第七章 能量代谢和体温

根据RQ的大小推测能量的主要来源
糖: 1.00
脂肪: 0.71
蛋白质: 0.80 混合食物: 0.85
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4、非蛋白呼吸商 (non-protein respiratory
NPRQ)
quotient,
糖和脂肪氧化(非蛋白代谢）的CO2 产量 和耗氧量的比值。
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间接测热法的重要依据：定比定律。 间接测热法的测算步骤： （1）测定单位时间内消耗的O2 量和CO2 产量。
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（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 。
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（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。
＃1mol葡萄糖完全氧化释放的能量可合 成38mol ATP。（主要）
＃1mol葡萄糖无氧酵解－－－－－－－ 2mol ATP。（剧烈运动、RBC）
脑组织所需能量则完全来源于糖的有氧氧化。
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2、脂肪：体内各种能源物质储存的主要形 式。一般情况下，脂肪为仅次 于糖的供能物质（约占40％～ 50％），但在饥饿时则成为机 体的主要供能物质。
一克分子ATP可释放33.47KJ的能量
❖ 磷酸肌酸（CP) 含有高能磷酸键 ❖ CP和ATP间可进行能量转给
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二、能量代谢测定的原理和方法
原理
根据能量守恒定律 食物中的化学能＝热能＋所作
功
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（一）直接测定法 测定整个机体在单位时间内向外界 环境散发的总热量。因设备复杂， 操作繁琐，故极少应用。
第七章 能量代谢和体温 第一节 能量代谢
能量代谢（energy metabolism）：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。
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一 、机体能量的来源和去路
（一）机体能量的来源
机体所需的能量来源于食物中的 糖、脂肪和蛋白质。
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1、糖：机体所需能量主要来自食物中 的糖（约占70％），其中葡萄 糖占主要部分。
为此，必须先了解与其相关的几个 概念：食物的热价、氧热价和呼吸商等 。
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1、食物的热价（thermal equivalent）或 卡
value）
价（calorie
指一克食物氧化（或在体外燃烧）时所 食释物放的热出价的：能量。
物理热价：食物在体外燃烧时释放的热量
生物热价：食物在体内通过生物氧化产生的热量
蛋白质的物理热价不等于生物热价
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2、食物的氧热价（thermal equivalent of oxygen） 某种营养物质氧化时，消耗一升氧所产 生的热量称为该物质的氧热价。
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3、呼吸商（respiratory quotient，RQ）
一定时间内机体的CO2 产量和耗氧量的比值。
RQ＝产生的CO2mol数/消耗的O2mol数 ＝产生的CO2ml数/消耗的O2ml数 （相同温度和气压条件下）
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（二）机体能量的去路
＃营养物质在体内氧化时，50％以上的
能 量以热能形式释放出来，用于维持体温
。
＃剩余的化学能则载于ATP的高能磷酸键
中，供机体利用，如合成、生长、肌肉 收缩、 腺体分泌、 神经传导、 主动转 运等。
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体内能量的转移、储存和利用
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❖ ATP是机体储能物质 ❖ ATP是机体能量的直接提供者
空气，分析呼出气中O2和
CO2的容积百分比
2、闭合式：在密闭能吸热装置中，气 泵
给氧气，呼出CO2由吸收剂吸 收
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（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。
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❖ 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： 产热＝20.20×耗氧量（KJ）
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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
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肺量计
混合膳食 NPRQ=0.82
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（5）将蛋白质、糖、脂肪的热量加在一起， 即为机体该段时间内的总产热量。
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间接测热法的测算：测尿氮源自总CO2产量 －蛋白CO2产量
×6.25
总耗O2量 －蛋白耗O2量 ＝
NPRQ
被氧化蛋白量（查表）
（查
表）
耗O2量 CO2产量 蛋白产热量
氧热价
产热量
NP耗O2量NP
NP
总产热量
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➢ 耗O2量与CO2产量的测定： 1、开放式（气体分析法） ：吸入气为
＃储存的脂肪可占体重的20％，而糖仅为 150克。
＃每克脂肪氧化释放的能量为糖有氧氧化 释放能量的2倍。
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3、蛋白质：正常情况下很少作为能源物质 被氧化利用，在特殊情况下
（如病理性长期饥饿等）也参 与供能。
＃氨基酸主要用于合成细胞成分、组织的 自我更新、合成酶及激素等生物活性物 质，供能是次要功能。
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（二）间接测定法
根据定比定律 测定受试者在一定时间内所消耗的 氧量和产生的二氧化碳量，再根据 有关理化原则及数据计算出一定时 间内的产热量。 C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O+△H
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间接测热法原理：
是利用“定比定律” ，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。
状态 产热量(KJ/m2.min)
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躺卧
2.73
开会
3.40
擦窗子
8.30
洗衣
9.89
扫地
11.37
打排球
17.05
打篮球
24.22
踢足球
24.98
持重机枪跃进 42.39 30
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（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。
耗氧量(6分钟）
氧热价为20.20KJ
×
产热量
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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。
（静卧、踢球）
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机体不同状态时的能量代谢 率
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