人体生理学概论-7能量代谢与体温
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生理学第七章 能量代谢和体温
(二)能量的去路 1.转移: 热能(50%以上) 三磷酸腺苷（ATP）：是体内重要的储能物 质，又是机体能量的直接提供者。 磷酸肌酸（CP）：是ATP的贮存库。 2.利用： 肌肉收缩、腺体分泌、合成代谢和神经传导等
转变
热能、机械功
二、能量代谢的测定 （一）测定原理： 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，就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）测定方法： 直接测热法、间接测热法、简便测算法
（2）皮肤血流量改变： 机体可通过交感神经系统调节皮肤血管的 口径，改变皮肤血流量，以改变皮肤温度来控 制散热。在炎热环境中，交感神经紧张性降低， 皮肤血管舒张，动-静脉吻合支开放，皮肤血 流量增加，皮肤温度升高，散热作用增强；反 之，散热作用减弱。 环境温度↑↓→交感神经紧张性↓↑→血 管舒张（收缩）→动-静脉吻合支开放（关闭） →血流↑↓→散热↑↓
四、基础代谢和基础代谢率 (一)基础代谢的概念：机体在基础状态下的能 量代谢称为基础代谢。 基础状态：所谓基础状态是指清醒、安静、静 卧半小时、空腹12小时以上、室温保持在20～ 25℃时人体的状态。 （二）基础代谢率 (BMR) ：单位时间内的基础 代谢。 • 实测值与正常平均值相差的百分比:
基础代谢率的表示方法：kJ/m2· h 体表面积的计算方法: 公式： 体表面积（m2）=0.0061× 身高(cm)+0.0128×体重 (cm)－0.1529 体表面积测算图:
3.年龄： 新生儿体温＞成年人＞老年人。 体温随着年龄的增长有逐渐降低的趋势 （与代谢率降低逐渐有关），大约每增长10岁， 体温约降低0.05℃。14～16岁的青年人体温与 成年人相近。 新生儿（特别是早产儿）由于体温调节机 构尚未发育完善、老年人由于基础代谢率低， 易受环境温度的影响。
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
《生理学》第七章能量代谢与体温
人体活动的主要能源物质。
糖是机体主要的供能物质。一般情况下，机体所需能量的50%～70%
糖
是由糖提供的。糖的消化产物葡萄糖被吸收入血后，可直接供细胞利用，
也可以肝糖原或肌糖原形式贮存于肝和肌肉中。肝糖原的主要作用是维持
血糖水平的稳定；肌糖原是骨骼肌活动时随时可以动用的能量储备。
1
脂肪 2
第一节 能量代谢
第一节 能量代谢
二、能量代谢的测定
第 10 页
（二）与能量代谢有关的几个概念
1．食物的热价 1 g食物氧化分解时所释放的热量，称为食物的热价。食物热价的单位为焦耳（J）或卡（cal）（1
cal＝4.187 J）。食物的热价分为物理热价和生物热价，前者指食物在体外完全燃烧时释放出的热量； 后者指食物在体内氧化时释放出的热量。糖和脂肪在体内、外氧化产物完全相同，故物理热价和生物热 价相等。蛋白质由于在体内不能被彻底氧化分解，有一部分以尿素的形式排出体外，故蛋白质的生物热 价小于物理热价（表7-1）。
第 14 页
（一）肌肉活动
肌肉活动对能量代谢的影响最显著。因为全身骨骼肌的重量约占体重的40%，所 以骨骼肌任何轻微的活动都可提高代谢率。机体在剧烈运动或强体力劳动时，产热量 比安静时增加10～20倍。
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，机体所利用的蕴藏于食物中的化学能与 最终转化成的热能和所做的外功，按能量来折算是 完全相等的。因此，测定在一定时间内机体所消耗 的食物，或者测定机体所产生的热量与所做的外功， 都可测算出整个机体的能量代谢率（单位时间内所 消耗的能量）。
