第七章 能量代谢和体温资料讲解
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生理学经典ppt第七章 能量代谢与体温
发汗反射
温热刺激→温觉感受器↑→传入冲动↑ 产热
温热性发汗：参与体温调节（全身） 精神性发汗：见于手掌、前额、足底等处，与体温调节 关系不大。
（二）体温调节（Regulation of body temperature） 1.行为调节(Behavioral thermoregulation) 机体通过一定的行为来保持体温的恒定的方式。
4）非蛋白呼吸商（Non-protein RQ)：
一定时间内，糖、脂氧化的CO2产量与耗O2
量的比值。
不同非蛋白呼吸商时的氧热价(见198页）
例如：一人24h耗氧量400L，CO2产量340L，尿氮12g，则：
蛋白质氧化量：12g÷0.16=75g，产热量：18kj×75g=1350kj
耗氧量：0.95×75=71.25，CO2产量：0.76×75=57L 氧化非蛋白物质：耗氧量 400-71.25=328.75，CO2：340=57=283
＞或<20％可能为异常
单位：KJ/m2.h BMR=(实测值－平均值)/平均值×100% 正常值: 10%~15%
体温升高一度，基础代谢率增加13%
18
19
第二节 体温（Body temperature）
一、人体正常体温及生理变动
体温：机体深部的平均温度
直肠温度 36.9～37.9℃ 正常值： 口腔温度 36.7～37.7℃ 腋窝温度 36.0～37.4℃ 生理变动：有昼夜节律（晨低午高，波动≯１℃）
寒战和肌紧张度↑
>30 ℃，代谢率↑。
化学反应速度↑，发汗、呼吸、循环↑
（四）基础代谢
基础代谢（Basal metabolism）：基础
状态下的能量代谢 基础状态：空腹、清醒、安静、不受肌肉活
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。
七章能量代谢和体温
26
简略法：
气体分析法
耗O2量
CO2产量
RQ (不考虑蛋白代谢）
NPRQ （查表）
氧热价
×耗O2量
产热量
27
肺量计
混合膳食 NPRQ=0.82
耗氧量(6分钟）
氧热价为20.20KJ
×
产热量
28
三、影响能量代谢的因素
（一 ）肌肉活动
肌肉活动对能量代谢的影响最为显著。 机体任何轻微的活动都可提高代谢率。 剧烈运动时其耗氧量可增加10～20倍。 劳动强度：单位时间内机体的产热量。
17
（2）测定尿氮量并计算单位时间内蛋白质的消 耗量：即尿氮量（g）×6.25 。根据被氧 化的蛋白质量查表算出其产热量、耗O2量 和CO2 产量 。
18
（3）从总耗O2量和总CO2产量中减去蛋白 质耗O2量和CO2产量，计算出非蛋白 呼吸商。
19
（4）根据非蛋白呼吸商值查表找出对应值 的氧热价，用该段时间内的（糖和脂 肪）耗O2量乘以相应氧热价，即可计 算该段时间内糖和脂肪氧化所释放的 热量。
30
（二 ） 精神活动 当精神活动处于紧张状态时，产热量可 显著增加。这可能是由于无意识的肌紧 张以及某些内分泌激素（甲状腺素等） 释放增加引起。
31
（三）食物的特殊动力作用
从进食后一小时左右开始，延续到7～8小时左 右 ，食物能使机体产生“额外”热量的现象， 称为食物的特殊动力作用（specific dynamic action）。蛋白质 “额外”增加的热量约30％ 左右，糖或脂肪则可 “额外 ”增加4％～6％ 的热量，混合性食物为10％。
寒冷刺激 儿茶酚胺
增加产热
维持体温
肌紧张和寒战
寒战（shivering）：是寒冷环境中最有效
简略法：
气体分析法
耗O2量
CO2产量
RQ (不考虑蛋白代谢）
NPRQ （查表）
氧热价
×耗O2量
产热量
27
肺量计
混合膳食 NPRQ=0.82
耗氧量(6分钟）
氧热价为20.20KJ
×
产热量
28
三、影响能量代谢的因素
（一 ）肌肉活动
肌肉活动对能量代谢的影响最为显著。 机体任何轻微的活动都可提高代谢率。 剧烈运动时其耗氧量可增加10～20倍。 劳动强度：单位时间内机体的产热量。
