动物生理学能量代谢与体温调节-PPT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）。
动物生理学8能量代谢与体温调节课件
17.1
1.00
100
0
氧热价(千卡/L) 4.686 4.739 4.801 4.862 4.924 4.985 5.047
13
第一节 能量代谢
2.4 间接测热法计算原则 n 实验测得机体24h内的耗氧量和CO2产量以及尿氮量。 n 由尿氮量算出被氧分解的蛋白质量，从表中算出其产热量、耗
氧量和CO2产量。 n 从总耗氧量和总CO2产量中减去蛋白质耗氧量和CO2产量，计
4
第一节 能量代谢
➢ Atwater-Rosa呼吸热量计(引自教材)
5
第一节 能量代谢
u 拉瓦锡冰套热量计(引自教材)
6
第一节 能量代谢
2. 间接测热法(indirect calorimetry) 2.1 测量原理 n 葡萄糖氧化定比关系： C6H12O6+6O2 →6CO2+6H2O+△H。 不 论经过什么样中间步骤，也不论反应条件差异多大，定 比关 系不变，是能量代谢间接测热法的重要依据。 n 原理： 利用定比关系，查出一定时间内整个机体氧化分解的 糖、脂肪、蛋白质各多少，据此计算出该段时间内整个机体 所释放出热量。必须解决两个问题：一是每种营养物质氧化 分解时产生的能量有多少(食物热价)；二是分清三种营养物 质各氧化了多少。
7
第一节 能量代谢
2.2 食物热价与氧热价： 1g食物氧化时所释放出来的能量。消 耗1LO2氧化食物所产生的热量为氧热价(kJ/L)。 ➢ 物理热价： 食物在体外燃烧时释放的热量。 ➢ 生物热价： 食物经过生物氧化所产生的热量。糖(或脂肪)的物 理热价和生物热价相等，蛋白质的生物热价小于物理热价。蛋 白质在体内不能被彻底氧化分解，部分以尿素形式排泄。
22
动物生理学能量代谢与体温调节PPT课件
是指绝食动物在采食饲料后的短时间内，体内代谢
产热高于绝食代谢产热的那部分能量。
净能（NE，net energy）=代谢能（ME， metabolizable energy）－热增耗（HI， heat increment）。也表示为：净能（NE，net energy）= 维持净能（NEm, net energy for maintenance）+ 生 产净能（NEp, net energy for production）
④ 消化道内食物空虚，即要经过一段时间的饥
饿。
基础代谢的测定所要求的条件在实际生产中不
易达到，如很难达到肌肉完全处于安静状态，
因此实际中常用静止能量代谢代替基础代谢。
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⑵ 静止能量代谢
动物在一般的畜舍或实验室条件下、早晨饲喂 前休息时（以卧下为宜）的能量代谢水平，称 为▲静止能量代谢。
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量代谢的因素
① 年龄（幼畜＞成年）、性别（公＞母）、身
高、体重、体表面积
② 生长、妊娠、哺乳、体温
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3
消化能 （DE）
总能 （GE）
生产净能 （NEp） 净能（NE） 维持净能 （NEm） 代谢能 （ME） 热增耗（HI）
尿能（UE）、气体燃烧能（Eg）
粪 能（FE）
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4
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。
Ⅰ 开放式回路呼吸装置 Ⅱ 密闭式回路呼吸装置（最常用）
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密闭式回精路选3. 基础代谢和静止能量代谢
动物生理学第七章 体温调节PPT课件
环境温度：20～30℃ 稳定 肌肉松驰； ＜20℃ 代谢↑ 寒战，肌肉紧张度↑ ＜10℃ 代谢↑↑ 寒战，肌肉紧张度↑ ＞30℃ 代谢↑ 体内化学反应速度↑，
发汗、呼吸、循环机能↑
体温调节 机体具有完善的体温调节机构，
可以调节机体产热与散热过程，
维持相对恒定的体温，不因外
一、体 温
界气温变化或机体活动情况的 改变而发生显著的变动。
交感神经兴奋
儿茶酚胺释放
代谢率
3、食物的特殊动力效应
