1、第七章 能量代謝和體溫 Energy Metabolism and Body Temperature,第一節(jié) 能量代謝,能量代謝 （了解） 生物體內(nèi)物質(zhì)代謝中伴隨著的能量的釋放、轉(zhuǎn)移、貯存和利用，稱為能量代謝。 一、機(jī)體能量的來(lái)源與利用 （一）能量的來(lái)源 1.ATP的生成和作用 （熟悉） 來(lái)源于食物中蘊(yùn)藏的化學(xué)能。 由ATP直接供能。既是直接供能物質(zhì)，又是能量貯存的重要形式。 磷酸肌酸是體內(nèi)ATP的貯存庫(kù)。,2.三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的能量代謝 （了解） （1）糖 機(jī)體的主要能量來(lái)源(50-70%) 利用形式: 葡萄糖 有氧氧化 38molATP 無(wú)氧酵解 2molATP 糖酵解是人體唯一不需要O2的供

2、能途徑。 腦組織主要依靠有氧氧化供能，對(duì)氧、血糖的依賴性高。,（2）脂肪 貯存和供給能量。 提供30%左右能量。 肝糖原饑餓24小時(shí)被耗盡； 體內(nèi)脂肪可供機(jī)體10多天至2個(gè)月。 （3）蛋白質(zhì) 主要用于重新合成蛋白質(zhì)。 是次要的供能物質(zhì)，只有在糖和脂肪缺乏時(shí)，才通過(guò)糖異生和生成酮體參與能量代謝。,（二）能量的利用 50%以上在生成ATP時(shí)轉(zhuǎn)化為熱能。 肌肉收縮和舒張 （機(jī)械能） 物質(zhì)合成 （化學(xué)能） 物質(zhì)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn) 僅骨骼肌收縮可做外功，其他各種功能活動(dòng)所做的功都轉(zhuǎn)化為熱能。,ATP供能,（三）能量平衡 （熟悉） 攝入的能量消耗的能量 體重增加 體質(zhì)指數(shù)：是以體重（kg）除以身高(m)的平方。 2

3、4為超重; 28為肥胖。 腰圍 男性宜85 cm，女性宜80 cm。,2011年3月28日，廣東佛山，盧梽豪正在踢球。4歲的盧梽豪，身高110厘米，體重62公斤。,二、能量代謝的測(cè)定,（一）能量代謝的測(cè)定原理 （熟悉） 能量守衡： 食物的化學(xué)能 = 熱能 + 外功 能量代謝率:單位時(shí)間內(nèi)所消耗的能量。 測(cè)定所消耗的食物量，計(jì)算其熱量; 也可測(cè)定產(chǎn)熱量和所做的外功。,(二)與能量代謝測(cè)定有關(guān)的幾個(gè)概念,1.食物的熱價(jià) （掌握） 1克某種食物氧化時(shí)所釋放的熱量。 物理熱價(jià) 體外燃燒 生物熱價(jià) 體內(nèi)生物氧化 糖=17.2kJ 脂肪=39.8kJ 蛋白質(zhì)=18.0kJ （體外燃燒時(shí)熱價(jià)為23.4kJ）

4、,2.食物的氧熱價(jià) （掌握） 某種食物氧化時(shí)消耗1升氧氣所產(chǎn)生的熱量。 3.呼吸商 respiratory quotient RQ （掌握） 一定時(shí)間內(nèi)機(jī)體呼出的二氧化碳量與吸入的氧氣量的比值。 糖氧化時(shí)RQ為1，蛋白質(zhì)為0.80，脂肪為0.71； 進(jìn)食混合食物時(shí)呼吸商為0.85。 一般情況下，主要由糖和脂肪供能，蛋白質(zhì)供能的量可忽略不計(jì)。,非蛋白呼吸商（難點(diǎn)，了解）,概念：糖和脂肪氧化時(shí)產(chǎn)生的CO2量和消耗的O2量的比值。 糖：熱價(jià) 17.2KJ/g, 耗氧量 0.83L/g, CO2產(chǎn)量0.83L/g； 脂肪：熱價(jià) 39.8KJ/g, 耗氧量 2.03L/g, CO2產(chǎn)量1.43L/g.

5、若混合食物中糖占12%，脂肪占88%（共100g） 則耗氧量：0.83*12+2.03*88=188.6L CO2產(chǎn)量： 0.83*12+1.43*88=135.8L 非蛋白呼吸商為：135.8/188.6=0.72 總產(chǎn)熱量：17.2*12+39.8*88=3708.8KJ 氧熱價(jià)：3708.8/188.6=19.66,（三）能量代謝的測(cè)定方法,1. 直接測(cè)熱法 直接測(cè)量整個(gè)機(jī)體在單位時(shí)間內(nèi)向外界環(huán)境散發(fā)的總熱量。 設(shè)備復(fù)雜，操作繁瑣，應(yīng)用受限。 2. 間接測(cè)熱法 利用化學(xué)反應(yīng)中的定比定律 葡萄糖:,C6H12O6+ 6O2 6CO2+6H2O+38ATP 三軟脂酸甘油酯 (三棕櫚酸甘油酯)