17
（2）测定尿氮量并计算单位时间内蛋白质的消 耗量：即尿氮量（g）×6.25 。根据被氧 化的蛋白质量查表算出其产热量、耗O2量 和CO2 产量 。
18
（3）从总耗O2量和总CO2产量中减去蛋白 质耗O2量和CO2产量，计算出非蛋白 呼吸商。
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（4）根据非蛋白呼吸商值查表找出对应值 的氧热价，用该段时间内的（糖和脂 肪）耗O2量乘以相应氧热价，即可计 算该段时间内糖和脂肪氧化所释放的 热量。
30
（二 ） 精神活动 当精神活动处于紧张状态时，产热量可 显著增加。这可能是由于无意识的肌紧 张以及某些内分泌激素（甲状腺素等） 释放增加引起。
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（三）食物的特殊动力作用
从进食后一小时左右开始，延续到7～8小时左 右 ，食物能使机体产生“额外”热量的现象， 称为食物的特殊动力作用（specific dynamic action）。蛋白质 “额外”增加的热量约30％ 左右，糖或脂肪则可 “额外 ”增加4％～6％ 的热量，混合性食物为10％。
寒冷刺激 儿茶酚胺
增加产热
维持体温
肌紧张和寒战
寒战（shivering）：是寒冷环境中最有效
生理学-第七章--能量代谢与体温课件
氧债：机体剧烈运动时，骨骼肌氧耗量猛增，但由于循环等功能活动只能逐渐
加强，不能迅速满足机体对氧的需要，骨骼肌因此而处于相对缺氧的状态，这种 现象称为氧债。此情况下，只能通过动用储备的高能磷酸键和进行无氧酵解供能
能量代谢的测定
能量代谢的测定方法
直接测热法 间接测热法
定比定律：化学反应中反应物与产物的量之间呈一定比例关系 间接测热法：利用“定比定律” ，测算出一定时间内氧化的糖、
能量代谢的测定
原理：能量守恒定律
能量代谢率：单位时间内所消耗的能量 测定机体单位时间内产热量或消耗的食物量
与能量代谢测定有关的几个概念
食物的热价：1g某种食物氧化时释放的能量称为这种食物的热价
单位：焦耳（J） 分为：生理性热价----体内氧化；物理热价----体外燃烧 糖和脂肪的生理热价与物理热价相等，蛋白质生理热价小于物理热价 三大营养物质热价：脂肪>蛋白质>糖
体温调节
中枢温度感受器（温度敏感神经元）
分布：下丘脑、脑干网状结构和脊髓等处 分类：分为热敏神经元和冷敏神经元
血液温度↑，热敏神经元冲动发放频率↑ 血液温度↓，冷敏神经元冲动发放频率↑
视前区-下丘脑前部（PO/AH）脑温变动时：
PO/AH温度升高0.1℃→PO/AH的热敏N元+→散热反应↑产热反应↓ PO/AH温度降低0.1℃→PO/AH的冷敏N元+→散热反应↓产热反应↑
与能量代谢测定有关的几个概念
食物的氧热价：某种食物氧化时消耗1LO2所产生的热量称为这种食物
的氧热价
呼吸商（RQ）：一定时间内机体呼出的CO2量与吸入的O2量的 比值
RQ=CO2产生量（mol）/O2消耗量（mol） = CO2产生量（ml）/O2消耗量（ml）
加强，不能迅速满足机体对氧的需要，骨骼肌因此而处于相对缺氧的状态，这种 现象称为氧债。此情况下，只能通过动用储备的高能磷酸键和进行无氧酵解供能
能量代谢的测定
能量代谢的测定方法
直接测热法 间接测热法
定比定律：化学反应中反应物与产物的量之间呈一定比例关系 间接测热法：利用“定比定律” ，测算出一定时间内氧化的糖、
能量代谢的测定
原理：能量守恒定律
能量代谢率：单位时间内所消耗的能量 测定机体单位时间内产热量或消耗的食物量
与能量代谢测定有关的几个概念
食物的热价：1g某种食物氧化时释放的能量称为这种食物的热价
单位：焦耳（J） 分为：生理性热价----体内氧化；物理热价----体外燃烧 糖和脂肪的生理热价与物理热价相等，蛋白质生理热价小于物理热价 三大营养物质热价：脂肪>蛋白质>糖
体温调节
中枢温度感受器（温度敏感神经元）
分布：下丘脑、脑干网状结构和脊髓等处 分类：分为热敏神经元和冷敏神经元
血液温度↑，热敏神经元冲动发放频率↑ 血液温度↓，冷敏神经元冲动发放频率↑
