生理学第六章能量代谢与体温.ppt

第六章 能量代谢与体温 第一节 能量代谢 第二节 体温及其调节,第一节 能量代谢 一、机体能量的来源和利用 （一）机体能量的来源 1、糖：人体主要的供能物质70% 有氧氧化：1mol葡萄糖释放的能量可合成38molATP。 无氧酵解：1mol的葡萄糖只能合成2molATP。 2、脂肪：主要功能是贮存和供给能量。 3、蛋白质： 主要用于重新合成细胞成分或酶、激素等生物活性物质。 次要功能是提供能量。,（二）能量的转移和利用 转移： 1、三磷酸腺苷（ATP）：是体内重要的储能物质，又是机体 能量的直接提供者。 2、磷酸肌酸（CP）：是高能磷酸键的贮存库。 利用： 肌肉收缩、腺体分泌；合成代谢；神经传导等等。,热能、机械功能、贮备能,二、能量代谢的测定 能量计量单位是焦耳（J）或千焦耳（kJ）。 （一）直接测热法 原理：能量守恒定律 （二）间接测热法 原理：定比定律。 1、与间接测热法有关的几个概念 1）食物的热价： 热价有生物热价和物理热价之分。 蛋白质的生物热价和物理热价是不同的。 2）食物的氧热价： 3）呼吸商： （1）定义： 产生的CO2ml数 RQ =,糖：1.0 蛋白质：0.8 脂肪：0.71 混合食物：0.85,消耗的O2ml数,（2）非蛋白呼吸商：氧和脂肪氧化时产生CO2ml的与消耗的 O2ml数比值,2、步骤： （1）测定机体在一定时间内的耗O2量和CO2产生量， 方法：闭合式测定法,开放式测定法： 条件：呼吸空气； 测定：呼出气的量及其中O2及CO2的容积百分比。 （2）测定一定时间内尿氮排出量。（ 1g尿氮相当于氧化分解 6.25g蛋白质），查表计算蛋白质的产热量、耗氧量、 CO2 产生量 （3）计算NPRQ查表其对应的氧热价计算非蛋白食物的 产热量。 （4）算出总产热量：即蛋白质食物产热量 +非蛋白食物产热量,举例：假定该受试者24小时的耗O2量是400L，CO2产量为340L。 另经测定尿氮排出量为12g，计算该受试者24小时的能 量代谢值。 （1）蛋白质代谢： 氧化量=126.25g=75g 产热量=18kJ/g（生物热价）75g =1350kJ 耗氧量=0.95L/g75g=71.25L CO2产量=0.76L/g75g=57L （2）非蛋白代谢：耗O2量=400L-71.25L=328.75L CO2产量=340L-57L=283L NPRQ=283L328.75=0.86,（3）根据NPRQ的氧热价计算非蛋白代谢的产热量 查表7-2，NPRQ为0.86，氧热价为20.40kJ/L。 所以，非蛋白代谢产热量=328.75L20.40kJ/L =6706.5kJ （4）24小时产热量=1350+6706.5=8056.5（kJ） 3、临床应用的简便方法 （1）测定一定时间内的耗氧量和CO2排出量呼吸商 作为NPRQ （2）用代谢测定仪测定一定时间内的耗氧量 将混合食物NPRQ定为：0.82,三、影响能量代谢的主要因素 （一）生理活动和环境因素 1、肌肉活动：肌肉活动对于能量代谢的影响最为显著。,2、睡眠 3、食物的特殊动力作用 蛋白质为30%，糖和脂肪约为4-6%，混合食物为10%。 4、精神活动：精神处于紧张状态肌紧张增强、激素 （如甲状腺激素）等释放增产热量增加。 5、环境温度：安静时，在20-300C的环境温度最为稳定 6、肌肉：主要是肌肉松弛。 （二）个体因素 1、体表面积：衡量单位 2、性别与年龄 （三）其他因素：温度,四、基础代谢 （一）定义 1、基础代谢： 2、基础状态：是指满足以下条件的一种状态：清晨、清醒、 静卧、未作肌肉活动；前夜睡眠良好，测定时无紧张状 态；测定前至少禁食12小时；室温保持在20-250C。 （二）基础代谢率（BMR）的测定及表示方法 1、测定：临床用代谢测定仪耗氧量 用体表面积为尺度来衡量。 举例： 某受试者，男性，20岁，在基础状态下1小时的耗氧量15L， 其体表面积为1.5m2，计算基础代谢率。 将呼吸商设定为0.82，其相对应的氧热价为20.18kJ/L故： BMR= 20.18kJ/L15L/h 1.5m2=201.8kJ/（m2.h）,2、表示方法： 基础代谢率=,实测值 - 正常平均值,正常平均值,100%,3、BMR的临床意义： 1）BMR与我国人正常的BMR平均值比较： 相差在10-15%之间，均不属病态； 相差之数超过20%时，才可能是病理变化。 