能量代谢与体温

精品课程生理学教案

第七章 能量代谢与体温

[目的要求]：

1.了解食物的能量指标，能量代谢的测定；

2.掌握影响能量代谢的因素，基础代谢率及其测定；

3.掌握食物的卡价、氧热价、呼吸商、能量代谢、体温等概念；

4.理解影响因素对能量代谢﹑基础代谢﹑体温的作用机制及结果。

[重点]：

1.食物的能量指标的几个概念；

2.影响能量代谢的因素，基础状态的概念；

3.散热的不同方式及体温调节。

[难点]：

1.食物的能量指标；

2.能量代谢的测定；

3.体温调节。

[基本概念]：

能量代谢(energy metabolism)；合成代谢(anabolism，又称同化作用)；分解代谢(catabolism，也称异化作用)；动脉血酮体比率(arterial ketone body ratio，AKBR)；能量负荷（energy charge，简称能荷）；能量代谢率(energy metabolic rate)； 热价(thermal equivalent of food)；卡价(caloric value)；氧热价(thermal equivalent of oxygen)；呼吸商(respiratory quotient，RQ)；非蛋白呼吸商(non-protein respiratory quotient，NPRQ)；食物的特殊动力效应(specific dynamic effect)；基础代谢(basal metabolism)；基础代谢率(basal metabolism rate，BMR)；体温（body temperature）；不感蒸发（insensibleperspiration）调定点（set-point）； 热敏神经元（warm-sensitive neuron）；冷敏神经元（cold-sensitive neuron）；温度感受器（thermoreceptors）；致热原（pyrogen）；体温调节（thermoregulation）

[授课学时]：3学时

[使用教材]：王庭槐主编. 生理学，第1版，高等教育出版社，2004北京

第一节 能量代谢（energy metabolism）

定义：机体内伴随物质代谢过程而发生的能量的释放﹑转移﹑贮存和利用的过程。

1．新陈代谢的概念

新陈代谢: 维持生命的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）

图7

-1 能量代谢的场所线粒体

2．能量贮存形式

三大营养物质（糖，脂肪，蛋白质）

三羧酸循环 (产生能量的方式)

图7 -2 三羧酸循环呼吸链

三磷酸腺苷（ATP 能量的贮存形式）

图 7–3 ATP生成过程

3．食物的能量指标

(1)食物热价（thermal equivalent of food）：1g某种食物氧化时释放的热量。

(2)食物氧热价（thermal equivalent of oxygen）：某种食物氧化时消耗1L氧所产生的热量。

(3)呼吸商（respiratory quotient）：各种供能物质氧化时产生的CO2量与O2的消耗量的比值。

(4)非蛋白呼吸商（nonprotein respiratory quotient, NPRQ）： 将一定时间内产生的CO2量和消耗O2量减去分解蛋白质产生的CO2量和耗O2量，即为非蛋白质部份（糖和脂肪）氧化产生的CO2量和耗O2量。一定时间内，氧化糖和脂肪产生的CO2量和耗O2量的比值，称为非蛋白质呼吸商。

4．能量代谢的测定

（1）直接测热法（direct

calorimetry）

特殊的检测环境，测热装置复

杂，研究肥胖和内分泌系统障

碍。

图7 - 4 直接测热法

（2）间接测热法（indirect calorimetry）

遵循定比定律，测定CO 2产量 和尿氮排出量，测定耗O 2量，测量装置较简单。

图 7-5 间接测热法 图7 - 6时间耗氧量

5． 影响能量代谢强能量代谢越高。机体任何轻微活动都会提高代谢率，剧烈

量现象。蛋白质作用最强，可“额外”低均可使能量代谢升高。

张度↑ ；

, 呼吸﹑循环机能↑

（5）其in ）等细胞因子

卧，未作肌肉活动，前夜睡眠良好，测定时无精神紧张，禁食

的因素

（1）肌肉活动：肌肉活动越运动时耗O 2量比安静时可增加10～20倍。 （2）精神活动：精神活动越剧能量代谢越高。（3）食物的特殊动力效应：进食后产生的额外的热增加30%左右，糖、脂肪增加4－6%，混合食物为10%。它可能是肝脏处理蛋白质分解产物时“额外”消耗的能量。

（4）环境温度：环境温度升高或降20～30℃ 稳定 肌肉松驰；

＜20℃ 代谢↑ 寒战，肌肉紧＜10℃ 代谢↑↑ 寒战，肌肉紧张度↑＞30℃ 代谢↑ 体内化学反应速度↑，发汗他因素：年龄、性别、睡眠、激素。脂肪组织可分泌瘦素（lept 也参与能量代谢的调节。小分子的脑肠肽Ghrelin 对能量平衡有调节作用。 6． 基础代谢率及其测定

基础状态：清晨，清醒，静

12小时以上，室温20-25℃。

基础代谢（basal metabolism）：基础状态下的代谢状况。

内的能量代谢。

第二节 体温（body temperature）

1． 体温的概念

ermic animal）； 变温动物（poikilothermic animal） 2.产热与散热

，骨骼肌。

ng thermogenesis），骨骼肌收缩引起。

。

散热部位—diation）：人体以热射线的形式将体热传给外界。 。 。

基础代谢率（basal metabolism rate）：基础状态下单位时间

图 7-7 甲状腺疾病患者的基础代谢与正常人基础代谢的比较

恒温动物（homeoth 体表温度（shell temperature）； 体核温度（core temperature）

图 7-8不同环境温度下人体体温分布图

产热器官—肝脏产热形式—战栗产热（shiveri 非战栗产热（non-shivering thermogenesis），代谢产热引起皮肤，呼出气，尿，粪。 散热方式：

（1）辐射散热（thermal ra （2）传导散热（thermal conduction）：机体的热量直接传给同它接触的较冷物体（3）对流散热（thermal

convection）：通过同皮肤接触的空气流动将机体热量传给外界