视前区-下丘脑前部（PO/AH）脑温变动时：
PO/AH温度升高0.1℃→PO/AH的热敏N元+→散热反应↑产热反应↓ PO/AH温度降低0.1℃→PO/AH的冷敏N元+→散热反应↓产热反应↑
与能量代谢测定有关的几个概念
食物的氧热价：某种食物氧化时消耗1LO2所产生的热量称为这种食物
的氧热价
呼吸商（RQ）：一定时间内机体呼出的CO2量与吸入的O2量的 比值
RQ=CO2产生量（mol）/O2消耗量（mol） = CO2产生量（ml）/O2消耗量（ml）
能量代谢与体温---知识点资料整理总结
第七章 能量代谢和体温第一节 能量代谢能量代谢（energy metabolism ）-----是指物质代谢过程中所伴随的能量释放、转移、贮存和利用。
一、机体能量的来源与去路（一）能量的来源：主要来源于食物的糖、脂肪，蛋白质少许。
能源物质 （G 、F 、P ）未利用的能量（5%）O 2 能量释放自由能（95%） 热能散发（50%），维持体温CO2+ H 2O 肌肉收缩化学能（45%）贮存神经传导释放 转移 贮存 利用（1）糖吸收后大部分以糖原的形式贮存于肝和肌肉中。
糖类是最基本和最主要的能源物质，机体所需的能量70%由糖提供 。
在机体内，随着供氧情况的不同，糖分解供能的途径也不同。
糖的的供能途径包括有氧氧化和无氧酵解。
氧充分GS —————— CO 2+H 2O+ 能量缺氧GS--------乳酸（称无氧酵解），释放少量能量。
剧烈运动，虽呼吸增强，但仍难以摄取足够的O 2，这时骨骼肌的运动依靠于糖酵解。
（2）脂肪体内贮存和供能的主要物质。
脂肪是体内各种能源物质贮存的主要形式。
贮存在脂质中的能量占体内贮能75%。
一般情况下，机体消耗的能源物质约40~50%来自脂肪，是短期饥饿时的主要供能物质。
（3）蛋白质分解产物主要是氨基酸。
一般情况下，主要用于合成组织、细胞的主要成份，只有在某些特殊情况下，如长期不能进食或体力极度消耗而体内的糖原、脂肪储备耗竭时，体内蛋白质才被分解供能，以维持必要的生理功能。
（二）能量的去路虽然机体所需的能量来源于食物，但机体的组织细胞并不能直接利用食物的能量来进行各种生理活动。
机体能量的直接提供者是三磷酸腺苷（ATP）。
各种能源物质在体内氧化过程中释放的能量，50％以上转化为热能，其余部分是以化学能的形式储存于ATP等高能化合物的高能磷酸键中。
当ATP水解为二磷酸腺苷(adenosine diphosphate，ADP)及磷酸时，同时释放出大量能量，供机体完成各种生理功能，如肌肉的收缩和舒张，神经传导以及细胞内外各种物质的主动转运等。
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• 通过消化道吸收的脂肪及其分解产物，一部分为类脂质，用以构成细胞， 另一部分以脂肪的形式储存在皮下组织、腹膜壁层和内脏器官，当机体需 要的时候可迅速分解为甘油和脂肪酸，并释放入血，供组织细胞利用，此 过程称为脂肪动员。
• 脂肪酸在氧充足供应的情况下，可经-氧化途径逐步分解成乙酰辅酶A， 再通过糖的氧化过程，完全分解为CO2和H2O，并释放能量。由于糖可以 在这个环节上转化为脂肪，故摄取过多的糖可能导致肥胖。
一、机体能量的来源和利用
（一）能量的来源
• 虽然自然界中的能量表现为热能、电能、机械能和化学能等多种形式， 但人体只能利用食物中的化学能。
• 摄入机体的糖、脂肪和蛋白质是机体的三大营养物质，既可用来构筑机 体的结构以实现组织的自我更新，又是机体的能量来源。在这些能源物 质分子结构的碳氢键中，蕴藏着化学能，在氧化过程中碳氢键断裂，生 成二氧化碳（CO2）和水（H2O），同时释放出蕴藏的能量。
第七章 能量代谢和体温
生理学讨论的能量代谢，并不涉及各种营养物质代谢的 具体生物化学过程，而是从机体整体的角度，宏观地讨 论机体能量的来源和去路；同时介绍：
• 能量代谢的测定方法 • 影响机体能量代谢的因素 • 能量代谢的调节
研究机体的能量代谢对于营养学、劳动卫生学，以及临 床医学都有重要的理论和实践意义。
