1、能量代謝和體溫調(diào)理Energy metabolism and thermoregulation 物質(zhì)代謝過程中所伴隨的能量的釋放、轉(zhuǎn)移、儲存和利用統(tǒng)稱為能量代謝energy metabolism。 能量的來源及利用能 量 代 謝 Energy metabolism 第一節(jié)糖 carbohydrate 脂肪 fat 蛋白質(zhì) protein 糖是體內(nèi)根本的供能物質(zhì)，是機(jī)體的重要能源 脂肪也是重要的供能物質(zhì)，更是體內(nèi)主要的貯能物質(zhì)食物脂肪葡萄糖氨基酸儲存脂肪消化吸收氧化分解供能食物糖葡萄糖供能儲存肌糖原肝糖原消化骨骼肌血糖吸收氧化分解 在特殊情況下蛋白質(zhì)也參與供能 食物蛋白質(zhì)氨基酸生物活性物質(zhì)消化吸

2、收機(jī)體蛋白質(zhì)氧化分解供能機(jī)體的重要貯能物質(zhì)和直接供能物質(zhì)體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的分解、釋放的能量 機(jī)體分發(fā)的熱能所做的機(jī)械功化學(xué)貯備能 能量代謝的測定 直接測熱法 direct calorimetry 經(jīng)過搜集機(jī)體在一定時間內(nèi)分發(fā)的總熱量求得能量代謝率的方法。 食物的熱價 thermal equivalent of food 間接測熱法 indirect calorimetry 指1g食物氧化分解或在體外熄滅時所釋放的熱量，也叫卡價caloric value of food。 食物在體外熄滅時釋放的熱量稱物理熱價；在體內(nèi)氧化所產(chǎn)生的熱量，稱生物熱價。 前往 食物的氧熱價 thermal equivale

3、nt of oxygen 熱價耗O2量 指某種物質(zhì)氧化時，耗費1L氧所產(chǎn)生的熱量。 氧熱價 指一定時間內(nèi)機(jī)體的CO2產(chǎn)量與耗O2量的比值 。 呼吸商 respiratory quotient, RQ 呼吸商產(chǎn)生的CO2ml耗費的O2ml 某些情況下，呼吸商并不能完全準(zhǔn)確地反映機(jī)體中三種營養(yǎng)物質(zhì)氧化分解的比例： 機(jī)體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化 反芻動物瘤胃飼料發(fā)酵 肌肉猛烈活動 非蛋白呼吸商non-protein respiratory quotient, NPRQ 在去除蛋白質(zhì)供能的情況下，測定一定時間內(nèi)氧化糖和脂肪所產(chǎn)生的CO2量與耗O2量，并計算比值。前往 間接測熱法的根據(jù) 間接測熱法的詳細(xì)步驟

4、測出機(jī)體在一定時間內(nèi)耗O2量和產(chǎn)生CO2的量，并測出尿中尿氮的排出量；在普通化學(xué)反響中，反響底物的量與產(chǎn)物量之間有一定的比例關(guān)系。 定比定律：C6H12O6 6O2 6CO2 6H2O H 從尿氮排出量計算出蛋白質(zhì)氧化量及蛋白質(zhì)食物的產(chǎn)熱量1g尿氮相當(dāng)于氧化分解6.25g蛋白質(zhì) ； 從總耗O2量和CO2產(chǎn)量中分別扣除蛋白質(zhì)氧化的耗O2量和CO2產(chǎn)量，計算出NPRQ，查出該NPRQ值對應(yīng)的氧熱價，并計算出非蛋白食物的產(chǎn)熱量； 將蛋白質(zhì)食物與非蛋白食物的產(chǎn)熱量相加，得出總產(chǎn)熱量。 那么總產(chǎn)熱量數(shù)值8059.8kJ就是該受試者24小時內(nèi)的能量代謝率。 假設(shè)受試者24小時的耗O2量為400L， CO2

5、產(chǎn)量為340L，搜集的24小時尿氮排出量為12g。蛋白質(zhì)代謝 氧化量12g6.2575g 產(chǎn)熱量18kJ/g75g0kJ 耗氧量0.95L/g75g71.25L二氧化碳產(chǎn)量0.76L/g75g57L非蛋白代謝 耗氧量400L71.25L328.75L二氧化碳產(chǎn)量340L57L283L非蛋白呼吸商283L/328.75L0.86查表，當(dāng)NPRQ等于0.86時，氧熱價為20.41kJ/L。非蛋白代謝產(chǎn)熱量328.75L20.41kJ/L6709.8kJ 總產(chǎn)熱量06709.88059.8kJrespiratory quotient, RQ非蛋白呼吸商283L/328.氧化量12g6.查表，當(dāng)NPR

6、Q等于0.NPRQ340L/400L0.機(jī)體遭到冰冷刺激時，最初骨骼肌肌緊張增高，稱為寒戰(zhàn)前肌緊張pre-shivering tone，此時產(chǎn)熱量已有所添加。此時骨骼肌的收縮不做機(jī)械外功，但所耗能量全部轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，因此產(chǎn)熱量顯著添加。兩種激素都能促進(jìn)機(jī)體代謝，添加產(chǎn)熱。C6H12O6 6O2 6CO2 6H2O H名詞解釋：食物的熱價、氧熱價、呼吸商，用調(diào)定點學(xué)說解釋體溫維持恒定的機(jī)制。將蛋白質(zhì)食物與非蛋白食物的產(chǎn)熱量相加，得出總產(chǎn)熱量。溫度感受器 thermoreceptor/temperature receptor非蛋白代謝產(chǎn)熱量328.兩種激素都能促進(jìn)機(jī)體代謝，添加產(chǎn)熱。 由于蛋白質(zhì)不是

