第七章能量代谢 8

蛋白质 0.95 0.76 23.5 18.0 18.8 0.80 ───────────────────────────
糖尿病主要靠脂肪代谢供能， RQ接近0.71; 长期饥饿 主要靠蛋白质代谢供能， RQ接近0.80 混合食物 RQ一般在 0.85 左右； 在体内糖转化为脂肪时 RQ可大于 1； 酸中毒或过度通气 RQ变大。
2. 脂肪：次要来源 (30％～50％) 3. 蛋白质：很少
长期饥饿或消耗极大而体内糖原、脂肪储备耗竭时，才 依靠蛋白质分解供能，以维持必要的生理活动。
（三）能量利用
50％以上直接转化为热能，其余以化学能贮存于 ATP 中。
机体的耗能过程：合成代谢、肌肉的舒缩（机械 功）、物质跨膜的主动转运、生物电和神经传导、腺体 分泌、递质释放、维持体温等。
原理：能量守恒定律 单位时间释放的能量＝单位时间消耗的能量 ＝热能 + 外功 + 化学贮备 如果在测定时间内，化学贮备能极少而忽略不计，肌 肉不对外作功，则测热量就可近似代表能量代谢率。
收集在一定时间内受试者散发的总热量。
特点 ：测定原理简单， 所得数据精确。所需的 测试装置结构复杂，操 作繁琐。
2. 间接测热法 (indirect calorimetry)
除骨骼肌收缩对外做功外，其它耗能过程最终都转 变为热量。
（四）能量平衡
摄入的能量多 于消耗的能量
能量的 正平衡
生长发育 、 肥胖
摄入的能量少 于消耗的能量
能量的 负平衡
消瘦
体重是衡量能量平衡的主要指标。 体质指数（body mass index，BMI）＝G(kg)/h(m)2 超重：BMI≥24；肥胖：BMI ≥28， 腰围：男性<85cm; 女性<80cm
(2) 更简便测定方法是将呼吸商定为0.82（混合食物的呼吸 商），只需测定单位时间内的氧耗量，便可计算机体的 产热量。
三、影响能量代谢的因素
第七章 能量代谢和体温
安徽医科大学 生理学教研室
第一节 能 量 代 谢
摄取营养物质来构筑和更新自身 合成代谢
新陈代谢
贮存能量
(metabolism)
分解自身的部分物质
分解代谢
释放能量
能量 代谢
物质 代谢
能量代谢(energy metabolism) ：伴随物质代谢过程中的能量的 释放、转移、贮存和利用。
二、能量代谢的测定
(一) 能量代谢测定的原理
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。
测定的方法有两种：直接测热法和间接测热法
1. 直接测热法 (direct calorimetry)
?间接测热法的原理
定比定律 ：同一化学反应无论中间过程和条件差异多大，释 放的能量是一定的。
根据化学反应原理，即反应物与反应物之间、反应物与产物 之间存在着一定的比例关系，从而计算出一定时间内机体氧化三 大营养物质的量。然后再根据有关数据计算该段时间内机体所释 放的总热量。
C6H12O6 + 6O2 ＝ 6CO2 ＋ 6H2O + ΔH
一、机体能量的来源与利用
人体不能直接利用外部环境中的热能、电能、光能和 机械能等，唯一能利用的能量是蕴藏在食物中的化学能。
(一) 能量来源
能量来源：糖、脂肪和蛋白质氧化分解。 直接供能物质：三磷酸腺苷（ATP） 能量储存物质：三磷酸腺苷(ATP)和 磷酸肌酸(CP)
ATP：重要的贮能物质和直接的供能物质 1mol ATP可释放52.3kJ 能量
食物的氧热价：某种食物氧化时,每消耗 1L 氧所产生的热量 称为该种食物的氧热价(可根据机体在一定 时间内的耗氧量计算出能量代谢率)。
3. 呼吸商(（respiratory quotient RQ）)
一定时间内机体呼出的 CO2 量与吸入的 O2 量的比值。
三种Байду номын сангаас养物质氧化的几种数据
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Non-protein respiratory quotient, NPRQ
根据非蛋白呼吸商 值的大小，可推算机体 糖和脂肪氧化的百分比， 并可直接计算氧化某一 种物质的氧耗量和二氧 化碳产量。
?临床应用的简便方法
(1) 测定受试者在一定时间内的耗氧量和 CO2 的产生量，求 得呼吸商。用此呼吸商查非蛋白呼吸商表得其相应氧热 价。再用氧热价乘以耗氧量，便得到该时间内的产热量。
非蛋白呼吸商(NPRQ): 指一定时间内，机体氧化非蛋白食物 时的CO2产生量与耗O2量的比值。
整体产生CO2总量－分解蛋白产生CO2量 NPRQ＝───────────────────
整体耗O2总量－分解蛋白耗O2量
在一般情况下, 体内能量主要来自糖和脂肪的氧化, 蛋白 质的因素可忽略不计。为了计算方便，可根据糖和脂肪按不 同比例混和氧化时所产生的 CO2 量计算出相应的呼吸商。
?几个有关概念
食物的热价： 1ｇ食物氧化（或在体外燃烧）时所释放出来 的热量。
分类： 物理热价：指食物在体外燃烧时释放的热量。 生物热价：指在体内氧化时所产生的热量。
关系： 糖与脂肪：物理热价＝生物热价 蛋 白 质：物理热价＞生物热价 (因为蛋白质在体 内不能被彻底氧化分解, 有一部分以尿 素的形式由尿中排泄)。
物质
耗氧量 (L/g)
产(CLO/2g量)
物理热价 (KJ/g)
生理热价 氧热价 (KJ/g) (KJ/g)
呼吸商 (R Q)
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糖 0.83 0.83 17.0 17.0 21.0 1.00
脂 肪 1.98 1.43 39.8 39.8 19.7 0.71
磷酸肌酸(creatine phosphate, CP)：由肌酸和磷酸合成， 主要存在肌肉和脑组织中，是含高能磷酸键的化合 物，不能直接为细胞提供能量。
能量过剩
ATP
CP
能量不足
ATP是体内能量转化和利用的关键物质
(二) 几种主要营养物质的能量转化
1. 糖: 主要来源 (50％～70％左右) 脑组织所需能量则完全来源于糖的有氧氧化。缺氧和血 糖水平过低，均可导致意识障碍、昏迷以及抽搐。