进食后一段时间内（从进食后1h开始持续 到7-8h），机体处于安静状态，产热量比进食前 有所增加，食物这种使机体产生额外的热量作用， 称为食物的特殊动力效应。
蛋白质： 25-30％ 糖和脂肪：4-6％
4、环境温度
环境温度升高或降低均可使能量代谢升高
能源物质在体内的主要储存形式
3、蛋白质：很少 组织细胞和生物活性物质的更新
二、能量代谢测定的几个概念
1.食物Байду номын сангаас热价
1克食物氧化时所释放出来的热量
单位: kJ或kcal
糖 4.1kcal/g 17.15kJ/g 蛋白质 4.3kcal/g 17.99kJ/g 脂肪 9.0kacl/g 39.75kJ/g
2、间接测热法
①测定CO2产生量和耗O2量 ②测定尿氮排出量,得出蛋白质产热量 ③计算出NPRQ ④查出非蛋白食物氧热价 ⑤计算出非蛋白食物的产热量 ⑥能量代谢计算
间接测热法中耗O2量与CO2产生量的测定方法
（1）开放式测定法（气体分析法） 在机体呼吸空气的条件下测定耗氧量和CO2产生
量 （2）闭合式测定法
第七章 能量代谢与体温调节
（Energy metabolish and Temperature regulation）
发汗、呼吸、循环机能↑
体温调节 机体具有完善的体温调节机构，
可以调节机体产热与散热过程，
维持相对恒定的体温，不因外
一、体 温
界气温变化或机体活动情况的 改变而发生显著的变动。
交感神经兴奋
儿茶酚胺释放
代谢率
3、食物的特殊动力效应
进食后一段时间内（从进食后1h开始持续 到7-8h），机体处于安静状态，产热量比进食前 有所增加，食物这种使机体产生额外的热量作用， 称为食物的特殊动力效应。
蛋白质： 25-30％ 糖和脂肪：4-6％
4、环境温度
环境温度升高或降低均可使能量代谢升高
能源物质在体内的主要储存形式
3、蛋白质：很少 组织细胞和生物活性物质的更新
二、能量代谢测定的几个概念
1.食物Байду номын сангаас热价
1克食物氧化时所释放出来的热量
单位: kJ或kcal
糖 4.1kcal/g 17.15kJ/g 蛋白质 4.3kcal/g 17.99kJ/g 脂肪 9.0kacl/g 39.75kJ/g
2、间接测热法
①测定CO2产生量和耗O2量 ②测定尿氮排出量,得出蛋白质产热量 ③计算出NPRQ ④查出非蛋白食物氧热价 ⑤计算出非蛋白食物的产热量 ⑥能量代谢计算
间接测热法中耗O2量与CO2产生量的测定方法
（1）开放式测定法（气体分析法） 在机体呼吸空气的条件下测定耗氧量和CO2产生
量 （2）闭合式测定法
第七章 能量代谢与体温调节
（Energy metabolish and Temperature regulation）
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
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。
动物医学《动物生理学》课件
第八章 泌 尿 第九章 肌 肉 第十章 神经系统 第十一章 内分泌 第十二章 生 殖 第十三章 泌 乳
•
1、1904年，巴甫洛夫（俄国）。在神经生理学方面，提出
了著名的条件反射和信号学说。
•
2、1909年，埃米尔·特奥多尔·科赫尔（Emil Theodor
Kocher）（瑞士）。关于甲状腺生理学，病理学和外科学方面
绪论
2、体液调节（Humoral regulation）：
内分泌腺和具有内分泌功能的组织细胞产生的特殊化 学物质，通过体液到达较远或邻近的特定器官、组织或 细胞，影响并改变其生理功能的调节方式。
内分泌（endocrine） 作用方式： 旁分泌（paracrine）
自分泌（autocrine） 特 点： 范围广、缓慢、持续时间长。
特 点：范围小，不够灵活，是神经和体液调 节的补充。
绪论
六、动物体内的控制系统（图示）
1、非自动控制系统——开环系统
（Open loop system） 系统内受控部分的活动不会反过来影响控 制部分的活动。
2、反馈控制系统——闭环系统
（Closed loop system）
绪论
反馈调节（Feedback）：
整合生理学
➢ 整合 (integration) ➢ 对生命个体来说：时间和空间的整合（“联系
”和“发展”） ➢ 对生态系统来说：动物、环境和人的协调共存
和可持续发展
绪论
小 结（Summary）
