生理学：第七章能量代谢
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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。
生理学基础讲义 第七章 能量代谢
95
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
94
（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
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
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。
《生理学》能量代谢与体温调节
体核温度比体表温度高，且比较稳定.
33
体温调节
一、动物的体温及其正常变动
(一) 体 温
正常新陈代谢要求在一定 的温度条件下进行。哺乳动物 的体温超过42℃或低于25℃， 将引起代谢严重障碍甚至死亡。
所以，正常的体温对于生命 活动具有重要意义，也是机体 健康状况的重要指标。
34
体温调节
二、动物体温的生理波动
V糖(物理)=V糖(生物) V脂肪(物理)=V脂肪(生物) V V 蛋白质(物理) ＞ 蛋白质(生物)
13
表6-1 三 种 营 养 物 质 氧 化 时 的 几 种 数 据
产 热 量 （ KJ╱ g） 营 养 物 质
物 理 热 价生 物 热 价营 养 学 热 价 ※
糖 17.17
蛋 白 质 23.45 脂 肪 39.77
大家好
1
第七章 能量代谢与体温调节 （Temperature regulation）
能量代谢 动物体温的生理波动 机体的产热和散热过程 体温恒定的调节 外界温度对动物体温的影响
2
第一节 能量代谢
❖ 将生物体内物质代谢过程中所伴随着的能量释放、 转移、储存和利用过程，称为能量代谢。
❖ 新陈代谢:维持生命各种活动过程中化学变化的总称。 ❖ 新陈代谢包括： ❖ 物质代谢（同化作用，异化作用） ❖ 能量代谢（吸热反应，放热反应）
3
一、能量的来源与利用
机体能量的来源是糖、脂肪和蛋白质在体内氧 化分解时释放出来的能量，在一般生理情况下，机 体主要利用糖(70%)和脂肪(30%)供能，少量的能量 依靠蛋白质分解供给。
既然机体消耗的能量都是来源于食物，是否可 以用每天摄取食物中所含的能量来估测机体能量的
？ 消耗率呢
33
体温调节
一、动物的体温及其正常变动
(一) 体 温
正常新陈代谢要求在一定 的温度条件下进行。哺乳动物 的体温超过42℃或低于25℃， 将引起代谢严重障碍甚至死亡。
所以，正常的体温对于生命 活动具有重要意义，也是机体 健康状况的重要指标。
34
体温调节
二、动物体温的生理波动
V糖(物理)=V糖(生物) V脂肪(物理)=V脂肪(生物) V V 蛋白质(物理) ＞ 蛋白质(生物)
13
表6-1 三 种 营 养 物 质 氧 化 时 的 几 种 数 据
产 热 量 （ KJ╱ g） 营 养 物 质
物 理 热 价生 物 热 价营 养 学 热 价 ※
糖 17.17
蛋 白 质 23.45 脂 肪 39.77
大家好
1
第七章 能量代谢与体温调节 （Temperature regulation）
能量代谢 动物体温的生理波动 机体的产热和散热过程 体温恒定的调节 外界温度对动物体温的影响
2
第一节 能量代谢
❖ 将生物体内物质代谢过程中所伴随着的能量释放、 转移、储存和利用过程，称为能量代谢。
❖ 新陈代谢:维持生命各种活动过程中化学变化的总称。 ❖ 新陈代谢包括： ❖ 物质代谢（同化作用，异化作用） ❖ 能量代谢（吸热反应，放热反应）
3
一、能量的来源与利用
机体能量的来源是糖、脂肪和蛋白质在体内氧 化分解时释放出来的能量，在一般生理情况下，机 体主要利用糖(70%)和脂肪(30%)供能，少量的能量 依靠蛋白质分解供给。
既然机体消耗的能量都是来源于食物，是否可 以用每天摄取食物中所含的能量来估测机体能量的
？ 消耗率呢
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。
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》第七章
糖 脂肪 蛋白质
表7-1 糖、脂肪和蛋白质氧化时的热价、氧热价和呼吸商
热价（kJ/g）
物理热价 生物热价
17.25 39.75 23.43
17.25 39.75 17.99
耗氧量 （L/g）
0.83 2.03 0.95
CO2产生量 （L/g）
0.83 1.43 0.76
呼吸商
1.00 0.71 0.80
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，机体摄入的营养物质氧化所释放的化学 能等于机体散发的热能和所做外功之和。如排除机 体所做的外功，则一定时间内机体产生的热量即为 机体消耗的全部能量。因此，测定单位时间内机体 所散发的总热量就可以得到机体的能量代谢率。
5．其他因素
情绪激动、精神紧张、环境温度、进食等均会影响体温，因此在测量体温时应充分考虑这 些因素的影响。
第二节 体 温
第 23 页
二、机体的产热与散热
第 24 页
（一）机体产热 1．主要产热器官
机体的热量是由三大营养物质在机体组织器官中进行分解代谢时产生的。由于新陈代谢水平的不同， 各组织器官的产热量也不同。安静时，机体主要由内脏器官产热，其中肝脏是人体内代谢最旺盛的器官， 产热量最高。运动或劳动时，产热的主要器官是骨骼肌，其产热量可占全身总产热量的90%（表7-4）。
第二节 体 温
第 22 页
图7-3 女子月经周期中基础体温的变化
一、人的正常体温及其生理变动
（二）体温的生理变动 3．年龄的影响
儿童和青少年的体温较高，老年人因基础代谢率和体温较低，应注意保暖。
生理学@7 能量代谢
38
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。
43
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
62