体内脂肪的贮存量很大，可占体重的20%左右。脂肪是体内贮存 能量和供给能量的重要物质。脂肪被分解为甘油和脂肪酸后，在细胞 内氧化释放能量。每克脂肪在体内氧化所释放的能量约为同等重量的 糖氧化所释放能量的2倍左右。
糖是机体主要的供能物质。一般情况下，机体所需能量的50%～70%
糖
是由糖提供的。糖的消化产物葡萄糖被吸收入血后，可直接供细胞利用，
也可以肝糖原或肌糖原形式贮存于肝和肌肉中。肝糖原的主要作用是维持
血糖水平的稳定；肌糖原是骨骼肌活动时随时可以动用的能量储备。
1
脂肪 2
第一节 能量代谢
第一节 能量代谢
二、能量代谢的测定
第 10 页
（二）与能量代谢有关的几个概念
1．食物的热价 1 g食物氧化分解时所释放的热量，称为食物的热价。食物热价的单位为焦耳（J）或卡（cal）（1
cal＝4.187 J）。食物的热价分为物理热价和生物热价，前者指食物在体外完全燃烧时释放出的热量； 后者指食物在体内氧化时释放出的热量。糖和脂肪在体内、外氧化产物完全相同，故物理热价和生物热 价相等。蛋白质由于在体内不能被彻底氧化分解，有一部分以尿素的形式排出体外，故蛋白质的生物热 价小于物理热价（表7-1）。
第 14 页
（一）肌肉活动
肌肉活动对能量代谢的影响最显著。因为全身骨骼肌的重量约占体重的40%，所 以骨骼肌任何轻微的活动都可提高代谢率。机体在剧烈运动或强体力劳动时，产热量 比安静时增加10～20倍。
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，机体所利用的蕴藏于食物中的化学能与 最终转化成的热能和所做的外功，按能量来折算是 完全相等的。因此，测定在一定时间内机体所消耗 的食物，或者测定机体所产生的热量与所做的外功， 都可测算出整个机体的能量代谢率（单位时间内所 消耗的能量）。
体内脂肪的贮存量很大，可占体重的20%左右。脂肪是体内贮存 能量和供给能量的重要物质。脂肪被分解为甘油和脂肪酸后，在细胞 内氧化释放能量。每克脂肪在体内氧化所释放的能量约为同等重量的 糖氧化所释放能量的2倍左右。
能量代谢与体温生理学精品PPT教学课件
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（四）调定点学说
调定点：指PO/AH的温度敏感神经元，对温度
的感受有一定的兴奋阈值，正常人一般为37.00 C左右。这个温度就是体温稳定的调定点。即调 节体温于恒定水平的规定数值。
当体温偏离调定点水平时，机体通过产热和
散热活动的改变而促使体温恢复到调定点水平。
若调定点改变时，机体的产热和散热活动在
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（二）机体能量的去路
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二、影响能量代谢的因素
肌肉活动 精神因素 食物的特殊动力作用 环境因素
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三、基础代谢
[概念] 指人在基础状态下的能量代谢能量代谢。
（基础代谢是最稳定的代谢而不是最低的代谢 ）
1 .室温在18~25o C 2. 清醒 3. 安静 4. 清晨空腹
新的调定点水平达到动态平衡。
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演讲者：蒝味的薇笑巨蟹
2. 行为性体温调节 机体在不同温度环境中，产生一定的姿势和
行为，影响散热和产热活动体温感受器
1. 外周温度感受器 皮肤、粘膜、内脏、 肌肉的温度感受器 2.中枢温度感受器 脊髓、脑干网状结构、视前区-下丘脑前（PO/AH ）
(三) 体温调节调节中枢