量（1 mol葡萄糖完全氧化分解产生38 mol ATP）； • ②无氧酵解：在氧不足时，葡萄糖经无氧酵解分解成乳酸，释放少量的能
量（1 mol葡萄糖无氧酵解产生2 mol ATP）。
• 糖的有氧氧化是机体正常情况下供能的主要途径，而无氧酵解是机体相对 缺氧时供能的重要方式。
• 剧烈运动时，骨骼肌耗氧量剧增而供血不足（相对缺氧），糖酵解增强可保证骨骼肌能 量的应急供应。
（二）精神活动
• 脑组织的糖原储存量少，对缺氧较为敏感，说明脑组织需要更多 血液循环，并有较高的代谢率。安静状态下，约15%的循环血量 进入脑循环，但脑的重量只占体重的2.5%，此时脑组织的耗氧量 是肌肉组织的20倍。
• 在睡眠和精神活动状态下，脑中的葡萄糖代谢率并无明显差异， 即精神活动本身并不显著增强代谢率。但是，当精神紧张时（如 情绪激动、烦恼、愤怒、恐惧等），精神活动的加强会引起骨骼 肌张力的无意识地增高、交感神经释放的儿茶酚胺，以及甲状腺 激素等刺激代谢的激素释放增多，会使产热量增加。
（三）环境温度
环境温度在20~30ºC时，机体的能量代谢最稳定； < 20ºC，寒冷刺激反射性地引起寒战和肌肉紧张度的增加，代谢率 增高； > 30ºC，体内化学反应速度加快、发汗、循环和呼吸功能增强，代 谢率增高。（四）食物的特殊动力效应
• 进食后一段时间内（进食后1小时开始，2~3小时达到 高峰，延续7~8小时），即便是在安静状态下，机体产 热量也比进食前增加，这种由食物引起机体“额外” 地产生热量作用称为“食物的特殊动力效应”。
• 体内另一种含有高能磷酸键的能源分子是磷酸肌酸（CP），由肌酸和磷酸 合成，主要存在于肌肉中。CP是能量贮存库
• 能量充足：ATP转化为CP • 能量不足：CP转化为ATP
（三）、能量代谢的表示方法
能量代谢率: 机体在单位时间内的产热量
测定原理： 按照能量守恒原理，能量由一种形式转化成
另外一种形式时，既不增加，也不减少。机体能量 代谢也遵循这一规律，即在机体的能量转化过程中：
（一）肌肉的活动 • 是影响能量代谢的最主要因素。肌肉活动需要的
能量来自于营养物质的氧化，这将导致机体耗氧 量的增加，因此机体的任何轻微的活动都会提高 能量代谢率。
• 劳动或运动时能量代谢和耗氧量显著增加，且与 肌肉活动的强度成正比关系，故可利用能量代谢 率作为评价劳动或者运动强度的指标（表7-3）。
• 红细胞内无线粒体，能量完全依靠糖酵解供应。 • 脑组织糖原储存少，并对缺氧敏感，能量消耗主要依靠糖的有氧氧化，故机体缺氧和血
糖过低时，可发生脑功能障碍、抽搐和昏迷。
2. 脂肪
• 脂肪在体内主要功能是储存和供给能量。通常成人糖的储藏量仅约150 g， 而脂肪达数公斤，占体重的20%左右；而每克脂肪在体内完全氧化所释放 的能量约为糖或蛋白质的2倍。
• 通常，机体能量的40%~50%来自于脂肪的分解；在饥饿的情况下，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。
3. 蛋白质
一般情况下，机体不需要蛋白质供能。蛋白质的分解产物氨基酸主要用于 构成组织的蛋白质、合成激素和酶等生物活性物质。只有在糖和脂肪供应不 足的时候（如长期不能进食或能量消耗过大），体内的蛋白质才被分解成氨 基酸，经脱氨基生成-酮酸参与三羧酸循环而氧化供能，此能量主要用于维 持机体必要的生理活动。
• 不同的食物产生的特殊动力效应不同：蛋白质类食物 额外增加的热量可达30%；糖和脂肪约为4%~6%；混 合食物约为10%左右。
1. 糖
• 糖是机体主要的能源物质，机体所需总能量的70%以上是由糖分解代谢提 供的。糖消化产物葡萄糖被吸收入血后，一部分供全身细胞利用；另一部 分经合成代谢以肝糖原和肌糖原的形式储存于肝脏和肌肉；少部分转化成 为脂肪或蛋白质。
• 葡萄糖转化供能的主要方式是ATP，有两条转化途径： • ①有氧氧化：氧充足时，葡萄糖有氧氧化分解为CO2和H2O，释放大量的能
能量的输入（利用食物中的化学能）＝ 能量的输出（转化成的热能和所做的外功）
能量代谢率的衡量标准：由于能量代谢率的高低与体重不
成比例关系，而与体表面积基本上成正比.