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
64
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。
10
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-第七章 能量代谢与体温
不感蒸发——皮肤、呼吸道 可感蒸发（发汗） 2）环境温度升高到接：机体通过交感N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、对流和传导散热量。
（二）体温的测定
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℃
实验研究： 食管温度——体核温度的一个指标 鼓膜温度——作为脑组织温度的指标
（三）体温的生理性变动
1.昼夜变化：清晨2～6时体温最低，午后1～6时最高 2.性别差异：青春期后女子的体温平均比男子高0.3℃ 3.年龄差异 4.肌肉活动与精神活动
呼吸商(respiratory quotient, RQ)：在一定时间内，机体CO2 产量与O2耗量的比值 非蛋白呼吸商(non-protein respiratory quotient, NPRQ)：糖 和脂肪氧化（非蛋白代谢）的CO2产量与O2耗量的比值。
三种营养物质氧化的几种数据
───────────────────────────
物质
耗氧量 (L/g)
产(CLO/2g量)
物理热价 (KJ/g)
生物热价 氧热价 (KJ/g) (KJ/L)
呼吸商 (RQ)
───────────────────────────
糖 0.83 0.83 17.0
17.0 21.0 1.00
脂 肪 1.98 1.43 39.8 39.8 19.7 0.71
（一）肌肉活动
状态 产热量(KJ/m2.min) ────────────
影响最显著 （二）环境温度
躺卧 开会 擦窗子
2.73 3.40 8.30
（三）食物的特殊动力效应
洗衣 扫地
9.89 11.37
（二）体温的测定
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℃
实验研究： 食管温度——体核温度的一个指标 鼓膜温度——作为脑组织温度的指标
（三）体温的生理性变动
1.昼夜变化：清晨2～6时体温最低，午后1～6时最高 2.性别差异：青春期后女子的体温平均比男子高0.3℃ 3.年龄差异 4.肌肉活动与精神活动
呼吸商(respiratory quotient, RQ)：在一定时间内，机体CO2 产量与O2耗量的比值 非蛋白呼吸商(non-protein respiratory quotient, NPRQ)：糖 和脂肪氧化（非蛋白代谢）的CO2产量与O2耗量的比值。
三种营养物质氧化的几种数据
───────────────────────────
物质
耗氧量 (L/g)
产(CLO/2g量)
物理热价 (KJ/g)
生物热价 氧热价 (KJ/g) (KJ/L)
呼吸商 (RQ)
───────────────────────────
糖 0.83 0.83 17.0
17.0 21.0 1.00
脂 肪 1.98 1.43 39.8 39.8 19.7 0.71
（一）肌肉活动
状态 产热量(KJ/m2.min) ────────────
影响最显著 （二）环境温度
躺卧 开会 擦窗子
2.73 3.40 8.30
（三）食物的特殊动力效应
洗衣 扫地
9.89 11.37
《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
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(L/g) (kJ/L)
糖 17.15 17.15 16.74 0.83 0.83 20.66 1.00
蛋白 质
23.43 17.99 16.74 0.95
0.76
18.93 0.80
脂肪 39.75 39.75 37.66 2.03 1.43 19.58 0.71
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（三）能量代谢的测定方法
-----直接测热法和间接测热法 1.直接测热法
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2、脂肪：提供大约 30%的能量
脂肪
磷酸化 脱氢
甘油
有氧氧化
葡萄糖
脂肪酸Biblioteka 乙酰辅酶A氧化3、蛋白质（氨基酸）：提供少量的能量
慢性消耗性疾病：
一是营养缺乏，贫困导致的营养摄入不足，厌食症， 长期过度节食； 二是营养吸收不良，主要是消化 系统疾病，如慢性萎缩性胃炎、慢性结肠炎、慢性 肝炎，这类疾病晚期会出现恶病质，极度消瘦。 三是营养消耗增加，主要是结核病、肿瘤（尤其是 恶性肿瘤）；四是代谢异常，主要是内分泌异常， 如甲亢、糖尿病等。
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2.间接测热法：
原理依据：化学中的定比定律
定比定律，即每一种化合物，不论它是天然存在的，还是人工合成的， 也不论它是用什么方法制备的，它的组成元素的质量都有一定的比例关 系，这一规律称为定比定律。
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间接法能量代谢率的计算方法： ①首先测定单位时间内耗氧量和二氧化 碳产生量。
闭合测定法
开放式测定法
（1）体重指数=体重（kg）÷身高（m）2 体重指数=24-----超重界限 体重指数＞28-----超重 （2）腰围 （3）腰臀围比
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中国成年人身体指数 体重过轻：BMI<18.5 健康体重：18.5≤BMI<24 超重：24≤BMI<28 肥胖：BMI≥28 最理想的体重指数是22
二、能量代谢的测定
室上性心动过速、心力衰竭、心肌炎、心肌梗塞、脑动脉 硬化、冠状动脉硬化、急性脊髓灰质炎。