一、动物生理学的研究内容 二、生命活动的基本特征 三、动物生理学的研究方法 四、内环境与稳态 五、高等动物生理功能的调节 六、动物体内的控制系统
• 多利是由三只母羊的基 因克隆的。
体细胞克隆技术分４个步骤：
第七章 能量用(动物生理学 新版)
（二）间接测热法
C6H1206 + 6 02 → 6 C02 + 6 H20 +热量 原理：定比定律。
是测定机体在一定时间内的耗氧量和二氧化碳 排出量来计算机体的产热量。
1、与间接测热法有关的几个概念
热价——1g某种营养物质氧化时释放的热量。
氧热价——某种营养物质在氧化分解时每消耗1L氧所
产生的热量。 呼的吸商（RQ)——一定时间内机体呼出的CO2与消耗
氧的比值。 非蛋白呼吸商(NPRQ)——能源物质除去蛋白质外的 RQ：呼糖：1.0 蛋白质吸：商0。.8 脂肪：0.71 混合食物：0.85
2 间接测热法一般步骤：
(1). 测出机体一定时间内的耗氧量和CO2产量，测 出尿氮排出量。
(2).据尿氮排出量计算蛋白质氧化产热量和NPRQ。 (1g尿氮相当于氧化分解 6.25g蛋白质，查表计算 蛋白质的产热量、耗氧量、CO2产生量）
380C（最高） 2）体表温度要低于体核温度，由表及里，存在比较明 显的温度梯度。体表最外层皮肤各部位的温度差也大。
3）随着环境温度的变化，体核与体表两者相 对的比例可出现大幅度的变动。
3 体温：生理学所说的体温是指体核温度。
（二）体温的测定
直肠温度、口腔温度、腋窝温度
表 6-3 健康动物的体温（直肠内测定）
炎热环境
3、发 汗
（1）汗腺的分类 1）大汗腺——腋窝、乳头、阴部 2）小汗腺
——全身皮肤 交感胆碱能神经 ——（一些）掌心、足底 肾上腺素能神经 （2）温热性发汗
——小汗腺分泌——蒸发散热、调节体温 精神性发汗
——交感胆碱能——与体温调节无关 肾上腺素能神经
（3）成分：水——99% 固体成分——不到1%（大部分为NaCl)
生理学课件 7能量代谢energy metabolism
第一节 能量代谢 掌握：影响能量代谢的因素。 熟悉：BMR的概念、测定及意义。 了解：能量代谢的测定，能量的 来源和去路。
能量的来源和转移 能量代谢的测定 影响能量代谢的因素 基础代谢
一、能量的来源和去路： （一）能量的来源
1、糖：机体的主要能源 70%（中国人）
有氧氧化 葡萄糖 1mol CO2+H2O+ E 38mol ATP 乳酸+E 2mol ATP
M2=0.0061X身高(cm)+0.0128X体重（kg）-0.1529
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， 因此能量代谢可作为劳动或运动时肌肉活动强度的 指标。
环境温度在20-30摄氏度时， 能量代谢率最为稳定。 <20℃能量代谢率开始增加， <10℃时显著增加，原因是寒冷刺激所引起的 寒战和肌紧张造成的。 >30℃能量代谢率也增加，原因是温度上升体 内化学反应加快和发汗活动 增加了产热量。
3、年龄 小儿体温高且不稳定，老年人体温低。 4、肌肉活动 剧烈的肌肉活动使产热量增加，体温升高。 5、其他 情绪、进食、环境温度等
二、人体的产热与散热
体热平衡：产热和散热两个生理过程之间 的动态平衡，维持体温恒定。
（一）产热
主要产热器官：安静时，内脏器官（肝脏）
运动时，肌肉，90%
产热形式：寒战性产热和非寒战性产热 调节： 1、体液调节：甲状腺激素、肾上腺素和去甲肾上 腺素 2、神经调节：交感神经
（一）直接测热法
利用特殊的测量装置直接测量整个机体在单 位时间内向外界环境 散发的总热量。用于 研究肥胖和内分泌障碍。 设备复杂，操作繁琐，应用受限。
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指在寒冷环境中，机体通过升高代谢率而增加产热的现象。 机理是一方面通过下丘脑－腺垂体－甲状腺轴促进甲状腺激 素的分泌，另一方面交感神经兴奋，肾上腺髓质分泌肾上腺素增 加。两种激素都能促进机体代谢，增加产热。
18
➢ 散热途径
9
非蛋白呼吸商
non-protein respiratory quotient, NPRQ
在去除蛋白质供能的情况下，测定一定时 间内氧化糖和脂肪所产生的CO2量与耗O2 量，并计算比值。
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➢ 间接测热法的依据
定比定律：在一般化学反应中，反应底物的量与产物量之 间有一定的比例关系。