6、: 2C51H98O6+145O2 102CO2+98H2O,間接測(cè)熱法 （了解） 求機(jī)體一定時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)熱量 （1）測(cè)出氧耗量和CO2產(chǎn)生量及尿氮排出量 蛋白質(zhì)的平均重量組成： C 53%，H 7%，O 23%，N 16%，S 1%。 那么蛋白質(zhì)分解量=尿氮量6.25 （2）求非蛋白呼吸商 （3）查表，根據(jù)非蛋白呼吸商計(jì)算糖和脂肪代謝的產(chǎn)熱量 （4）計(jì)算24小時(shí)產(chǎn)熱量,某人24小時(shí)的耗氧量為400L，CO2產(chǎn)量為340L。24小時(shí)尿氮排出量為12g，計(jì)算其24小時(shí)能量代謝值。 (1) 蛋白質(zhì)代謝 氧化量12g6.2575g 產(chǎn)熱量1875g1350kJ 耗氧量0.9575g71.25L CO2

7、產(chǎn)量0.7675g57L (2) 非蛋白代謝 耗氧量40071.25328.75L CO2產(chǎn)量34057283L NPRQ=283/328.750.86 (3) 非蛋白物質(zhì)產(chǎn)熱量為: 328.7520.406706.5kJ (4) 總產(chǎn)熱量為： 6706.513508056.5kJ,三、影響能量代謝的因素 （重點(diǎn)）,1、肌肉活動(dòng)：最為顯著 勞動(dòng)或運(yùn)動(dòng)時(shí)，為安靜時(shí)的10-20倍。 2、精神活動(dòng) 與伴隨的肌肉緊張, 神經(jīng)興奮，激素分泌有關(guān)。 3、食物的特殊動(dòng)力效應(yīng) （重點(diǎn)） 定義：進(jìn)食能刺激機(jī)體額外消耗能量的作用。 進(jìn)食后1小時(shí)開(kāi)始，延續(xù)7-8小時(shí)。 與消化吸收無(wú)關(guān)； 與肝臟處理氨基酸或合成糖原有

8、關(guān)。 4、環(huán)境溫度 環(huán)境溫度20-30時(shí)，最為穩(wěn)定。,四、基礎(chǔ)代謝,指人體在基礎(chǔ)條件下的能量代謝。 基礎(chǔ)代謝率 （重點(diǎn)） 指在基礎(chǔ)狀態(tài)下，單位時(shí)間內(nèi)的能量代謝。 基礎(chǔ)條件：清晨,清醒,靜臥,未做肌肉活動(dòng);無(wú)精神緊張;禁食12小時(shí);環(huán)境溫度20-250C。 能量代謝率的高低與體表面積成正比。 單位為 kJ/(m2h),正常變化：年齡 兒童成人老人 性別 男性女性 判斷標(biāo)準(zhǔn)：正常 20%才有可能是病理性的。 病理性變化： 甲狀腺功能亢進(jìn) +25-80% 甲狀腺功能低下 -20-40% 發(fā)熱 體溫每升高1，基礎(chǔ)代謝率增加13%。,第二節(jié) 體溫及其調(diào)節(jié) 一、體溫 （了解） （一）表層溫度和核心溫度 表

9、層溫度：機(jī)體表層的溫度。 皮膚溫度：機(jī)體表層的最外層，皮膚的溫度。 額部 軀干 手 足 易受環(huán)境溫度的影響，各部分之間差異較大。 與局部血流量有密切關(guān)系 核心溫度：機(jī)體核心部分的溫度。 相對(duì)穩(wěn)定，各部分之間差異較小。 肝臟38左右，腦接近38 ，腎、胰腺、十二指腸，直腸37.5。,體溫：機(jī)體核心部分的平均溫度。（掌握） 腋下溫度 36.0-37.4 口腔溫度 36.7-37.7 直腸溫度 36.9-37.9 （二） 體溫的正常變動(dòng)（了解） 1、晝夜波動(dòng)： 清晨2-6時(shí)最低，午后1-6時(shí)最高。 2、性別：成年女性高于男性0.3 女性的基礎(chǔ)體溫隨月經(jīng)周期而變動(dòng)。,3、年齡 小兒體溫高且不穩(wěn)定，老人

10、體溫低。 4、肌肉活動(dòng) 劇烈的肌肉活動(dòng)使產(chǎn)熱量增加，體溫升高。 5、其他：情緒、進(jìn)食、環(huán)境溫度等。,二、機(jī)體的產(chǎn)熱與散熱,(一) 產(chǎn)熱過(guò)程 1.主要產(chǎn)熱器官 （掌握） 安靜時(shí) 內(nèi)臟器官（肝臟） 運(yùn)動(dòng)時(shí) 肌肉，90% 2.產(chǎn)熱形式：（了解） （1）寒戰(zhàn)產(chǎn)熱 寒戰(zhàn)是指在寒冷環(huán)境中骨骼肌發(fā)生不隨意 的節(jié)律性收縮，其節(jié)律為每分鐘9-11次。 特點(diǎn):屈肌和伸肌同時(shí)收縮，不做外功。,（2）非寒戰(zhàn)產(chǎn)熱 提高組織代謝率來(lái)增加產(chǎn)熱。 由棕色脂肪組織實(shí)現(xiàn)，分布在新生兒肩胛下區(qū)、頸部大血管周?chē)⒏构蓽系忍帯?3. 產(chǎn)熱活動(dòng)的調(diào)節(jié) 1. 體液調(diào)節(jié)： 甲狀腺激素 作用緩慢，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng); 腎上腺素、去甲腎上腺素及生長(zhǎng)激素