单位时间内（小时）每平方米体表面积的产 热量为单位，即以kJ/(m2h)来表示
二、影响能量代谢的主要因素
影响能量代谢因素主要有：肌肉活动、精神活 动、食物的特殊动力作用和环境温度。
（二）能量的转移、贮存和利用
代谢能量： 50%以上转化为热能，维持体温 其余以化学能贮存在三磷酸腺苷（ATP）中
三磷酸腺苷（ATP）是机体能量的直接提供者和储能物质，1 mol ATP断裂一 个高能磷酸键成为ADP时可释放33.47 kJ的能量；而消耗的ATP，可由线 粒体使ADP重新磷酸化而得到补充。
• 脂肪酸在氧充足供应的情况下，可经-氧化途径逐步分解成乙酰辅酶A， 再通过糖的氧化过程，完全分解为CO2和H2O，并释放能量。由于糖可以 在这个环节上转化为脂肪，故摄取过多的糖可能导致肥胖。
一、机体能量的来源和利用
（一）能量的来源
• 虽然自然界中的能量表现为热能、电能、机械能和化学能等多种形式， 但人体只能利用食物中的化学能。
• 摄入机体的糖、脂肪和蛋白质是机体的三大营养物质，既可用来构筑机 体的结构以实现组织的自我更新，又是机体的能量来源。在这些能源物 质分子结构的碳氢键中，蕴藏着化学能，在氧化过程中碳氢键断裂，生 成二氧化碳（CO2）和水（H2O），同时释放出蕴藏的能量。
第七章 能量代谢和体温
生理学讨论的能量代谢，并不涉及各种营养物质代谢的 具体生物化学过程，而是从机体整体的角度，宏观地讨 论机体能量的来源和去路；同时介绍：
• 能量代谢的测定方法 • 影响机体能量代谢的因素 • 能量代谢的调节
研究机体的能量代谢对于营养学、劳动卫生学，以及临 床医学都有重要的理论和实践意义。
量（1 mol葡萄糖完全氧化分解产生38 mol ATP）； • ②无氧酵解：在氧不足时，葡萄糖经无氧酵解分解成乳酸，释放少量的能
量（1 mol葡萄糖无氧酵解产生2 mol ATP）。
• 糖的有氧氧化是机体正常情况下供能的主要途径，而无氧酵解是机体相对 缺氧时供能的重要方式。
• 剧烈运动时，骨骼肌耗氧量剧增而供血不足（相对缺氧），糖酵解增强可保证骨骼肌能 量的应急供应。
（二）精神活动
• 脑组织的糖原储存量少，对缺氧较为敏感，说明脑组织需要更多 血液循环，并有较高的代谢率。安静状态下，约15%的循环血量 进入脑循环，但脑的重量只占体重的2.5%，此时脑组织的耗氧量 是肌肉组织的20倍。
• 在睡眠和精神活动状态下，脑中的葡萄糖代谢率并无明显差异， 即精神活动本身并不显著增强代谢率。但是，当精神紧张时（如 情绪激动、烦恼、愤怒、恐惧等），精神活动的加强会引起骨骼 肌张力的无意识地增高、交感神经释放的儿茶酚胺，以及甲状腺 激素等刺激代谢的激素释放增多，会使产热量增加。
（三）环境温度
环境温度在20~30ºC时，机体的能量代谢最稳定； < 20ºC，寒冷刺激反射性地引起寒战和肌肉紧张度的增加，代谢率 增高； > 30ºC，体内化学反应速度加快、发汗、循环和呼吸功能增强，代 谢率增高。（四）食物的特殊动力效应
• 进食后一段时间内（进食后1小时开始，2~3小时达到 高峰，延续7~8小时），即便是在安静状态下，机体产 热量也比进食前增加，这种由食物引起机体“额外” 地产生热量作用称为“食物的特殊动力效应”。