C6H12O6 ＋ 6O2 ＝ 6CO2 ＋ 6H2O ＋ △H
能量代谢和体温调节
Energy metabolism and thermoregulation
物质代谢过程中所伴随的能量的释放、转 移、贮存和利用统称为能量代谢（energy metabolism）。
1
第一节
能量代谢
Energy metabolism
能量的来源及利用
糖 carbohydrate 脂肪 fat 蛋白质 protein
13
影响能量代谢的主要因素
➢ 食物的特殊动力效应 specific dynamic action ➢ 骨骼肌收缩舒张 ➢ 精神状态 ➢ 环境温度
基础代谢和静止能量代谢
➢ 基础代谢 basal metabolism ➢ 基础代谢率 basal metabolic rate, BMR ➢ 静止能量代谢
生物活性物质
3
机体的重 要贮能物 质和直接 供能物质
4
体内营养物质的分解、释放的能量 ＝ 机体散发的热能＋所做的机械功＋化学贮备能
5
能量代谢的测定
➢ 直接测热法 direct calorimetry
通过收集机体在一定时间内散发的总热量求得能量代谢 率的方法。
6
➢ 间接测热法 indirect calorimetry • 食物的热价 thermal equivalent of food
机体受到寒冷刺激时，最初骨骼肌肌紧张增高，称为寒战前 肌紧张（pre-shivering tone），此时产热量已有所增加。
寒冷刺激持续作用时，骨骼肌将出现寒战，表现为伸肌和屈 肌同时出现不随意的节律性收缩。此时骨骼肌的收缩不做机械外 功，但所耗能量全部转变为热能，因此产热量显著增加。
• 非寒战产热 non-shivering thermogenesis
指1g食物氧化分解或在体外燃烧时所释放的热量，也叫 卡价（caloric value of food）。
食物在体外燃烧时释放的热量称物理热价；在体内氧化 所产生的热量，称生物热价。
7
• 食物的氧热价
thermal equivalent of oxygen
• 呼吸商
respiratory quotient, RQ
11
假设受试者24小时的耗O2量为400L， CO2产量为340L，收 集的24小时尿氮排出量为12g。
蛋白质代谢
氧化量＝12g×6.25＝75g
产热量＝18kJ/g×75g＝1350kJ
耗氧量＝0.95L/g×75g＝71.25L
二氧化碳产量＝0.76L/g×75g＝57L
非蛋白代谢
耗氧量＝400L－71.25L＝328.75L
二氧化碳产量＝340L－57L＝283L
非蛋白呼吸商＝283L/328.75L＝0.86
查表，当NPRQ等于0.86时，氧热价为20.41kJ/L。 非蛋白代谢产热量＝328.75L×20.41kJ/L＝6709.8kJ 总产热量＝1350＋6709.8＝8059.8kJ
则总产热量数值8059.8kJ就是该受试者24小时内的能量代谢率。
昼夜变化 性别差异 年龄差异 骨骼肌活动和精神活动 其它：进食、环境温度
16
机体的产热和散热
➢ 产热器官
• 安静状态：内脏器官为主 • 运动状态：骨骼肌为主
➢ 产热方式
• 基础代谢产热 • 食物的特殊动力效应 • 骨骼肌运动产热 • 寒战产热和非寒战产热
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• 寒战产热 shivering thermogenesis
➢ 间接测热法的具体步骤
测出机体在一定时间内耗O2量和产生CO2的量，并测出尿中 尿氮的排出量； 从尿氮排出量计算出蛋白质氧化量及蛋白质食物的产热量 （1g尿氮相当于氧化分解6.25g蛋白质） ； 从总耗O2量和CO2产量中分别扣除蛋白质氧化的耗O2量和CO2 产量，计算出NPRQ，查出该NPRQ值对应的氧热价，并计算出 非蛋白食物的产热量； 将蛋白质食物与非蛋白食物的产热量相加，得出总产热量。
12
由于蛋白质不是主要的供能 物质，所以可以不考虑蛋白代谢 的影响，不测尿氮量，只测定受 试者一定时间的耗O2量和CO2产 量，并计算出呼吸商。则：
NPRQ＝340L/400L＝0.85
查表，当NPRQ等于0.85时，氧热价 为20.36kJ/L。
产热量＝400×20.36＝8144kJ
该值与前面得出的值（8059.8kJ） 很接近，误差在1％～2％以内。
2
➢ 糖是体内基本的供能物质，是机体的重要能源
食物糖
氧化 供能Biblioteka 消化 葡萄糖 分解吸收
贮存
肝糖原 肌糖原
血糖 骨骼肌