11、 起效快，持續(xù)時(shí)間短。 2. 神經(jīng)調(diào)節(jié) 寒戰(zhàn)及激素的分泌由神經(jīng)活動(dòng)完成。,(二) 散熱過(guò)程 1.散熱部位：皮膚，其次有呼吸、尿和糞便。 2.散熱的方式 （掌握） 輻射散熱： 以熱射線的形式 安靜時(shí)總散熱量的60%。 影響因素：溫度差、有效輻射面積。 傳導(dǎo)散熱： 直接傳給與之接觸物體 與溫度差、接觸面積及物體的導(dǎo)熱性有關(guān)。 空氣，棉、毛織物，脂肪導(dǎo)熱性差； 水導(dǎo)熱性好。 對(duì)流散熱：通過(guò)氣體流動(dòng) 受溫度差、接觸面積及風(fēng)速的影響。,蒸發(fā)散熱 蒸發(fā)：是水分從體表汽化時(shí)吸收熱量而散發(fā)體熱的一種方式。 蒸發(fā)1克水散發(fā)2.43kJ的熱量。 當(dāng)環(huán)境溫度等于或高于皮膚溫度時(shí)，蒸發(fā)成為唯一有效的散熱方式。 1）不

12、感蒸發(fā)： 指體液的水從皮膚或粘膜（主要是呼吸道粘膜）表面不斷滲出而汽化的形式。 不為人們察覺(jué)，與汗腺活動(dòng)無(wú)關(guān)。 每天1000ml，皮膚600-800ml，呼吸道200-400ml。,2發(fā)汗 汗腺主動(dòng)分泌汗液的過(guò)程。（了解） 大汗腺分布于腋窩和陰部等處。從青春期開(kāi)始活動(dòng)，可能和性功能有關(guān)。 小汗腺分布于全身皮膚。 分布密度以手掌和足跖最多，額部和手背次之，四肢和軀干最少。 汗腺的分泌能力以四肢和軀干最強(qiáng)。 汗液：水分 99%，NaCl。 調(diào)節(jié)：主要中樞位于下丘腦。汗腺受交感膽堿能神經(jīng)支配。,精神性發(fā)汗：精神緊張或情緒激動(dòng)引起發(fā)汗 手掌、足跖和前額等處汗腺受腎上腺素能神經(jīng)支配。 溫?zé)嵝园l(fā)汗：參與體

13、溫調(diào)節(jié)。汗腺的活動(dòng)受神經(jīng)和體液因素調(diào)節(jié)，發(fā)汗量和發(fā)汗速度還受環(huán)境溫度、濕度和機(jī)體活動(dòng)的影響。 安靜狀態(tài)下，氣溫達(dá)到30左右時(shí)，開(kāi)始發(fā)汗。濕度大，衣著多時(shí)25便可發(fā)汗； 勞動(dòng)或體育運(yùn)動(dòng)時(shí)，氣溫在20以下也可發(fā)汗。,3.循環(huán)系統(tǒng)在散熱中的作用 散熱量與皮膚和環(huán)境之間的溫度差有關(guān)。 皮膚的溫度與皮膚的血流量有關(guān)。 皮膚血流量增加時(shí)，有較多的體熱由深層帶到表層，皮膚溫度升高，散熱量增多。 通過(guò)交感神經(jīng)系統(tǒng)，調(diào)節(jié)皮膚的血流量，改變皮膚溫度，控制物理散熱的多少。,三、體溫調(diào)節(jié),行為性體溫調(diào)節(jié)：指有意識(shí)的調(diào)節(jié)體溫平衡的活動(dòng)，即通過(guò)在不同的環(huán)境中采取的姿勢(shì)和行為來(lái)調(diào)節(jié)體溫平衡的行為。 是體溫調(diào)節(jié)的補(bǔ)充，并使人具有預(yù)見(jiàn)性。 自主性體溫調(diào)節(jié)：在體溫調(diào)節(jié)中樞的控制下，通過(guò)增減皮膚血流量、發(fā)汗、寒戰(zhàn)等生理調(diào)節(jié)反應(yīng)，維持產(chǎn)熱和散熱過(guò)程的動(dòng)態(tài)平衡。,（一）溫度感受器,1.外周溫度感受器 位于皮膚、粘膜和內(nèi)臟中，游離神經(jīng)末梢。 溫覺(jué)感受器冷覺(jué)感受器，1:5-11 對(duì)溫度的水平和變化速度都敏感。 2.中樞溫度感受器 存在部位：主要在下丘腦的視前區(qū)/下丘腦前部(PO/AH區(qū))。 也存在于脊髓、延