基本中枢 ：视前区-下丘脑前部
第7章 能量代谢与体温
学习目标
1.描述能量的来源、贮存、转移及利用 2.说出影响能量代谢的因素，记住基础代谢率 3.说出体温的正常值及生理变动 4.说出产热的主要器官和散热的主要方式 5.解释名词：能量代谢、基础代谢率、食物的特殊 动力作用、体温、蒸发散热、调定点
人体生理学：第七章 能量代谢与体温
三、体温调节
①自主性体温调节：在体温调节机制的控制下， 通过增减皮肤血流量、发汗、寒战等生理反应，调 节产热与散热过程，使之保持平衡，维持体温的相 对稳定水平。
② 行为性体温调节：机体在不同温度环境中的姿 势和行为对体温的调节。
(一)温度感受器 1.外周温度感受器 ⑴分布：皮肤、粘膜和内脏等处。 ⑵类型：冷感受器和热感受器 4～10 ： 1 ⑶作用：皮肤温度感受器主要是监测皮肤温 度降低。
炎热的气候，短时间内发汗量可达1.5L/h。
3.产热和散热的调节反应 (1)发汗的调节: 大汗腺：腋窝等处
小汗腺：全身皮肤 ①汗液的成分 99% :水分 1%:固体成分（ 大部分为NaCl，少量的 KCl，尿素等）ຫໍສະໝຸດ ②发汗的类型及汗腺分泌的调节
温热性发汗
精神性发汗
汗腺
全身皮肤
手掌、足底和前额等处
神经 支配 刺激 意义
(二)精神活动
人在平静地思考问题时，能量代谢受 到的影响不大，其产热量一般不超过4%。
但精神处于紧张状态(烦躁、恐惧、情 绪激动等)时，产热量可显著增加。
(三)食物的特殊动力效应
人进食后一段时间内(从进食后1h开始,持续 7～8h),•即使同样处于安静状态,但产热量却比进食 前有所增加，这些 “额外” 热量是由进食引起的。
3.年龄
新生儿体温＞成年人＞老年人。
新生儿（特别是早产儿）由于体温调节机构尚 未发育完善、老年人由于调节能力差，易受环
境温度的影响。
4、肌肉活动：肌肉活动时代谢明显增强，产 热增加，可使体温暂时升高。 其他：情绪激动、精神紧张、进食等情况， 都会影响体温。 全身麻醉时，会因抑制体温调节中枢和扩张 血管的作用及骨骼肌松弛，使体温降低，所 以全麻时应注意保温。
第七章能量代谢与体温一．基本要求掌握：1.热价、氧热价、呼吸商等
第七章能量代谢与体温一．基本要求掌握：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二．基本概念能量代谢（energy metabolism）、食物的热价（themal equivalent of food）、食物的氧热价（thermal equivalent of oxygen）、呼吸商（respiratory quotient）、基础代谢(basal metabolism)、基础代谢率(basal metabolism rate, BMR)、体温(body temperature)、战栗产热(shivering thermogenisis)、非战栗产热(non-shivering thermogenesis)、辐射散热(thermal radiation) 、传导散热(thermal conduction)、对流散热(them1a1 convection)、蒸发散热(evaporation)、不感蒸发(insensible perspiration)、发汗(sweating)或可感蒸发(sendbie evaporation)、热敏神经元(warm-sensitive neuron)、冷敏神经元(cold-sensitive neuron)。
第一节能量代谢能量代谢：是体内伴随着物质代谢过程而发生的能量释放、转移、贮存和利用的过程。
分为：1）合成代谢：合成自身的成分，贮存能量2）分解代谢：氧化分解成分，释放能量。
一、来源：（1）糖：是重要来源，约占70%。
尤其是脑。
肌糖原→肌肉；肝糖原→血糖。
（2）脂肪：各种物质贮存的形式；（3）蛋白质：主要用于合成细胞组织结构，不是能量的提供者，如激素，酶等。
