1、2020/10/4,1,第六章 能量代謝與體溫,2020/10/4,2,第一節(jié) 能量代謝,一、能量的來源與去路 二、能量代謝測定的原理和方法 三、基礎(chǔ)代謝和靜止能量代謝 四、影響能量代謝的因素,2020/10/4,3,能量代謝：物質(zhì)代謝（合成代謝與分解代謝） 過程中所伴隨的能量釋放、轉(zhuǎn)移、貯存和利用,Substantial metabolism Assimilation metabolism Dissimilation metabolism (catabolism) Energy metabolism,2020/10/4,4,一、能量的來源與去路,（一）、有機(jī)體的能量來源 （二）、機(jī)體能量貯備

2、的物質(zhì)形式 （三）、能量貯備物的供能方式生化 （四）、機(jī)體的能量供體 （五）、體內(nèi)能量的去路利用 （六）：能量供應(yīng)系統(tǒng)（以骨骼肌細(xì)胞為例） 了解,2020/10/4,5,動物分類,Endothermic animals（內(nèi)溫動物）: generate heat by metabolism, birds and mammals; Ectothermic animals（外溫動物）: gain heat from external sources; include most of invertebrates, fishs, amphibians, and non-avian reptiles;,2

3、020/10/4,6,動物分類,Poikilotherm（變溫動物）: the body temperature varies with its environment； Homeotherm （恒溫動物）： the body temperature is relatively constant,2020/10/4,7,一、能量的來源與去路,（一）、有機(jī)體的能量來源 糖、脂肪、蛋白質(zhì) （二）、機(jī)體能量貯備的物質(zhì)形式 糖原: 包括肌糖原、肝糖原與胞內(nèi)糖原； 含量：體重的 1% 5%，來源：糖類與非糖物質(zhì) 儲備脂肪:體內(nèi)能源物質(zhì)貯存的主要形式（占體重的20%左右） 蛋白質(zhì): 長期饑餓 (或長期不能

4、進(jìn)食)時下供能;,2020/10/4,8,一、能量的來源與去路,（三）、能量貯備物的供能方式生化 1：糖 有氧氧化供能（心腦組織）： 1molGS 38mol ATP 無氧酵解供能： 1molGS 2mol ATP 氧債 ：恢復(fù)期高于靜息期的額外氧消耗 運(yùn)動后過量氧耗,2020/10/4,9,（三）、能量貯備物的供能方式 2：脂肪： 甘油 在肝磷酸化、脫氫 糖氧化途徑供能; 脂肪 酶 GS 脂肪酸 活化、-氧化 乙酰CoA 糖途徑; 3：蛋白質(zhì) 氨基酸轉(zhuǎn)氨基與脫氨基后供能，部分的氨基以尿 素或尿酸等的形式排出體外。,一、能量的來源與去路,2020/10/4,10,Biological oxid

5、ation,glycogen fat protein glucose FA+TG AA 乙酰CoA CoA TAC 2H+e,2020/10/4,11,2020/10/4,12,一、能量的來源與去路,（四）、機(jī)體的能量供體 ATP是唯一的直接供體； CP與糖、脂、蛋白質(zhì)為間接供體； 1： ATP 既是貯能物質(zhì)，又是釋能物質(zhì) 2：CP高能磷酸鍵的貯存庫； CP Cr +Pi (Cr 肌酸,） CP Cr +Pi +ADP ATP+ Cr,2020/10/4,13,一、能量的來源與去路,（五）、體內(nèi)能量的去路利用 GEDE ME NE More than 50% transfer to heat,

6、 Less than 50% store in the ATP & CP 用于： 肌肉收縮、腺體分泌；合成代謝；神經(jīng)傳導(dǎo)等等 轉(zhuǎn)化為熱能、機(jī)械能、電能、貯備（化學(xué)）能,2020/10/4,14,2020/10/4,15,一、能量的來源與去路,（六）：能量供應(yīng)系統(tǒng)了解 1：瞬時能量供應(yīng)系統(tǒng)： ATP-CP系統(tǒng)（磷酸源系統(tǒng)）56秒， 2：短時能量供應(yīng)系統(tǒng)：乳酸系統(tǒng) 1分鐘左右，肌糖原（葡萄糖）無氧酵解乳酸 ATP ADP 3：長時間的能量供應(yīng)系統(tǒng)：氧化系統(tǒng) 12 3 ,2020/10/4,16,運(yùn)動時間,機(jī)體所需能量,2020/10/4,17,二、能量代謝測定的原理和方法,（一）、能量代謝測定的基

