலகம்概述
概念：物质代谢中所伴有的能量的转移和利用
来源：食物中的糖、蛋白质和脂肪用途：主动转运、神经传导、细胞分泌等
一. 人体能量代谢的测定
1. 直接测量法：测定单位时间内人散发的热量 2.间接测量法：测定O2耗量、CO2生成量和尿氮
排出量食物的卡价：1克食物氧化释放出的能量；氧的卡价：消耗1升氧氧化食物所释放的热量；
二. 产热和散热
（一）产热主要器官；内脏，肌肉，寒战的概念与意义
（二）散热体表经辐射、对流和传导（69%）由汗液和呼吸道水分蒸发（27%）对吸入气和冷食的加温（3%）随粪和尿散失（1%）
散热的方式
1. 辐射散热安静状态下散热的主要形式 2. 传导散热体热直接传给温度低的物种； 3. 对流散热通过空气流动交换热量； 4. 蒸发散热环境温度高于体温时的方式；
不感蒸发与发汗的区别
三. 体温调节
体温的调节是通过产热和散热系统的协调活动实现
调定点的学说（set point)
（一）. 温度感受器
1.中枢性温度感受器冷敏、热敏神经元—视前区下丘脑前部
2.外周性温度感受器皮肤表面和胃肠上部粘膜
（二）体温调节中枢
视前区-—下丘脑前部
四. 发热

第七章能量代谢与体温调节

第七章能量代谢与体温调节第一节能量代谢通常把生物体内物质代谢过程中所伴随的能量释放、贮存、转移和利用等，称为能量代谢（energy metabolism）。

一、动物能量的来源及利用（一）能量的来源与利用动物代谢的能量来自于食物，其中在糖、脂肪、蛋白质这三大养分的化学键中贮存着动物所需要的化学能，以供给机体维持神经传导和兴奋、肌肉收缩和维持体温等所需的电能、机械能和热能。

（二）机体中能量贮存和转化的载体机体在生命活动中所消耗的ATP，可通过营养物质在体内的氧化分解所释放的能量不断地将ADP重新转变成ATP而获得补充。

（三）糖、脂肪和蛋白质的能量转化1．糖在氧供应充分的情况下，葡萄糖经有氧氧化，被完全分解为CO2和H2O，释放大量的能量。

2．脂肪脂肪（fat）在体内的主要功能是贮存和供给能量。

当氧化供能时，每摩尔脂肪所释放的能量约为糖有氧氧化的2倍。

3．蛋白质由于氨基酸在体内分解中氧化不完全，一部分氨基酸通过转氨基作用，经鸟氨酸循环形成尿素，由肾脏滤过随尿液排出，所以1mol的蛋白质在体内经生物氧化所产生的能量大约与1mol的葡萄糖生成的能量相近。

（四）机体能量代谢的划分食物燃烧时热量是突然集中释放的，把该热量称为食物的总能，也称粗能。

1．总能（gross energy, GE）总能（gross energy, GE）包括可消化能和粪能，2．可消化能（digestible energy, DE）可消化能（digestible energy, DE）包括代谢能、发酵能和尿能。

3．代谢能（metabolizable energy, ME）代谢能（metabolizable energy, ME）代谢能分为净能（net energy，NE）和特种动力效应（specific dynamic effect，SDE）能。

二、能量代谢的测定能量的法定标准计量单位为焦耳（Joules，J）或千焦耳（kilojoules，kJ）。

能量代谢与体温调节

节体温
体温调节中枢
01 位置：下丘脑
03
方式：通过调节产热和散热过程
02
功能：调节体温，维持体温稳定
04
影响因素：环境温度、激素水平、神经调节等
体温调节方式
神经调节：通过神经系统控制体温
01
激素调节：通过激素调节体温
02
物理调节：通过物理方式调节体温
03
04
生物调节：通过生物活动调节体温
能量代谢与体温调节
演讲人
目录
01. 能量代谢 02. 体温调节 03. 能量代谢与体温调节的关系
能量代谢
基础概念
1 能量代谢：生物体内能量的产生、转移、储存和利用的过程 2 基础代谢：维持生命活动所需的最低能量消耗 3 静息代谢：在安静状态下，维持生命活动所需的能量消耗 4 运动代谢：运动过程中，身体消耗的能量 5 食物热效应：进食过程中，身体消耗的能量 6 体温调节：身体通过产热和散热来维持体温稳定的过程
04 能量代谢影响体温调节：能量代谢产生的热量，有助于维持体温恒定；能量代谢不足，可能导致体温调节失衡
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中消耗的能量
2022
体温调节
体温调节机制
产热机制：通过肌肉收缩、肝脏代谢、甲状腺激素分泌等
途径产生热量
体温调节反馈：通过体温感受器感知体温变化，调节产
热和散热过程
散热机制：通过皮肤、呼吸道、消化道等途径散发热量
体温调节激素：如甲状腺激素、肾上腺素等，调节产热
和散热过程
体温调节中枢：位于下丘脑，负责调
03
体温调节影响能量代谢的效率
02
体温调节影响能量代谢的途径
04

能量代谢和体温调节

能量代谢和体温调节第八章能量代谢和体温调节第一节能量代谢新陈代谢是机体生命活动的基本特征之一，它包括合成代谢与分解代谢两个方面。

分解代谢时伴有能量的释放，而合成代谢时却需要供给能量，因此，在新陈代谢过程中，物质的变化与能量的转移是密切联系的。

通常把物质代谢过程中所伴随的能量释放、转移、贮存和利用，称能量代谢(energy metabolism)一、能量在体内释放、转移、贮存和利用（一）三种营养物质的代谢放能机体所需要的能量来源于食物中三大营养物质糖、脂肪、蛋白质。

这些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，并释放出大量的能量，因此将这些物质又称能源物质。

在能源物质中又以糖最为重要，机体所需要的能量70%是由糖氧化分解供给的。

1、糖：体内糖代谢是以葡萄糖为中心进行的，随供氧情况的不同，糖分解供能的途径也不同。

①氧供应充足葡萄糖可完全氧化释放出大量能量，称糖的有氧氧化。

1mol葡萄糖完全氧化分解可放能2872.3KJ（686kcal)，可净合成38molATP②氧供应不足葡萄糖只能分解到乳酸阶段，释放能量少，称糖的无氧酵解。

1mol葡萄糖经无氧酵解仅供能217.7KJ（52kcal),可净合成2mol 的ATP。

糖的有氧氧化是机体主要供能途径，糖酵解虽然释放的能量少，但在缺氧状态是极为重要，（因为这是人体的能源物资惟一不需要氧的供能途径）它能供应一部分急需的能量。

2、脂肪：是体内贮能和供能的重要物质，（体内脂肪的贮存量要比糖多得多。

脂肪在细胞内是以甘油三脂的形式存在，当机体需要时，首先被脂肪酶分解成脂肪酸、甘油。

脂肪酸可被肝或肝以外的组织氧化分解、利用，脂肪酸供能方式是β氧化，逐步分解成许多乙酰辅酶A而进入糖的氧化途径，彻底分解，同时释放大量能量；甘油主要在肝被利用，经过磷酸化和脱氢处理而进入糖的氧化分解来供能。

）1mol软脂酸完全氧化，可产生130mol的ATP。

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