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。
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-能量代谢与体温
肌肉收缩
外功
医教园
10
第一节 能量代谢
二、能量代谢的测定和方法 （一）测定原理 1、机体的能量代谢也遵循能量守恒定律： 机体释放的能量=热能+外功 2、机体安静时，外功=0，此时机体能量 代谢=机体在单位时间内散发的总热量
医教园
11
第一节 能量代谢
（二）能量代谢测定方法 1、直接测热法 直接测出人体在一定时间内发散的热量 2、间接测热法－化学反应的定比定律 C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O+Q 只要测得机体单位时间的耗O2量和CO2产生量，便可计算 出产热量，从而算出能量代谢率。 3、双标记水法
BMR测定的临床意义： 有助于诊断某些疾病 ➢ 甲低：BMR比正常低 40％～20％ ➢ 甲亢：BMR比正常高 25%～80%
➢ BMR：发热、糖尿病、红细胞增多症、白血病、 肾上腺皮质功能亢进、有呼吸困难的心脏病等。
➢ BMR：肾上腺皮质和垂体功能低下、肾病综合 征、病理性饥饿、垂体性肥胖等。
医教园
33
第一节 能量代谢
列哪种情况下，基础代谢率明显升高? B
A、肢端肥大症
B、甲状腺功能亢进
C、糖尿病
D、呆小症
E、肾上腺皮质功能亢进
X测定基础代谢率的条件有：ACD A、于清晨醒后不久测定 B、测定时取坐位 C、测定前至少禁食12小时 D、室温保持在20-25摄氏度
医教园
34
第一节 能量代谢
X下列疾病中，基础代谢率呈升高趋势的有 A. 急性白血病 B. 甲状腺功能亢进症 C. 真性红细胞增多症 D. 糖尿病
医教园
12
第一节 能量代谢
（三）间接测热法的具体步骤 测定参数 由于间接测热法是根据机体单位时间的耗O2量和CO2产 生量来推算各种食物的消耗量和产热量，因此必须首先 了解以下几个概念： ➢ 食物的热价（caloric value） ➢ 食物的氧热价（thermal equivalent of oxygen） ➢ 呼吸商（respiratory quotient）
外功
医教园
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第一节 能量代谢
二、能量代谢的测定和方法 （一）测定原理 1、机体的能量代谢也遵循能量守恒定律： 机体释放的能量=热能+外功 2、机体安静时，外功=0，此时机体能量 代谢=机体在单位时间内散发的总热量
医教园
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第一节 能量代谢
（二）能量代谢测定方法 1、直接测热法 直接测出人体在一定时间内发散的热量 2、间接测热法－化学反应的定比定律 C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O+Q 只要测得机体单位时间的耗O2量和CO2产生量，便可计算 出产热量，从而算出能量代谢率。 3、双标记水法
BMR测定的临床意义： 有助于诊断某些疾病 ➢ 甲低：BMR比正常低 40％～20％ ➢ 甲亢：BMR比正常高 25%～80%
➢ BMR：发热、糖尿病、红细胞增多症、白血病、 肾上腺皮质功能亢进、有呼吸困难的心脏病等。
➢ BMR：肾上腺皮质和垂体功能低下、肾病综合 征、病理性饥饿、垂体性肥胖等。
医教园
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第一节 能量代谢
列哪种情况下，基础代谢率明显升高? B
A、肢端肥大症
B、甲状腺功能亢进
C、糖尿病