7、本原理 （二）、有關(guān)的概念 （三）、能量代謝測定的方法 （一）、能量代謝測定的基本原理 根據(jù)“能量守恒”定律 機(jī)體的輸入能量 = 熱能+外功+能量貯存,2020/10/4,18,（二）、有關(guān)的概念,1.食物的熱價(jià) 1g食物在體內(nèi)氧化/體外燃燒時所釋放的能量 物理熱價(jià) 、生物熱價(jià) 蛋 白 質(zhì)： 物理熱價(jià)生理熱價(jià) 2.食物的氧熱價(jià) 某種食物氧化時，每消耗1L氧所產(chǎn)生的熱量 3.呼吸熵（RQ） 一定時間內(nèi)機(jī)體二氧化碳產(chǎn)生量與耗氧量的比 4.非蛋白呼吸熵： 糖1.0， 脂肪0.71，蛋白質(zhì)0.80,2020/10/4,19,（三）、能量代謝測定的方法,測定目標(biāo)： 機(jī)體單位時間內(nèi)向外環(huán)境發(fā)散的熱量 1：

8、直接測熱法（direct calorimetry） 2：間接測熱法（indirect calorimetry） 原理：應(yīng)用定比定律與能量守恒定律 測算一定時間內(nèi)糖、脂肪和蛋白質(zhì)氧化的數(shù)量，進(jìn) 而計(jì)算出它們所釋放出的熱量,2020/10/4,20,2020/10/4,21,2020/10/4,22,2020/10/4,23,閉合式測定法,2020/10/4,24,三、基礎(chǔ)代謝和靜止能量代謝,（一） 基礎(chǔ)代謝 （basal metabolism） 基礎(chǔ)代謝：基礎(chǔ)狀態(tài)下的能量代謝水平 基礎(chǔ)代謝狀態(tài): 清晨、清醒、靜臥；禁食1214小時；2025；精神安寧 基礎(chǔ)代謝率（basal metabolism

9、 rates BMR）： 單位時間內(nèi)單位體表面積的基礎(chǔ)代謝 范圍：15%； 20-80%：甲亢； 20-40%：甲低,2020/10/4,25,2020/10/4,26,三、基礎(chǔ)代謝和靜止能量代謝,（二）靜止能量代謝 （resting energy metabolism） 動物在早飼之前伏臥狀態(tài)時的產(chǎn)熱量，作為動物 的基礎(chǔ)代謝。常以代謝體重為單位 （三） standard metabolism rates SMR The metabolic rate of an ectotherm at rest at a specific temperature,2020/10/4,27,四、影響能量代謝的

10、因素,（一）生理活動和環(huán)境因素 1：肌肉活動的影響：最顯著 2：精神活動 3：食物的特殊動力作用 在進(jìn)食后一段時間內(nèi)（從進(jìn)食后1 h左右開始，持 續(xù)78 h），即使同樣處于安靜狀態(tài)，但機(jī)體的產(chǎn) 熱量比進(jìn)食前有所增加 4：環(huán)境溫度,2020/10/4,28,2020/10/4,29,產(chǎn)生的機(jī)制: 可能與肝臟處理蛋白分解產(chǎn)物時的額外能量消耗有關(guān)。,2020/10/4,30,The curve relating the metabolic rate to the environmental temperature is U-shaped.,2020/10/4,31,四、影響能量代謝的因素,（二）個體

11、因素 1、體表面積或體重 2、性別與年齡 3、其他 個體小、年齡小、雄性、快速生長品種、發(fā) 情期、良好營養(yǎng)狀況等會提高能量代謝率。,2020/10/4,32,第二節(jié) 體溫及其調(diào)節(jié),一、正常體溫及其生理波動 二、機(jī)體的產(chǎn)熱和散熱過程 三、體溫調(diào)節(jié) 四、動物對環(huán)境溫度的適應(yīng),2020/10/4,33,Temperature regulator Temperature conformer Energy budgets Torpor:（energy conservation） a physiological state in which activity is low and metabolism d