➢ 脂肪也是重要的供能物质，更是体内主要的贮能物质
葡萄糖 氨基酸
食物脂肪
消化 吸收
贮存脂肪
氧化 分解
供能
➢ 在特殊情况下蛋白质也参与供能
机体蛋白质
食物蛋白质
消化 吸收
氨基酸
氧化 分解
供能
14
第二节 体温及其调节
体温 body temperature
深部温度
core temperature
较高 较稳定 各部位差异较小
表层温度
shell temperature
较低 不稳定 各部位差异较大
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体温的生理性波动
在正常情况下，体温可受昼夜、性别、年龄、精神和体力 活动、环境温度等因素的影响而发生生理性波动。
指某种物质氧化时，消耗1L氧 所产生的热量。
氧热价＝
热价 耗O2量
指一定时间内机体的CO2产量与耗 O2量的比值 。
呼吸商＝
产生的CO2（ml） 消耗的O2（ml）
返回
8
某些情况下，呼吸商并不能完全 准确地反映机体中三种营养物质氧 化分解的比例：
• 机体内营养物质相互转化 • 肌肉剧烈活动 • 反刍动物瘤胃饲料发酵
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➢ 散热途径
9
非蛋白呼吸商
non-protein respiratory quotient, NPRQ
在去除蛋白质供能的情况下，测定一定时 间内氧化糖和脂肪所产生的CO2量与耗O2 量，并计算比值。
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➢ 间接测热法的依据
定比定律：在一般化学反应中，反应底物的量与产物量之 间有一定的比例关系。
C6H12O6 ＋ 6O2 ＝ 6CO2 ＋ 6H2O ＋ △H
能量代谢和体温调节
Energy metabolism and thermoregulation
物质代谢过程中所伴随的能量的释放、转 移、贮存和利用统称为能量代谢（energy metabolism）。
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第一节
能量代谢
Energy metabolism
能量的来源及利用
糖 carbohydrate 脂肪 fat 蛋白质 protein
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影响能量代谢的主要因素
➢ 食物的特殊动力效应 specific dynamic action ➢ 骨骼肌收缩舒张 ➢ 精神状态 ➢ 环境温度
基础代谢和静止能量代谢
➢ 基础代谢 basal metabolism ➢ 基础代谢率 basal metabolic rate, BMR ➢ 静止能量代谢
生物活性物质
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机体的重 要贮能物 质和直接 供能物质
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体内营养物质的分解、释放的能量 ＝ 机体散发的热能＋所做的机械功＋化学贮备能
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能量代谢的测定
➢ 直接测热法 direct calorimetry
通过收集机体在一定时间内散发的总热量求得能量代谢 率的方法。
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➢ 间接测热法 indirect calorimetry • 食物的热价 thermal equivalent of food
机体受到寒冷刺激时，最初骨骼肌肌紧张增高，称为寒战前 肌紧张（pre-shivering tone），此时产热量已有所增加。
寒冷刺激持续作用时，骨骼肌将出现寒战，表现为伸肌和屈 肌同时出现不随意的节律性收缩。此时骨骼肌的收缩不做机械外 功，但所耗能量全部转变为热能，因此产热量显著增加。
• 非寒战产热 non-shivering thermogenesis
指1g食物氧化分解或在体外燃烧时所释放的热量，也叫 卡价（caloric value of food）。
食物在体外燃烧时释放的热量称物理热价；在体内氧化 所产生的热量，称生物热价。