D、呆小症
E、肾上腺皮质功能亢进
X测定基础代谢率的条件有：ACD A、于清晨醒后不久测定 B、测定时取坐位 C、测定前至少禁食12小时 D、室温保持在20-25摄氏度
医教园
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第一节 能量代谢
X下列疾病中，基础代谢率呈升高趋势的有 A. 急性白血病 B. 甲状腺功能亢进症 C. 真性红细胞增多症 D. 糖尿病
医教园
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第一节 能量代谢
（三）间接测热法的具体步骤 测定参数 由于间接测热法是根据机体单位时间的耗O2量和CO2产 生量来推算各种食物的消耗量和产热量，因此必须首先 了解以下几个概念： ➢ 食物的热价（caloric value） ➢ 食物的氧热价（thermal equivalent of oxygen） ➢ 呼吸商（respiratory quotient）
生理学：第七篇 能量代谢和体温
＝热能 + 外功
（一）间接测热法的原理
基本原理：利用化学反应的定比定律，查出一定时间 内机体中氧化分解的糖、脂肪和蛋白质各有多少， 据此计算该段时间内机体所释放出的总热量。
相关概念 食物热价-1g食物氧化时释放出来的能量，反映了一定 量的能源物质贮存能量的大小。 食物的氧热价-某种营养物质氧化时，消耗1L氧所产生 的热量。
蛋白质的含氮量平均为16%，故在任何生物样品种，每克氮的存在，表示该 样品中含有100/16=6.25克的蛋白质。
(3) 非蛋白质代谢：耗氧量＝400 L－71.25 L＝328.75 L CO2产生量＝340 L－57 L＝283 L 非蛋白呼吸商=283 L÷328.75 L＝0.86 查表，NPRQ＝0.86时，氧热价为20.41 kJ/L
非蛋白代谢产热量＝20.41 kJ/L×328.75 L＝6709.79 kJ (4) 24 h产热量： 24 h产热量＝1349.25 kJ＋6709.79 kJ＝8059.04 kJ
即24 h能量代谢为8076 kJ
第三节 影响能量代谢的因素
1. 肌肉活动 2. 精神紧张 3. 食物的特殊动力效应
(1) 测定：24 h 耗氧量400 L，CO2排出量340 L，尿氮排出量 12 g。 (2) 蛋白质代谢：蛋白质分解量＝12 g×6.25＝75 g
产热量＝17.99 kJ/g×75 g＝1349.25 kJ 耗氧量＝0.95 L/g×75 g＝71.25 L CO2产生量＝0.76 L/g×75 g＝57 L
第七篇 能量代谢和体温
第二十二章 能量代谢 第二十三章 体温和体温调节
学习目标
食物的热价，氧热价，呼吸商 影响能量代谢的因素； 基础代谢率的概念 产热的主要器官及影响因素 散热的方式（辐射，传导，对流和蒸发）
（一）间接测热法的原理
基本原理：利用化学反应的定比定律，查出一定时间 内机体中氧化分解的糖、脂肪和蛋白质各有多少， 据此计算该段时间内机体所释放出的总热量。
相关概念 食物热价-1g食物氧化时释放出来的能量，反映了一定 量的能源物质贮存能量的大小。 食物的氧热价-某种营养物质氧化时，消耗1L氧所产生 的热量。
蛋白质的含氮量平均为16%，故在任何生物样品种，每克氮的存在，表示该 样品中含有100/16=6.25克的蛋白质。
(3) 非蛋白质代谢：耗氧量＝400 L－71.25 L＝328.75 L CO2产生量＝340 L－57 L＝283 L 非蛋白呼吸商=283 L÷328.75 L＝0.86 查表，NPRQ＝0.86时，氧热价为20.41 kJ/L
非蛋白代谢产热量＝20.41 kJ/L×328.75 L＝6709.79 kJ (4) 24 h产热量： 24 h产热量＝1349.25 kJ＋6709.79 kJ＝8059.04 kJ