7、主要的供能物質(zhì)，所以可以不思索蛋白代謝的影響，不測尿氮量，只測定受試者一定時間的耗O2量和CO2產(chǎn)量，并計算出呼吸商。那么： 該值與前面得出的值8059.8kJ很接近，誤差在12以內(nèi)。NPRQ340L/400L0.85查表，當(dāng)NPRQ等于0.85時，氧熱價為20.36kJ/L。產(chǎn)熱量40020.368144kJ 影響能量代謝的主要要素 食物的特殊動力效應(yīng) specific dynamic action 骨骼肌收縮舒張 精神形狀 環(huán)境溫度 根底代謝和靜止能量代謝 根底代謝 basal metabolism 根底代謝率 basal metabolic rate, BMR 靜止能量代謝體溫及其調(diào)理第

8、二節(jié)深部溫度core temperature表層溫度shell temperature較高較穩(wěn)定各部位差別較小 較低不穩(wěn)定各部位差別較大 體溫 body temperature 體溫的生理性動搖 晝夜變化 性別差別 年齡差別 骨骼肌活動和精神活動 在正常情況下，體溫可受晝夜、性別、年齡、精神和膂力活動、環(huán)境溫度等要素的影響而發(fā)生生理性動搖。 其它：進(jìn)食、環(huán)境溫度 產(chǎn)熱器官 安靜形狀：內(nèi)臟器官為主 產(chǎn)熱方式 運動形狀：骨骼肌為主 根底代謝產(chǎn)熱 食物的特殊動力效應(yīng) 骨骼肌運動產(chǎn)熱 寒戰(zhàn)產(chǎn)熱和非寒戰(zhàn)產(chǎn)熱 機(jī)體的產(chǎn)熱和散熱外周溫度感受器 peripheral thermoreceptor根底代謝 ba

9、sal metabolism產(chǎn)熱量40020.產(chǎn)熱量18kJ/g75g0kJ外周溫度感受器 peripheral thermoreceptor機(jī)體遭到冰冷刺激時，最初骨骼肌肌緊張增高，稱為寒戰(zhàn)前肌緊張pre-shivering tone，此時產(chǎn)熱量已有所添加。兩種激素都能促進(jìn)機(jī)體代謝，添加產(chǎn)熱。糖是體內(nèi)根本的供能物質(zhì)，是機(jī)體的重要能源根底代謝率 basal metabolic rate, BMR蒸發(fā) evaporation食物在體外熄滅時釋放的熱量稱物理熱價；8kJ就是該受試者24小時內(nèi)的能量代謝率。41kJ/L6709.在普通化學(xué)反響中，反響底物的量與產(chǎn)物量之間有一定的比例關(guān)系。指某種物質(zhì)氧

10、化時，耗費1L氧所產(chǎn)生的熱量。查表，當(dāng)NPRQ等于0. 指在冰冷環(huán)境中，機(jī)體經(jīng)過升高代謝率而添加產(chǎn)熱的景象。 機(jī)理是一方面經(jīng)過下丘腦腺垂體甲狀腺軸促進(jìn)甲狀腺激素的分泌，另一方面交感神經(jīng)興奮，腎上腺髓質(zhì)分泌腎上腺素添加。兩種激素都能促進(jìn)機(jī)體代謝，添加產(chǎn)熱。 寒戰(zhàn)產(chǎn)熱 shivering thermogenesis 非寒戰(zhàn)產(chǎn)熱 non-shivering thermogenesis 機(jī)體遭到冰冷刺激時，最初骨骼肌肌緊張增高，稱為寒戰(zhàn)前肌緊張pre-shivering tone，此時產(chǎn)熱量已有所添加。 冰冷刺激繼續(xù)作用時，骨骼肌將出現(xiàn)寒戰(zhàn)，表現(xiàn)為伸肌和屈肌同時出現(xiàn)不隨意的節(jié)律性收縮。此時骨骼肌的收縮

11、不做機(jī)械外功，但所耗能量全部轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽虼水a(chǎn)熱量顯著添加。 散熱途徑 皮膚為主 散熱方式 輻射 radiation 傳導(dǎo) conduction 對流 convection 蒸發(fā) evaporation 發(fā)汗 不感蒸發(fā) 體溫的調(diào)理自主性體溫調(diào)理 autonomic thermoregulation 行為性體溫調(diào)理 behavioral thermoregulation 當(dāng)環(huán)境溫度發(fā)生變化時，首先由溫度感受器感遭到這種變化，再由相應(yīng)的傳導(dǎo)通路把溫度變化的信息傳輸?shù)襟w溫調(diào)理中樞，在中樞經(jīng)過整合后，經(jīng)過自主神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)理皮膚的血流量以及汗腺的活動，經(jīng)過軀體運動神經(jīng)調(diào)理骨骼肌的活動，經(jīng)過內(nèi)分泌系統(tǒng)調(diào)理機(jī)體的代謝活動，從而調(diào)理機(jī)體的產(chǎn)熱和散熱過程，維持體溫的相對恒定。 外周溫度感受器 peripheral thermoreceptor 中樞溫度感受器 central thermoreceptor 溫度感受器 thermoreceptor/temperature receptor 體溫調(diào)理的根本中樞 下丘腦的視前區(qū)下丘腦前部 preoptic anterior hypothalamus, PO/AH 調(diào)定點學(xué)說 調(diào)定點 set point 發(fā)熱