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• 食物的氧热价
thermal equivalent of oxygen
• 呼吸商
respiratory quotient, RQ
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假设受试者24小时的耗O2量为400L， CO2产量为340L，收 集的24小时尿氮排出量为12g。
蛋白质代谢
氧化量＝12g×6.25＝75g
产热量＝18kJ/g×75g＝1350kJ
耗氧量＝0.95L/g×75g＝71.25L
二氧化碳产量＝0.76L/g×75g＝57L
非蛋白代谢
耗氧量＝400L－71.25L＝328.75L
二氧化碳产量＝340L－57L＝283L
非蛋白呼吸商＝283L/328.75L＝0.86
查表，当NPRQ等于0.86时，氧热价为20.41kJ/L。 非蛋白代谢产热量＝328.75L×20.41kJ/L＝6709.8kJ 总产热量＝1350＋6709.8＝8059.8kJ
则总产热量数值8059.8kJ就是该受试者24小时内的能量代谢率。
昼夜变化 性别差异 年龄差异 骨骼肌活动和精神活动 其它：进食、环境温度
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机体的产热和散热
➢ 产热器官
• 安静状态：内脏器官为主 • 运动状态：骨骼肌为主
➢ 产热方式
• 基础代谢产热 • 食物的特殊动力效应 • 骨骼肌运动产热 • 寒战产热和非寒战产热
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• 寒战产热 shivering thermogenesis
➢ 间接测热法的具体步骤
测出机体在一定时间内耗O2量和产生CO2的量，并测出尿中 尿氮的排出量； 从尿氮排出量计算出蛋白质氧化量及蛋白质食物的产热量 （1g尿氮相当于氧化分解6.25g蛋白质） ； 从总耗O2量和CO2产量中分别扣除蛋白质氧化的耗O2量和CO2 产量，计算出NPRQ，查出该NPRQ值对应的氧热价，并计算出 非蛋白食物的产热量； 将蛋白质食物与非蛋白食物的产热量相加，得出总产热量。
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由于蛋白质不是主要的供能 物质，所以可以不考虑蛋白代谢 的影响，不测尿氮量，只测定受 试者一定时间的耗O2量和CO2产 量，并计算出呼吸商。则：
NPRQ＝340L/400L＝0.85
查表，当NPRQ等于0.85时，氧热价 为20.36kJ/L。
产热量＝400×20.36＝8144kJ
该值与前面得出的值（8059.8kJ） 很接近，误差在1％～2％以内。
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➢ 糖是体内基本的供能物质，是机体的重要能源
食物糖
氧化 供能Biblioteka 消化 葡萄糖 分解吸收
贮存
肝糖原 肌糖原
血糖 骨骼肌
➢ 脂肪也是重要的供能物质，更是体内主要的贮能物质
葡萄糖 氨基酸
食物脂肪
消化 吸收
贮存脂肪
氧化 分解
供能
➢ 在特殊情况下蛋白质也参与供能
机体蛋白质
食物蛋白质
消化 吸收
氨基酸
氧化 分解
供能
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第二节 体温及其调节
体温 body temperature
深部温度
core temperature
较高 较稳定 各部位差异较小
表层温度
shell temperature
较低 不稳定 各部位差异较大
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体温的生理性波动
在正常情况下，体温可受昼夜、性别、年龄、精神和体力 活动、环境温度等因素的影响而发生生理性波动。
指某种物质氧化时，消耗1L氧 所产生的热量。
氧热价＝
热价 耗O2量
指一定时间内机体的CO2产量与耗 O2量的比值 。
呼吸商＝
产生的CO2（ml） 消耗的O2（ml）
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某些情况下，呼吸商并不能完全 准确地反映机体中三种营养物质氧 化分解的比例：
• 机体内营养物质相互转化 • 肌肉剧烈活动 • 反刍动物瘤胃饲料发酵