1、第九章 營養(yǎng)、代謝與體溫調(diào)節(jié)nutrition, metabolism and body temperature,學(xué)習(xí)要求,1了解食物的營養(yǎng)成分及其生理功能；了解能量代謝的定義，機(jī)體能量的來源和去路。 2掌握食物的卡價(jià)、食物的氧熱價(jià)、呼吸商、基礎(chǔ)代謝率和影響能量代謝的因素。 3熟悉能量代謝的測定原理和計(jì)算方法。 4熟悉測定基礎(chǔ)代謝率的基本條件和基礎(chǔ)代謝率的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。,5熟悉體溫的定義及其生理變動(dòng)。 6掌握產(chǎn)熱過程、散熱方式，以及產(chǎn)熱與散熱的調(diào)節(jié)。 7掌握體溫維持恒定的基本調(diào)節(jié)過程，體溫調(diào)定點(diǎn)的定義。,第一節(jié) 食物的營養(yǎng)成分及其生理功能,人類小分子代謝物數(shù)據(jù)庫,加拿大阿爾伯塔大學(xué)建成了世界上首個(gè)

2、人類小分子代謝物組數(shù)據(jù)庫（HMDB） http:/www.hmdb.ca （2500多種小分子代謝物、1200種藥物分子和3500種食物成分）。將對許多傳染病、遺傳病或環(huán)境引發(fā)的疾病的診斷、預(yù)防和監(jiān)測產(chǎn)生重大影響?？萍既請?bào) 2007年1月29日,第二節(jié) 能量代謝Energy metabolism,生物體內(nèi)物質(zhì)代謝過程中所伴隨著的能量釋放、轉(zhuǎn)移、貯存和利用。,一、機(jī)體能量的來源和去路Energy sources and pathway of energy use,(一)能量的來源 主要能源：糖、脂肪和蛋白質(zhì) 糖：提供70%能量 葡萄糖 糖原,脂肪：主要能源物質(zhì)貯存形式 外源性脂肪（食物） 內(nèi)源性

3、脂肪（糖、氨基酸）特點(diǎn)：供能僅次于糖(40一50) 蛋白質(zhì)：特殊情況下供能，主要用于合成細(xì)胞成分或生物活性物質(zhì),(二)機(jī)體能量的去路,二、能量代謝的測定原理和方法Principle and method of energy metabolism maesurement,(一)測定原理 熱力學(xué)第一定律：機(jī)體分解營養(yǎng)物質(zhì)所釋放的總能量應(yīng)等于機(jī)體所產(chǎn)生的熱量和肌肉對外物作功之和。,(二)能量測定方法,直接測熱法,間接測熱法,直接測熱法,間接測熱法,利用反應(yīng)物的量與產(chǎn)物量之間的比例關(guān)系，這種定比關(guān)系，查出一定時(shí)間內(nèi)整個(gè)人體中氧化分解的糖、脂肪、蛋白質(zhì)各有多少，然后據(jù)此計(jì)算出該段時(shí)間內(nèi)整個(gè)機(jī)體所釋放出來

4、的熱量。 每種營養(yǎng)物質(zhì)氧化分解時(shí)產(chǎn)生的能量有多少（即食物的熱價(jià)）； 分清三種營養(yǎng)物質(zhì)各氧化了多少。,1.食物的卡價(jià)calorie value,一克營養(yǎng)物質(zhì)氧化(或在體外燃燒)時(shí)所釋放出來的能量，稱為食物的卡價(jià)或熱價(jià)thermal equivalent，單位為 kcalg(kJg)。 物理卡價(jià)(體外燃燒) 生物卡價(jià)(體內(nèi)氧化) 糖和脂肪：生物卡價(jià)等于其物理卡價(jià) 蛋白質(zhì)：生物卡價(jià)小于其物理卡價(jià)。因?yàn)轶w內(nèi)蛋白質(zhì)不能徹底氧化,2.食物的氧熱價(jià)thermal equivalent of oxygen,某種營養(yǎng)物質(zhì)氧化時(shí)，消耗一升氧所產(chǎn)生的熱量。,3呼吸商respiratory quotient，RQ,某