• 体内另一种含有高能磷酸键的能源分子是磷酸肌酸（CP），由肌酸和磷酸 合成，主要存在于肌肉中。CP是能量贮存库
• 能量充足：ATP转化为CP • 能量不足：CP转化为ATP
（三）、能量代谢的表示方法
能量代谢率: 机体在单位时间内的产热量
测定原理： 按照能量守恒原理，能量由一种形式转化成
另外一种形式时，既不增加，也不减少。机体能量 代谢也遵循这一规律，即在机体的能量转化过程中：
（一）肌肉的活动 • 是影响能量代谢的最主要因素。肌肉活动需要的
能量来自于营养物质的氧化，这将导致机体耗氧 量的增加，因此机体的任何轻微的活动都会提高 能量代谢率。
• 劳动或运动时能量代谢和耗氧量显著增加，且与 肌肉活动的强度成正比关系，故可利用能量代谢 率作为评价劳动或者运动强度的指标（表7-3）。
• 红细胞内无线粒体，能量完全依靠糖酵解供应。 • 脑组织糖原储存少，并对缺氧敏感，能量消耗主要依靠糖的有氧氧化，故机体缺氧和血
糖过低时，可发生脑功能障碍、抽搐和昏迷。
2. 脂肪
• 脂肪在体内主要功能是储存和供给能量。通常成人糖的储藏量仅约150 g， 而脂肪达数公斤，占体重的20%左右；而每克脂肪在体内完全氧化所释放 的能量约为糖或蛋白质的2倍。
• 通常，机体能量的40%~50%来自于脂肪的分解；在饥饿的情况下，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。
3. 蛋白质
一般情况下，机体不需要蛋白质供能。蛋白质的分解产物氨基酸主要用于 构成组织的蛋白质、合成激素和酶等生物活性物质。只有在糖和脂肪供应不 足的时候（如长期不能进食或能量消耗过大），体内的蛋白质才被分解成氨 基酸，经脱氨基生成-酮酸参与三羧酸循环而氧化供能，此能量主要用于维 持机体必要的生理活动。
• 不同的食物产生的特殊动力效应不同：蛋白质类食物 额外增加的热量可达30%；糖和脂肪约为4%~6%；混 合食物约为10%左右。
1. 糖
• 糖是机体主要的能源物质，机体所需总能量的70%以上是由糖分解代谢提 供的。糖消化产物葡萄糖被吸收入血后，一部分供全身细胞利用；另一部 分经合成代谢以肝糖原和肌糖原的形式储存于肝脏和肌肉；少部分转化成 为脂肪或蛋白质。
• 葡萄糖转化供能的主要方式是ATP，有两条转化途径： • ①有氧氧化：氧充足时，葡萄糖有氧氧化分解为CO2和H2O，释放大量的能
能量的输入（利用食物中的化学能）＝ 能量的输出（转化成的热能和所做的外功）
能量代谢率的衡量标准：由于能量代谢率的高低与体重不
成比例关系，而与体表面积基本上成正比.
单位时间内（小时）每平方米体表面积的产 热量为单位，即以kJ/(m2h)来表示
二、影响能量代谢的主要因素
影响能量代谢因素主要有：肌肉活动、精神活 动、食物的特殊动力作用和环境温度。
（二）能量的转移、贮存和利用
代谢能量： 50%以上转化为热能，维持体温 其余以化学能贮存在三磷酸腺苷（ATP）中
三磷酸腺苷（ATP）是机体能量的直接提供者和储能物质，1 mol ATP断裂一 个高能磷酸键成为ADP时可释放33.47 kJ的能量；而消耗的ATP，可由线 粒体使ADP重新磷酸化而得到补充。