2）BMR的测量是临床诊断甲状腺疾病的重要辅助方法。 甲状腺功能低下时，BMR可比正常值低20-40%； 甲状腺功能亢进时BMR可比正常值高出25-80%。,第二节 体温及其调节 一、 体温 二、 机体的产热与散热 三、 体温调节,一、体温 （一）体表体温和体核体温 1、概念： 2、差别： 1）体核温度相对稳定，各部位之间差异小肝温度380C 2）体表温度要低于体核温度，由表及里，存在比较明显的温度梯度。体表最外层皮肤各部位的温度差也大。 3）随着环境温度的变化，体核与体表两者相对的比例可出现大幅度的变动。 3、体温：生理学所说的体温是指体核温度。,（二）体温的测定 临床：直肠温度：36.9-37.90C； 口腔温度：36.7-37.70C； 腋窝温度：36.0-37.40C。 实验研究：食管温度体核温度的一个指标； 鼓膜温度作为脑组织温度的指标。 人类的体温范围： 35 - 410C,（三）体温的正常变动 1、体温的昼夜周期性变化： 2-5Am：体温最低，Pm：1-5时最高；波动幅度不超过10C 2、性别的影响： 成年女子高于男子约0.30C，随月经周期而出现双相体温。 3、年龄的影响： 新生儿，特别是早产儿：体温易受环境因素影响。 老年人：基础代谢率低，体温亦偏低。 4、情绪和体力活动其它因素的影响： 5、季节和地区：,二、机体的产热与散热 （一）产热 1、主要产热器官：安静肝、脑；运动骨骼肌。 2、机体的产热形式 1）基础代谢产热 2）食物特殊动力效应产热 3）寒战产热：是骨骼肌发生不随意的节律性收缩的表现。 2）非寒战产热：又称代谢产热，发生在细胞水平。以褐色脂肪组织的产热量为最大。,3、产热活动的调节： 1）体液调节： A、甲状腺激素：作用缓慢，但持续时间长。 B、肾上腺素和去甲肾上腺素以及生长激素：作用迅速，维持 时间短。 2）神经调节： 寒冷刺激交感神经系统肾上腺髓质NE、E释放增加。 寒冷中枢神经系统下丘脑TRH释放TSH释放。,（二）散热 1、人体的散热途径 1.5% 粪、尿 14% 呼吸道 85% 皮肤 2、机体内热量到达皮肤的途径 （1）热传导 （2）皮肤血液循环 热量 = 比热（血液） 血量（皮肤） 温度差（动脉-静脉） （KJ/h ）,交感神经紧张性,2）环境温度升高到接近或高于皮肤温度： 蒸发散热：分为不感蒸发和发汗两种。 不感蒸发：即人在低温环境中，皮肤和呼吸道不断有水份渗出而被蒸发的一种形式。其中皮肤的水份蒸发叫不显汗，与汗腺活动无关。 发汗：又称可感蒸发，是通过汗腺主动分泌汗液的过程。,3、皮肤散热方式 1）皮肤温度高于环境温度： A、辐射散热： B、传导散热： C、对流散热：通过气体交换热量。 2）环境温度升高到接近或高于皮肤温度：蒸发散热 不感蒸发：（皮肤、呼吸道）不受体温调节机制控制 不显汗，与汗腺活动无关。 发汗（可感蒸发）：汗腺主动分泌汗液的过程。,蒸发散热,4、发汗 （1）汗腺的分类 1）大汗腺腋窝、乳头、阴部不受神经支配 2）小汗腺 全身皮肤 交感胆碱能神经 （一些）掌心、足底 肾上腺能神经 （2）温热性发汗 小汗腺分泌蒸发散热、调节体温 精神性发汗 交感胆碱能 与体温调节无关 肾上腺能神经 味觉性发汗。,（3）成分：水99% 固体成分不到1%（大部分为NaCl) （4）汗液分泌 主动分泌 醛固酮调节低渗汗液 大量发汗高渗性脱水。,散热过程的调控 汗腺 皮肤出汗,小汗腺（皮肤） 温热性出汗 蒸发散热增强 汗腺（手掌、足趾、前额） 精神性出汗 （散热作用不大）,皮肤小动脉舒张、A-V吻合支开放 皮肤血流量增多 辐散、传导、对流散热增加,主要散热部位皮肤,三、体温调节 （一）概述：体温调节系统自动控制环路（负反馈）,行为,（一）温度感受器 1、外周温度感受器：以冷感受器为主。 游离的神经末梢； 皮肤、粘膜、内脏； 2、中枢温度感受器： 神经元； 脊髓、延髓、脑干网状结构、下丘脑等； 冷敏神经元、热敏神经元； 视前区-下丘脑前部（PO/AH）： 能感受局部脑温的变化， 能对其以外部位传来的温度变化信息发生反应。,（二）体温调节中枢 1、中枢： 下丘脑体温调节的基本中枢 PO/AH体温调节中枢整合的关键部位。 2、传出途径： 躯体神经行为性体