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2.三大营养物质的能量转化
能量的主要来源： （1）糖 （2）脂肪 （3）蛋白质
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1、糖：机体的主要能源 70%（中国人）
1mol 葡萄糖
有氧氧化
CO2+H2O+ E 38mol ATP
无氧酵解
乳酸+E
2mol ATP
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食物热价分类
生物热价
物理热价
相等：糖、脂肪
蛋白质：物理热价大于生物热价
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2.食物的氧热价
(thermal equivalent of oxygen)：
耗氧1升
概念：食物氧化———→产热
三大营养物质的氧热价：
糖＞脂肪＞蛋白质
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3.呼吸商（respiratory quotient; RQ）：
能量代谢(energy metabolism)的概念：
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第一节 能量代谢
主要内容: 1.能量的来源和能量代谢的测定。 2.影响能量代谢的主要因素。 3.基础代谢正常值、代表意义和测量方法。
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一、机体能量的来源与利用
（一）能量的来源 1.三磷酸腺苷是体 内能量转化和利用 的关键物质。
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走近-ATP
概念： 生物氧化时，在单位时间内 VCO2/ VO2 三大营养物质的RQ：
糖的RQ=1 脂肪RQ=0.71 蛋白质RQ=0.80 一般膳食RQ≈0.85
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表7-1 三种营养物质氧化时的几种数据
营养 物质
产热量(kJ／g)
物理 热价
生物 热价
营养 学热 价
耗氧 量
(L/g)
C02 产量
氧热 价
呼吸 商
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（二）能量的利用
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（三）能量平衡
能量摄入-----饮食； 能量的消耗-----包括基础代谢、食物的特殊动
力效应、机体生理功能活动。 摄入量＝消耗量---------能量平衡； 摄入量＜消耗量---------能量负平衡； 摄入量＞消耗量---------能量正平衡→易肥胖。
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诊断肥胖的简易指标
（一）肌肉活动 最显著
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（二）精神活动
安静时100g脑组织的耗氧量为3.5ml/min， 相当时肌肉的20倍。 在睡眠与活跃的精神活动中，脑中GS代谢率 几乎没有差异，说明精神活动引起能量代谢 增加，并非是主要GS代谢引起。
（一）能量代谢的测定原理
原理依据：能量守恒定律 方法：（1）直接测热法
能量守恒定律 （2）间接测热法
化学中定比定律
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（二）与能量代谢测定有关的几个基 本概念
1.食物的热价(thermal equivalent of food)： 概念：1g食物—氧—化→释放能量。
三大营养物质的热价：
在生物体内，糖：脂肪：蛋白质≈4：9：4
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。
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第七章 能量代谢和体温
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②测定尿氮含量，求出蛋白质氧化量。 扣除蛋白质氧化时的耗氧量和二氧化碳产生量，求出 非蛋白呼吸商。
③ 查表（7-2）得出非蛋白混合物的氧热价。 ④ 已知非蛋白混合物的氧热价，算出产热量并加上 蛋白质氧化时的产热量。 ⑤ 换算成单位时间的能量代谢（即能量代谢率） （补充）。
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三 、影响能量代谢的主要因素
剧烈运动时，骨骼肌耗氧量猛增，循环呼吸
不能很快满足机体对氧的需要，骨骼肌处于
相对缺氧状态，称为氧债。
低血糖的症状
血糖水平低过4.0mmol/l的现象
虚汗；脑晕；心跳加快；眼冒金花；颤抖；饥饿感；无力； 手足发麻；说话含糊不清；烦躁；性格改变；定向障碍；癫 痫发作；昏迷。
出现低血糖怎么办 ①方糖或果糖1-2粒 ②小食：面包1-2片、或饼干5-6块 ③果汁 或含糖饮料半杯 ④饭、粉、面一小碗 一般15分钟内症状缓解，不缓解应到医院处理
分子式C10H16N5O13P3，分 子量507.184。
人体中ATP的总量只有大约0.1 摩尔
人体细胞每天的能量需要水解200-300摩尔的ATP，
这意味着每个ATP分子每天要被重复利用2000-
3000次。
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三磷酸腺苷(ATP)是以次黄嘌呤核苷酸为底物，经生物发酵 的技术制得的高能化合物，三磷酸腺苷是体内组织细胞一切 生命活动所需能量的直接来源，被誉为细胞内能量的“分子 货币”，储存和传递化学能，蛋白质、脂肪、糖和核苷酸的 合成都需它参与，可促使机体各种细胞的修复和再生，增强 细胞代谢活性，对治疗各种疾病均有较强的针对性。