第六章能量代谢和体温调节

抑制产热 • 冷却视前区-下丘脑前部→冷敏神经元兴奋→产热增强、
散热抑制
体温恒定的调定点学说
• 恒温动物下丘脑中存在调定点机制，冷敏和热敏神经元的 活动随温度改变而呈“钟形”反应曲线。
• 两钟形曲线相交，相交点所在的温度值（37℃）就是体温 稳定的调定点。
• 当中枢温度＞ 37℃ 时→热敏神经元活动↑→冷敏神经元活 动↓→散热过程↑，产热过程↓
– 产热活动的调节： • 体液调节：甲状腺激素、肾上腺素和去甲肾上腺素 • 神经调节：交感神经兴奋
机体的产热与散热
3、等热范围或代谢稳定区 （1）概念：可以使动物机体代谢强度和产热量保持 在生理最低水平，而体温仍维持相对恒定时的环境温 度范围。
（2）等热范围的下限温度称为临界温度； 高限温度为过高温度。
– （3）对流散热：通过气体或液体流动交换热量,受风速影响 – （4） 蒸发散热：环境温度高于皮温的唯一散热方式，分:
• 不显汗蒸发：体液在未形成汗滴之前就被蒸发掉； • 显汗蒸发：通过汗腺主动分泌，形成明显汗滴而蒸发。 • 汗液成分：水占99%、NaCl、KCl、尿素等，为低渗液。1g 水蒸发可带走
一、能量的来源与利用
• 能量代谢：生物体在物质代谢过程中伴随的能量释 放、转移和利用。
• （一）能量来源：食物(糖、脂肪和蛋白质) – 糖：主要的供能物质 – 脂肪：贮存和供给能量 – 蛋白质：细胞自我更新材料，也可供能
（二）能量去路：50%转为热能
二、基础代谢和静止能量代谢
1、基础代谢 概念：动物在维持基本生命活动条件下的能量代谢水平。 基本生命活动条件为：清醒；肌肉处于安静状态；最适于该动
第六章能量代谢和体温调节
第一节 能量代谢
• 机体需要原料来构固和更新自身，更需要能量来驱动各 项生命活动。机体正是通过糖、蛋白质和脂肪等营养物 质在体内分解与合成代谢获得能量和“建筑材料”。
• 机体能量的提供来源是食物(营养物质)。 • 机体活动所需要的能量(热能、机械能、电能等)需要通
过不断的物质交换、代谢获得，因此，体内物质分解与 合成必然伴有能量的转移。
（一）影响能量代谢的因素
（二）影响基础代谢率和静止能量代谢率的主要因素
1、个体大小 2、年龄 3、性别 4、品种
5、生理状态 6、营养状态 7、季节 8、气候
第二节 体 温
• 概念 – 变温,其体 温是恒定的，而在冬眠季节体温是可变的,故 特称为异温动物。
物的外界环境温度；消化道内空虚，即要经过一段时间的饥 饿。
• 一般基础代谢是在清醒，静卧，空腹12h以上，室温2025℃条件下测定的，通常用基础代谢率来表示。
• 基础代谢率是指动物在基本生命活动条件下单位时间内每平 方米体表面积的能量代谢。单位：kJ /（W0.75·h）
2、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
2.43kJ的热量，散热效率很高。发汗速度受环境温度和湿度影响。
动物体内热平衡过程概括下图
3）散热的调节反应
• 1.发汗的调节：发汗是机体有效的散热机制。属反射性活动， 受交感胆碱能神经支配，Ach促进发汗，中枢在下丘脑。 – 四肢末端及额头的汗腺受肾上腺素能神经支配，温热刺激 和精神紧张可引起发汗——温热发汗、精神发汗。 – 机体通过交感神经系统控制皮肤血管口径、增减皮肤血流 量，来改变皮肤温度，从而控制体热的发散。 – 环境温度→通过皮肤温度感受器→ 视前区-下丘脑前部热 敏神经元→兴奋发汗中枢 → 通过交感胆碱能神经→ 汗腺 分泌汗液。
下为宜）的能量代谢水平。
6.1.4 运动和代谢率
• 静止能量代谢 • 运动与代谢的关系
– 不同种动物由于特殊形体和生理适应，有最适的能量消耗和代谢 率。
– 陆生动物：行走、奔跑时的代谢率与体重呈线性关系。 – 鸟 类：最适飞行速度时耗氧量最低。 – 水生动物：流线形体使能量降至最低。
三、影响能量代谢的主要因素
（二）散 热
• 1、主要散热途径——皮肤、呼吸道、尿、粪便 • 2、散热方式
– （1） 辐射散热：以热射线向较冷物体散热的形式，占60%。散热量取决于
皮温与外界温度差及有效辐散面积。
– （2） 传导散热：热量直接传给与之接触的较冷物体的形式，散热量取决于
皮肤与导热体的接触面积、皮温与接触物的温差及导热性。
皮肤散热的调节反应
• 1.寒冷时→交感神经紧张↑→皮肤血管收缩→A-V吻合支关 闭→皮肤血流量↓→散热量↓（热量保存）
• 2.炎热时→交感神经紧张↓→皮肤小血管舒张→ A-V吻合支 开放→皮肤血流量↑→散热量↑；此时汗腺活动增强，促进 散热。
• 3.环境适中时→通过调节皮肤血管口径→调节皮肤血流量→ 控制皮温→增减散热量→达到体热“收支”平衡。既不发汗， 不寒战，以减少能量消耗——是机体最节能的调节方式。
一、动物的正常体温及其生理变动
• 体表温度：身体表层的温度。 • 体核温度：身体深层组织的温度。 • 体温：机体深部的平均温度。临床上多以直肠
深部温度代表体温。
二、机体的产热与散热
• （一）产热
1、主要产热器官： • 安静时——内脏(肝脏)、脂肪(包括褐色脂肪) • 运动时——骨骼肌
2、产热形式： • 寒战（战栗）产热——骨骼肌不随意收缩，产热效率最高 • 非寒战产热——代谢产热
• 2.皮肤血液循环的特点及调节：散热量的多少取决于皮肤与 环境之间的温度差，而皮肤的温度又取决于皮肤的血流量。
• 特点：
– ①分布到皮肤的动脉穿透隔热层在乳头下层形成动脉网。 – ②皮下的毛细血管网迂曲延续形成丰富的静脉丛。 – ③皮下有丰富的A-V吻合支。
• 调节：
– 机体可通过交感神经系统控制皮肤血管口径以改变皮肤血流量(皮 肤血管的功能状态),使散热符合当时条件下的体热平衡要求.
皮肤温度在体温调节中的作用
三、体温恒定的调节
1）温度感受器
• 根据在脑组织温度升高/降低时放电频率增加分为： – 热敏神经元：在视前区-下丘脑前部为主 – 冷敏神经元：在脑干网状结构、下丘脑为主
体温调节中枢
• 体温调节基本中枢位于下丘脑（视前区-下丘脑前部） • 加温视前区-下丘脑前部→热敏神经元兴奋→促进散热、