即24 h能量代谢为8076 kJ
第三节 影响能量代谢的因素
1. 肌肉活动 2. 精神紧张 3. 食物的特殊动力效应
(1) 测定：24 h 耗氧量400 L，CO2排出量340 L，尿氮排出量 12 g。 (2) 蛋白质代谢：蛋白质分解量＝12 g×6.25＝75 g
产热量＝17.99 kJ/g×75 g＝1349.25 kJ 耗氧量＝0.95 L/g×75 g＝71.25 L CO2产生量＝0.76 L/g×75 g＝57 L
第七篇 能量代谢和体温
第二十二章 能量代谢 第二十三章 体温和体温调节
学习目标
食物的热价，氧热价，呼吸商 影响能量代谢的因素； 基础代谢率的概念 产热的主要器官及影响因素 散热的方式（辐射，传导，对流和蒸发）
第七章 能量代谢与体温
3.调定点学说
下丘脑PO/AH中的温度敏感神经元起着调定点的作用。 调定点：能使热敏神经元和冷敏神经元活动后 恰好使散热和产热保持平衡的温度值。
1.正常人的直肠温度、腋窝温度和口腔温度的高低应当是 A.口腔温度＞腋窝温度＞直肠温度 B.直肠温度＞口腔温度＞腋窝温度 C.直肠温度＞腋窝温度＞口腔温度 D.腋窝温度＞口腔温度＞直肠温度 2.人体体温昼夜节律变化中，体温最低的时间是 A.上午8～10时 B.下午3～4时 C.清晨2～6时 D.夜间10～12时 3.女性月经期中，体温最低的时间是 A.行经期 B.排卵前 C.排卵后 D.排卵日 4.人体腋下温度正常值是 A.36.0℃～37.4℃ B.36.7℃～37.7℃ C.36.9℃～37.9℃ D.37.5℃～37.6℃ 5.影响能量代谢最重要的因素是 A.环境温度 B.进食 C.精神、情绪 D.肌肉活动
6.劳动或运动时，机体主要产热器官是 A.肝脏 B.脑 C.心脏 D.肌肉 7.当环境温度等于或超过体温时，机体的主要散热方式是 A.辐射 B.传导和对流 C.发汗蒸发 D.不显性发汗 8.给高热病人使用乙醇擦浴是 A.增加辐射散热 B.增加传导散热 C.增加蒸发散热 D.增加对流散热 9.给高热病人作用冰帽或冰袋的作用是 A.增加辐射散热 B.增加传导散热 C.增加蒸发散热 D.增加对流散热 10.决定体温调定点的部位在 A.下丘脑 B.大脑皮层 C.下丘脑后部 D.视前区-下丘脑前部
2.测 定
产热量=20.2kJ/L×耗氧量/体表面积 BMR=（实测值-平均正常值）/平均正常值
年龄 （岁） 男 11～15 195.5 16～17 193.4 18～19 166.2 20～30 157.8 31～40 158.6 41～50 154.0 ＞51 149.0
生理第07章 能量代谢和体温
二、影响能量代谢的因素
• 1．肌肉活动 肌肉活动是影响能量代谢最显著
的因素，机体任何轻微活动，都可提高能量代谢 率。运动或劳动时，机体耗氧量显著增加，剧烈 运动或强劳动时，短时间内其产热量比安静时可 增加数倍到十数倍。
• 2．精神活动 精神和情绪活动时能量代谢有显
著影响。因为脑的能量来源主要靠糖氧化释能， 安静思考时影响不大，但精神紧张时，如激动、 烦恼、愤怒、恐惧及焦虑等，产热量增多，能量 代谢率增高。
• 3.对流（convection）散热 机体借空气或液体
流动带走人体周围已加温的热空气，称为对流散 热，是传导散热的特殊方式。
• 4.蒸发（evaporation） 在任何条件下液体变为气 体蒸发时都带走一定的热量，此种散热方式称为 蒸发散热。临床上对高热病人采用酒精擦浴降温 即此道理。蒸发散热可分为不感蒸发和发汗： • (1)不感蒸发（insensible perspiration） 不感蒸 发是指液体中的水分直接渗出皮肤和呼吸道粘膜 等表面而被蒸发，并不被人们觉察，是持续进行 的一种散热方式，故称不感蒸发。
• 在正常生理情况下，体温可随昼夜、性别、年龄、 肌肉活动，精神紧张和环境温度等不同而异。
