第6章能量代謝與體溫調(diào)節(jié)AnimalPhysiology動物生理學6.1能量代謝

6.2體溫調(diào)節(jié)

第6章能量代謝與體溫調(diào)節(jié)6.1能量代謝6.1.1能量代謝的概念及能量轉(zhuǎn)化6.1.2能量代謝的測定原理和方法

6.1.3影響能量代謝的主要因素6.1.4運動和代謝率

6.1.2能量代謝的測定原理和方法

根據(jù)能量守恒定律實踐證明，機體在不對外做功的前提下，單位時間內(nèi)向外散發(fā)的熱量即能代表機體的能量代謝水平。1）測熱方法直接測熱法：用熱量計直接測量機體在一定時間內(nèi)釋放的熱量。此法常用于鳥類和高代謝率的小動物的能量代謝測定。間接測熱法：在化學反應(yīng)中，反應(yīng)底物的量與反應(yīng)產(chǎn)物的量之間呈定比關(guān)系。如：C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+△H（定比關(guān)系）因此，測定一定時間內(nèi)機體耗O2量、CO2產(chǎn)量/和尿氮排泄量，根據(jù)所消耗代謝物質(zhì)的成分和數(shù)量，計算總產(chǎn)熱量。直接測定法間接測定法1.食物的熱價：1g營養(yǎng)物質(zhì)在體內(nèi)氧化分解/體外燃燒時所釋放的熱量。單位：kcal/g（1kcal=4.187kJ），分物理卡價：食物在體外燃燒時釋放的能量。生物卡價：食物在體內(nèi)氧化分解釋放的能量。糖的物理卡價和生物卡價：17.2kJ/g（4.1kcal/g）脂肪的物理卡價和生物卡價：38.9kJ/g（9.5kcal/g）蛋白質(zhì)物理卡價：23.5kJ/g（5.6kcal/g）生物卡價：17.2kJ/g（4.3kcal/g）（部分以尿素排出）2）與間接測熱法有關(guān)的幾個概念由于糖、脂肪、蛋白質(zhì)氧化時產(chǎn)生的CO2和耗O2量不同，其呼吸商也不同(如表)。如果從總的CO2產(chǎn)生量和耗O2量中減去相應(yīng)蛋白質(zhì)產(chǎn)生CO2量和耗O2量，其呼吸商為非蛋白氮呼吸商（糖和脂肪）。3）間接測熱法的能量代謝計算方法（1）第三步：計算非蛋白呼吸商：從總耗O2量和CO2產(chǎn)生量中減去蛋白質(zhì)的耗O2量和CO2產(chǎn)生量。計算非蛋白產(chǎn)熱量：從RQ和氧熱價表中查找相應(yīng)的非蛋白氧熱價，用該段時間內(nèi)糖和脂肪的耗O2量×相應(yīng)氧熱價來計算。第四步：計算出總產(chǎn)熱量總產(chǎn)熱量=蛋白質(zhì)產(chǎn)熱量＋非蛋白產(chǎn)熱量間接測熱法的能量代謝計算方法（1）3.非蛋白代謝：耗氧量=400L－70.5L=329.5LCO2產(chǎn)生量=340－56.25L=283.75L非蛋白呼吸商=283.75L÷329.5L=0.86查表，非蛋白呼吸商0.86的氧熱價為20.3426kJ/L非蛋白代謝產(chǎn)熱量=20.3426kJ/L×329.5L=6702.87kJ4.24h的產(chǎn)熱量：24h產(chǎn)熱量=1290kJ+6702.87kJ=7992.87kJ間接測熱法的能量代謝計算方法（2）通常將蛋白質(zhì)的消耗量忽略不計，只測單位時間內(nèi)的耗O2量和CO2產(chǎn)生量，計算非蛋白呼吸商。第一步：分析吸入氣和呼出氣中CO2和O2量，測出單位時間內(nèi)耗O2量和CO2產(chǎn)生量，求出RQ值。第二步：從RQ和氧熱價表中查找出相應(yīng)的氧熱價。一定時間內(nèi)的產(chǎn)熱量＝氧熱價×相應(yīng)耗氧量6.1.3影響能量代謝的主要因素返回6.1.4運動和代謝率

1)基礎(chǔ)代謝率(BMR)2）代謝率與體重的關(guān)系6.1.4運動和代謝率

2）代謝率與體重的關(guān)系

6.2體溫調(diào)節(jié)

6.2.1概念6.2.2體內(nèi)熱的平衡6.2.3體溫調(diào)節(jié)6.2.1概念變溫動物：恒溫動物：異溫動物：行為性體溫調(diào)節(jié)生理性體溫調(diào)節(jié)6.2.2體內(nèi)熱的平衡

1）產(chǎn)熱過程主要產(chǎn)熱器官：安靜時——內(nèi)臟(肝臟)、脂肪(包括褐色脂肪)運動時——骨骼肌產(chǎn)熱的調(diào)節(jié)反應(yīng)：非戰(zhàn)栗產(chǎn)熱——代謝產(chǎn)熱戰(zhàn)栗(寒顫)產(chǎn)熱——骨骼肌不隨意收縮，產(chǎn)熱效率最高產(chǎn)熱活動的調(diào)節(jié)：體液調(diào)節(jié)：甲狀腺激素、腎上腺素和去甲腎上腺素神經(jīng)調(diào)節(jié)：交感神經(jīng)興奮動物體內(nèi)熱平衡過程概括下圖1.發(fā)汗的調(diào)節(jié)：2.皮膚血液循環(huán)的特點及調(diào)節(jié)：3）散熱的調(diào)節(jié)反應(yīng)1.寒冷時→交感神經(jīng)緊張↑→皮膚血管收縮→A-V吻合支關(guān)閉→皮膚血流量↓→散熱量↓（熱量保存）2.炎熱時→交感神經(jīng)緊張↓→皮膚小血管舒張→A-V吻合支開放→皮膚血流量↑→散熱量↑；此時汗腺活動增強，促進散熱。3.環(huán)境適中時→通過調(diào)節(jié)皮膚血管口徑→調(diào)節(jié)皮膚血流量→控制皮溫→增減散熱量→達到體熱“收支”平衡。既不發(fā)汗，不寒戰(zhàn)，以減少能量消耗——是機體最節(jié)能的調(diào)節(jié)方式。皮膚散熱的調(diào)節(jié)反應(yīng)2）體溫調(diào)節(jié)中樞3）體溫恒定的調(diào)定點學說恒溫動物下丘腦中存在調(diào)定點機制，冷敏和熱敏神經(jīng)元的活動隨溫度改變而呈“鐘形”反應(yīng)曲線。兩鐘形曲線相交，相