第7章 能量代谢与体温

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3．蛋白质：蛋白质的基本组成单位是氨基酸。主要用于重 新合成蛋白质,作为细胞的成分以实现组织的自我更新,或 用于合成酶、激素等生物活性物质。而为机体提供能量,则 是氨基酸的次要功能。
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要测量能量代谢,还需知道氧热价和呼吸商。 氧热价 指消耗1升氧氧化某物质所释放的热量。例如, 糖
的氧热价为21.1 kJ/L; 脂肪为19.7 kJ/L; 蛋白质为18.8 kJ/L. 呼吸商（RQ）= CO2生产量/O2耗量糖的RQ = 1.0; 脂肪的 RQ = 0.71; 蛋白质的RQ = 0.8
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1.糖: 人体所需要的能量大部分是由糖类物质的氧化分解 提供的。体内的糖代谢主要是葡萄糖的代谢。一般情况 下,机体所需能量的70%来自葡萄糖.
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2．脂肪：脂肪在体内的主要功能是贮存和供给能量。脂肪 贮存量占体重的20%。每克脂肪在体内氧化所释放的能量 约为糖有氧氧化释放能量的2倍。一般情况下,脂肪氧化供 能占总能量不30%,但在短期饥饿时, 脂肪成为供能主要物 质。
肌紧张以及刺激代谢的激素释放增多等原因，产热量可以 显著增加。
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（三）食物的特殊动力效应 进食之后的一段时间内，从进食 后1小时左右开始,延续7～8小时，虽然处于安静状态,所产 生的热量却要比未进食时有所增加。食物的这种刺激机体 产生额外能量消耗的作用，称为食物的特殊动力效应。
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蛋白质的特殊动力效应最为显著，即蛋白质的特殊 动力效应为30%；糖和脂肪的特殊动力效应分别为6%和 4%，混合性食物为10%。 （四）环境温度 安静时，在20～30℃的情况下最代谢为稳 定。环境温度低于20℃时，代谢率即开始增加。当环境 温度超过30℃时，代谢率又会逐渐增加，
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（一）间接测热法 根据定比定律。例如,氧化1mol葡萄糖, 需要6mol
O2, 同时产生6molCO2和6mol H2O, 并且释放一定的能 量。下面的反应式表明了这种定比关系： C6H12O6 + 6O2 6CO2+ 6H2O +ΔH
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间接测热法的具体步骤是： ①测出机体在一定时间内的氧耗量和CO2产生量，并测出尿
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正常情况下RQ在0.71-1.0之间, 表明三大营养物质 氧化不同的百分比, 可计算能量代谢。由于蛋白质氧化 供能极少, 可忽略不计。因此,非蛋白质CO2产量与O2耗 量之比称为非蛋白RQ 。利用非蛋白RQ计算能量代谢 更为简便。
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（二）能量的去路 三大营养物质在体內氧化释放的能量大约50%以上直接 转化为热能，以维持体温;其余不足50%以化学能的形式 转给ADP形成ATP. 1摩尔ATP断裂一个高能磷酸键，成 为二磷酸腺苷（ADP），可释放33.47kJ的能量。
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一般都以单位体表面积来衡量能量代谢率。对人体 的体表面积的测定，一般可用下面的Stevenson公式：体 表面积（m2） = 0.0061×身高（cm）+0.0128×体重（kg） －0.1529
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实际测得的结果表明，BMR率随着性别、年龄等 不同而有生理变动。当其他情况相同时，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。
第7章 能量代谢与体温 （Energy metabolism and body
temperature）
主讲教师: 刘长金
7.1 能量代谢
物质的分解与合成都必然伴有能量的转移。通常把 物质代谢过程中所伴随着的能量的贮存、释放、转移 和利用称为能量代谢。
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7.1.1 机体能量的来源和去路
（一）机体能量的来源 糖、蛋白质和脂肪在体内通过分解代谢和合成代谢的
ATP被机体利用于肌肉收缩、吸收和分泌、合成代 谢、神经传导和其他。除骨骼肌收缩部分对外作功为, 其它功能活动都将转为热量。
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7.1.2 能量代谢的测定
在生理学, 常用卡（cal）或千卡作为单位来计量能 量。能量代谢率通常以单位时间内每平方米体表面积的 产热量为单位, 即以kJ/P外, 还有磷酸肌酸(CP)等。CP是由肌酸和磷 酸合成的，主要存在于肌肉组织中。当物质氧化释放的 能量过剩时，可通过ATP转给肌酸，合成CP而贮存起来。 CP可将所贮存的能量转给ADP，生成ATP，以补充ATP 的消耗。
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所以ATP既是体内重要的储能物质,又是直接的供能 物质,它所释放的能量可供机体完成各种生理活动的需要。
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（二）能量代谢的简易测定方法 ① 测出机体在一定时间内的氧耗量和CO2产生量，并求
出NPRQ ② 根据NPRQ值查NPRQ 对应的氧热价 ③ 利用公式:产热量=氧热价（kJ/L）xO2耗量
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7.1.3 影响能量代谢的主要因素
（一）肌肉活动 肌肉活动对于能量代谢的影响最为显著。 （二）精神活动 精神处于紧张状态，由于随出现无意识的
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是指基础状态下的能量代谢。 所谓基础状态,是指满足以下条件的一种状态：清晨、清 醒、静卧，未作肌肉活动；前夜睡眠良好,测定时无精神紧 张;测定前至少禁食12小时；室温保持在20～25℃；体温 正常。
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在这种状态下，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，所以把这种状态下单位 时间内的能量代谢称为基础代谢率（basal metabolicrate， BMR）。
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；
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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据表查出该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。
过程而分别为人体提供能量和“建筑材料”。机体能量的 直接提供者是三磷酸腺苷（ATP）。ATP是广泛存在于人 体一切细胞内, 在细胞的线粒体中合成的一种高能化合物。
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1克食物在体外燃烧时所释放的热量称为食物的物理 热价.
1克食物在体内氧化分解时所释放的热量称为食物的 生物热价.
糖和脂肪的物理热价与生物热价相等,分别为17.25 和9.75 kJ/g, 蛋白质的生物热价小于物理热价, 己于人因 蛋白质在体内未完全氧化.