12、ecrease Hibernation, Estivation, Daily torpor,2020/10/4,34,一、正常體溫及其生理波動,（一）、表層溫度、體核溫度及其測定 體核溫度：相對穩(wěn)定，各部位之間差異?。?肝溫（最高） 臨床：直腸溫度： 口腔溫度：約比直腸低0.2 腋窩溫度：約比口腔低0.3 食管溫度體核溫度的一個指標(biāo)； 鼓膜溫度作為腦組織溫度的指標(biāo),2020/10/4,35,主要動物的肛溫: 人 37、豬 39.2 黃牛 38.3 乳牛 38.6 雞 41.7,2020/10/4,36,一、正常體溫及其生理波動,（二）、體溫的正常生理波動 1.晝夜節(jié)律（日節(jié)律）Circeadi

13、an rhythm 清晨26時最低，午后16時最高；波幅:0.50.7 2：性別 3：年齡 4：麻醉 5：運(yùn)動 6：季節(jié)和地區(qū),2020/10/4,37,正常值： 肛溫： 36.9-37.90 口溫： 36.7-37.70 C 腋溫： 36.0-37.40 C,2020/10/4,38,二、機(jī)體的產(chǎn)熱和散熱過程,(一)產(chǎn)熱過程 1.主要的產(chǎn)熱器官： 安靜狀態(tài)：內(nèi)臟（尤其肝臟，其次是腦） 活動狀態(tài)：骨骼肌,2020/10/4,39,（一）產(chǎn)熱過程,2.產(chǎn)熱方式 基礎(chǔ)代謝；肌肉運(yùn)動； 寒顫性產(chǎn)熱：產(chǎn)熱量很高，代謝率可增加4-5倍 非寒顫性產(chǎn)熱：又稱代謝產(chǎn)熱，以褐色脂肪組織的產(chǎn)熱量為最大 食物的特殊

14、動力作用,2020/10/4,40,（一）產(chǎn)熱過程,3：等熱范圍 動物的代謝強(qiáng)度和產(chǎn)熱量保持在生理最低水平而 體溫仍能維持恒定時的環(huán)境溫度,2020/10/4,41,（一）產(chǎn)熱過程,4：產(chǎn)熱活動的調(diào)節(jié) 1）體液調(diào)節(jié)： A、甲狀腺激素：作用緩慢，但持續(xù)時間長； B、NA、NE、GH ：作用迅速，維持時間短； 2）神經(jīng)調(diào)節(jié)： 寒冷刺激交感神經(jīng)系統(tǒng)腎上腺髓質(zhì) NE、E釋放增加； 寒冷中樞神經(jīng)系統(tǒng)下丘腦 TRH釋放TSH釋放；,2020/10/4,42,（二）、散熱過程,1、機(jī)體的散熱途徑 1.5% 糞、尿；14% 呼吸道； 85% 皮膚 （Countercurrent exchange） 2、皮膚的

15、散熱方式 1）當(dāng)皮膚溫度高于環(huán)境溫度時： A、輻射散熱；B、傳導(dǎo)散熱；C、對流散熱； 2）環(huán)境溫度高于皮膚溫度時： D、蒸發(fā)散熱：不感蒸發(fā)和發(fā)汗,2020/10/4,43,皮膚散熱,2020/10/4,44,2020/10/4,45,三、體溫調(diào)節(jié),體溫調(diào)節(jié)方式：自主性和行為性 自主性體溫調(diào)節(jié)：在下丘腦體溫調(diào)節(jié)中樞控制下，通過增減皮膚血流量、發(fā)汗、寒戰(zhàn)及改變代謝率等生理反應(yīng)，調(diào)節(jié)體熱的放散和產(chǎn)生，使體溫保持相對恒定的體溫調(diào)節(jié)方式。,2020/10/4,46,行為調(diào)節(jié),干擾因素： 致熱原導(dǎo)致調(diào)定點(diǎn) 孕激素導(dǎo)致調(diào)定點(diǎn),2020/10/4,47,2020/10/4,48,三、體溫調(diào)節(jié),1、外周溫度感受器 存在于皮膚、粘膜和內(nèi)臟 溫覺感受器，冷覺感受器 2：中樞溫度感受器 脊髓，延髓，腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和下丘腦 熱敏神經(jīng)元：局部溫度升高時放電； 冷敏神經(jīng)元：局