5、種營養(yǎng)物質(zhì)氧化時(shí)，產(chǎn)生的二氧化碳量與同一時(shí)間內(nèi)耗氧量的比值。 糖的呼吸商為1.00 脂肪的呼吸商為0.706 蛋白質(zhì)的呼吸商約有0.80 混合食物的呼吸商通常為0.82(0.85),從總二氧化碳產(chǎn)量和總耗氧量中減去相應(yīng)部分蛋白質(zhì)所消耗的氧量和二氧化碳產(chǎn)量，此時(shí)的二氧化碳產(chǎn)量和氧耗量之比值為糖和脂肪的混合呼吸商，稱為非蛋白呼吸商。,非蛋白呼吸商non-protein respiratory quotient，NPRQ,非蛋白呼吸商和氧熱價(jià),間接測熱法的測算步驟,1.測定：尿N量、一定時(shí)間內(nèi)的O2耗量（ X ）和CO2產(chǎn)生量（ Y ）,3.計(jì)算出非蛋白呼吸商 =（ Y-y ）/ （X-x ）,2.

6、尿N量(g),6.25,Pr質(zhì)量,Pr氧化時(shí)的產(chǎn)熱量（Q1）,Pr氧化時(shí)的CO2產(chǎn)量（ y ）,Pr氧化時(shí)的耗O2量（ x ）,4.根據(jù)NPRQ，查表得非蛋白氧熱價(jià)非蛋白耗氧量（X-x） =非蛋白產(chǎn)熱量（Q2）,5.總產(chǎn)熱量= 蛋白產(chǎn)熱量+非蛋白產(chǎn)熱量 Q = Q1+Q2,例,假定受試者24小時(shí)的耗氧量為400L，CO2產(chǎn)量為340L（已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的氣體容積）。另測定尿氮排出量為12g。根據(jù)這些數(shù)據(jù)計(jì)算24小時(shí)產(chǎn)熱量。,計(jì)算步驟,（1）蛋白質(zhì)氧化量=126.25=75g 產(chǎn)熱量=1875=1350kJ 耗氧量=0.9575=71.25L CO2產(chǎn)量=0.7675=57L,（2）非蛋白呼吸商

7、,非蛋白代謝耗氧量=400-71.25=328.75L 非蛋白代謝CO2產(chǎn)量=340-57=283L 非蛋白呼吸商=283/328.75=0.86,(3)根據(jù)非蛋白呼吸商的氧熱價(jià)計(jì)算非蛋白代謝的熱量,查表，非蛋白呼吸商為0.86時(shí)，氧熱價(jià)為20.41。所以，非蛋白代謝產(chǎn)熱量=328.7520.41=6709.8kJ 。,（4）計(jì)算24小時(shí)產(chǎn)熱量,24小時(shí)產(chǎn)熱量=1350+6709.8=8059.8kJ 即該受試者24小時(shí)內(nèi)的能量代謝率為8059.8kJ,簡化測定法,1、呼吸商=340/400=0.85，查表知呼吸商0.85時(shí)的氧熱價(jià)為20.36kJ，所以24小時(shí)的產(chǎn)熱量=20.36400=81

8、44kJ 2、測出受試者單位時(shí)間內(nèi)的耗氧量；按RQ=0.82，查出氧熱價(jià)20.20；單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)熱量=單位時(shí)間內(nèi)的耗氧量氧熱價(jià)（20.20 400=8080kJ ）。,三、影響能量代謝的因素Factors affecting the energy metabolism,肌肉活動(dòng) 精神活動(dòng) 食物的特殊動(dòng)力作用specific dynamic effect 環(huán)境溫度與體溫,運(yùn)動(dòng)或勞動(dòng)時(shí)的能量代謝率,四、基礎(chǔ)代謝basal metabolism,定義：人體在清醒、安靜、平臥、空腹、環(huán)境溫度在2025的基礎(chǔ)條件下的能量代謝。是人在清醒而極度安靜狀態(tài)下維持生命活動(dòng)所需要的能量。,基礎(chǔ)代謝率basal

9、metabolic rate ，BMR,定義：指在基礎(chǔ)條件下單位時(shí)間、單位體表面積的產(chǎn)熱量，單位kJ/(m2.h) 。 衡量標(biāo)準(zhǔn) ：（受試者實(shí)測BMR數(shù)值-同性別同年齡組平均值）/同性別同年齡組平均值 生理意義：幫助診斷某些代謝性疾病,第三節(jié) 體溫及其調(diào)節(jié)Body temperature and its regulation,一、體 溫 Body temperature,（一）定義及正常值 機(jī)體深部的溫度，體核溫度 口腔36.737.7 直腸36.937.9 腋窩36一 37.4,(二)體溫的生理變動(dòng),晝夜周期circadian rhythm：清晨26時(shí)體溫最低，午后 l 6時(shí)最高，波動(dòng)幅度一