• 1．昼夜变化 在一昼夜中，人体的体温是周期
性波动，清晨2时～6时体温最低，午后1时～6时 最高，波动幅度一般不超过1℃，体温的这种昼夜 周期波动称为昼夜节律或日周期。
• 2．性别 女性基础体温高于同龄男性体温0.3℃且 随月经周期发生规律性变化，排卵前体温下降， 排卵后体温上升，原因是体内孕激素水平周期性 变化产生。 • 女性月经周期中基础体温曲线图
• 2.体温调节中枢 广泛存在于中枢神经各级部位，其基本 中枢在下丘脑。下丘脑的视前区-下丘脑前部（PO/AH）温 度敏感神经元，既能感受它局部组织温度变化的刺激，又 能对其他途径传入的温度变化信息整合处理，因此， PO/AH现被认为是体温调节中枢整合机构的中心部位。 • 3.体温调定点学说（Set-point theory） 调定点学说体温 恒定的调节是通过机体内体温自动控制系统来完成的，体 温的调节类似于恒温器的调节。PO/AH中有个调定点，即 事先将调定点定在一个规定的数值（如37℃）。如果体温 偏离此数值则由反馈系统将偏差信息送到控制系统，然后 经过对受控系统的调整来维持体温恒定。关于调定点的机 制尚未清楚。某些退热药（如阿司匹林）的作用就在于阻 断致热原的作用，使调定点恢复到正常水平。
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（二）能量的去路（转移、贮存、利用）
ATP：既是体内重要的储能物质，又是直接的供能物质。 磷酸肌酸（CP）： ATP的贮存库。
（四）能量平衡异常
（一）消瘦 常见原因：营养 不良、恶性肿瘤
（二）肥胖：人 体贮存的脂肪组 织的量过多，表 现为脂肪细胞增 多和/或体积增大
7
二、能量代谢的测定
(一)与能量代谢测定有关的几个基本概念 1.食物的热价 食物的热价：1g某种食物氧化(或在体外燃烧)时所 释放的能量称为该种食物的热价。 生物热价：食物在体内氧化释放的能量 物理热价：食物在体外燃烧释放的能量 蛋白质：生物热价≠物理热价 2.食物的氧热价 食物的氧热价：某种食物氧化时消耗1L氧所产生的 能量，称为该种食物的氧热价 。
第二节
一、
体温及其调节
体温
二、
三、
机体的产热与散热
体温调节
一、体温
(一)表层体温和深部体温 在研究体温时，把人体 分为核心与外壳两个层次。 深部温度：机体深部组 织的温度，温度较高，相对 稳定，身体各部位之间的温 度差异很小。 表层温度：机体外壳的 温度。较低；不稳定,易受 影响 ，各部位差异大
有氧氧化
（一般情况下）
无氧酵解
CO2+H2O+ E 38mol ATP 乳酸+E 2mol ATP
（剧烈运动、RBC）
2、脂肪：贮存和供给能量。提供大约30%的能量。 甘 油
磷酸化和脱氢
葡萄糖
有氧氧化
脂肪
活化和β-氧 脂肪酸 乙酰辅酶A 化
氧化
3、蛋白质（氨基酸）：主要用于重新合成 细胞成分或酶、激素等生物活性物质。次要功能 是提供能量。
2.间接测热法
原理：定比定律： C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+△H 间接测热法的具体步骤： ①测出机体在一定时间内的O2耗量和CO2产生量，并测 出尿氮排出量； ②根据尿氮含量算出蛋白质的氧化量和蛋白质食物的 产热量，并求出NPRQ；因体内氧化1g蛋白质可产生0.16g尿 氮，所以将测出的尿氮量乘 6.25 ，即体内氧化蛋白质的量； ③查出该NPRQ所对应的氧热价，进而算出非蛋白食物 的产热量； ④算出总产热量，即蛋白质食物产热量与非蛋白质食 物产热量之和。
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 ℃ , 故舰员的 能量代谢率很高。
四、基础代谢
基础代谢：基础状态下的能量代谢。 基础状态：清晨、清醒、静卧，未作肌肉活动； ①清晨空腹，即禁食12～14h，前一天应清淡、不要太 饱的饮食，以排除食物特殊动力效应的影响。 ②平卧，全身肌肉放松，尽力排除肌肉活动的影响。 ③清醒且情绪安闲，以排除精神紧张的影响。 ④室温20-25℃，排除环境温度的影响。 基础代谢率(BMR)：基础状态下，单位时间内的能量 代谢。这种状态下体内能量的消耗只用于维持基本的生命 活动，能量代谢比较稳定。
3.呼吸商 呼吸商 (RQ) ：一定时间内机体呼出的 CO2 的量与 吸人的O2量的比值，称为呼吸商。 产生CO2的mol数 产生CO2的ml数 RQ= = 消耗 O2的mol数 消耗 O2的ml数 RQ影响因素： 1、营养物质之间相互转化 2、额外CO2的产生 3、某些病理状态的影响
非蛋白呼吸商(NPRQ)：根据糖和脂肪按不同比例混和 氧化时所产生的二氧化碳量以及消耗氧的量计算出相 应的呼吸商。
三、影响能量代谢的因素
(一)肌肉活动：最显
著的影响因素。
肌肉活动对能量
代谢的影响最大。全 身剧烈活动时，短时 间内其总产热量比安 静时高出数十倍
(二)精神活动 人在平静地思考问题时， 能量代谢受到的影响不大，其 产热量一般不超过4%。 但精神处于紧张状态(烦 躁、恐惧、情绪激动等)时， 由于会导致无意识的肌肉紧张 性增强、交感神经兴奋及促进 代谢的内分泌激素释放增多等 原因，产热量可显著增加。
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。
BMR的临床意义： 1）BMR与我国人正常的BMR平均值比较：
相差在10-15%之间，均不属病态；
相差之数超过20%时，才可能是病理变化。
体温每升高1℃，BMR将升高13％左右。
2）BMR的测量是临床诊断甲状腺疾病的重要辅助方法。 甲状腺功能低下时，BMR可比正常值低20-40%； 甲状腺功能亢进时BMR可比正常值高出25-80%。
(三)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，称为食物的 特殊动力效应。 各种营养物质的食物特 殊动力效应不同，进食蛋白质 时产热量增加30％，混合性食 物增加10％，糖和脂肪增加4 ～6％。 其产生的机制可能与肝脏 处理蛋白分解产物时的额外能 量消耗有关。
（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.温度超过30℃，能量代谢增加。 3.当温度低于20℃时，随着温度的不断
(二)能量代谢的测定原理和方法
原理：能量守恒定律
食物中的化学能＝热能＋所作功
方法：测定整个机体在单位时间内发散的总热 量，通常有两类方法：直接测热法与间接测热法。 1.直接测热法：将被测者置于一特殊的检测环 境中，收集被测者在一定时间内发散的总热量，然 后换算成单位时间的代谢量，即能量代谢率。
这种方法 测定准确， 但设备复 杂，操作 繁琐现已 极少应用。
3.耗氧量与CO2产量的测定方法
闭合式测定法和开放式测定法
（1）闭合式测定法：
临床上通常只使用肺量计来测量耗氧量。 （2）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 量的方法，即采取受试者一定时间内的呼出气，通
过气量计测出呼出气量并分析呼出气体中氧和 CO2
容积百分比。
人体生理学概论
贵州大学科技学院
第七章 能量代谢与体温
第一节 能量代谢
生物体的基本特征：新陈代谢 同化作用 （合成代谢） -- 储能
新陈代谢 （物质代谢）
能量代谢
异化作用 （分解代谢） -- 放能
能量代谢：生物体内物质代谢中伴随着的 能量的释放、转移、贮存和利用。
一、能量的来源和去路
(一) 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。 ATP是体内能量转化和利用的关键物质。 1、糖：机体的主要能源70% 1mol 葡萄糖