10、般不超過 l，體溫的這種周期性波動(dòng)稱為晝夜節(jié)律。 年齡 性別： 男性體溫比女性體溫略低0.3,肌肉活動(dòng)：肌肉劇烈活動(dòng)時(shí)，體溫可上升l2。 情緒激動(dòng)、精神緊張、進(jìn)食等,(三)體溫相對恒定的生理學(xué)意義,體溫過高或太低都將影響新陳代謝，嚴(yán)重時(shí)可危及生命。,二、機(jī)體的熱平衡balance between heat production and loss,(一)產(chǎn)熱過程process of heat production (二)散熱過程process of heat loss,(一)產(chǎn)熱過程process of heat production,1主要的產(chǎn)熱器官： 安靜-內(nèi)臟（尤其是肝臟）運(yùn)動(dòng)-肌肉 戰(zhàn)栗

11、產(chǎn)熱shivering thermogenesis和非戰(zhàn)栗產(chǎn)熱non-shivering thermogenesis,2.產(chǎn)熱的調(diào)節(jié),寒冷刺激可通過肌緊張和寒戰(zhàn)來提高產(chǎn)熱量。 寒冷刺激可通過中樞神經(jīng)系統(tǒng)使甲狀腺激素和兒茶酚胺分泌增加來提高代謝率。,(二)散熱過程process of heat loss,1、散熱器官：皮膚(主要)、呼吸道、尿和糞便,2、散熱機(jī)制,輻射散熱radiation：體熱以熱射線形式傳給外界較冷的物體 傳導(dǎo)散熱conduction：體熱直接傳給與它接觸的物體 對流散熱convection：對流散熱是傳導(dǎo)散熱的特殊形式，風(fēng)速越大，散熱速度越快 蒸發(fā)散熱evaporation

12、：當(dāng)環(huán)境溫度等于或高于皮膚溫度時(shí)，機(jī)體唯一的散熱方式,不感蒸發(fā)insensible perspiration：指體液直接透過皮膚和黏膜表面，在未形成明顯水滴前就蒸發(fā)掉。 發(fā)汗sweating or sensible perspiration：指通過汗腺的主動(dòng)分泌，汗液在皮膚表面形成明顯的汗滴的形式而蒸發(fā)。,3.生理散熱,l）循環(huán)系統(tǒng)：通過交感神經(jīng)系統(tǒng)控制皮膚血管口徑，控制皮膚血流量，改變皮膚溫度，從而調(diào)節(jié)散熱量來取得體熱平衡。 2）發(fā)汗：神經(jīng)反射性活動(dòng) 溫?zé)嵝园l(fā)汗 精神性發(fā)汗,溫?zé)嵝园l(fā)汗thermal sweating,環(huán)境溫度升高,皮膚溫度感受器,血液溫度升高,下丘腦（發(fā)汗中樞）,交感膽堿能

13、纖維,汗腺分泌汗液,精神性發(fā)汗mental sweating,情緒緊張,大腦皮層,交感神經(jīng)腎上腺能纖維,發(fā)汗,三、體溫調(diào)節(jié)Regulation of body temperature,行為性體溫調(diào)節(jié) behavioral thermoregulation 自主性體溫調(diào)節(jié) autonomic thermoregulation,(一)溫度感受器 thermoreceptor,外周溫度感受器：皮膚、黏膜、腹腔、內(nèi)臟，游離神經(jīng)末梢 熱感受器warmth receptor 冷感受器cold receptor,中樞溫度感受器：脊髓、腦干、下丘腦 熱敏神經(jīng)元heat-sensitive neuron：血液溫度升高其放電頻率增加，視前區(qū)-下丘腦前部 冷敏神經(jīng)元cold-sensitive neuron：血液溫度下降其放電頻率增加，下丘腦和腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),(二)下丘腦體溫調(diào)節(jié)中樞body temperature regulation centers,分段切腦實(shí)驗(yàn)證實(shí)，下丘腦是調(diào)節(jié)體溫的基本中樞。 視前區(qū)-下丘腦前部(preoptic-anterior