能量代谢体温

第九章 能量代谢与体温,概述,第一节 能量代谢,一、能量来源、转移与利用 食物中的糖、脂肪、蛋白质的碳氢键断裂，释放能量(一)糖:主要(70以上) 血糖，供能，ATP食物中的糖 葡萄糖 肌糖原，肝糖原，贮存 脂肪，蛋白质,消化,吸收,葡萄糖转化成ATP供能的途径： 1葡萄糖 CO2 + H2O + 38molATP 脑组织 1葡萄糖 乳酸 + 2molATP 应急，红细胞,氧充足,氧化,缺氧,糖酵解,（二）脂肪：3040 1mol=2mol Glu,（三）蛋白质：很少(长期饥饿或极度消耗时),脂肪,消化,甘油脂肪酸,吸收,类脂质：细胞构成,脂肪:,分解,甘油:脂肪酸：-氧化 酮体：肝,蛋白质,消化,氨基酸,吸收,组织蛋白,一、能量来源、转移与利用,50%转化为热能，其余以化学能形式贮存于ATP中。,最终除骨骼肌运动时所完成的机械功外，都转变为热能。,（二）能量去路,二、能量代谢的测定 原理：根据能量守恒定律，测定在一定的时间内机体所消耗的食物或测定机体所产生的热量与所做的外功，都可测出机体的能量代谢。 化学能产生的热量外功+化学贮备能若避免作外功时，则 化学能产生的热量能量代谢率：单位时间机体产生的热量。,（一）直接测热法：直接测定单位时间内人体体表、呼出气、尿液和粪便排出的总热量。,（二）间接测热法 间接测热法的原理在一般的化学反应中，反应物的量与产物的量之间呈一定的定比关系，称为定比定律。如： C6H12O6+6O26CO2+6H2O+热能 需知数据：（1）每种营养物质氧化分解时所产生的 能量 （2）三种营养物质各氧化了多少,1 食物的热价 1g某种食物在体内氧化（或在体外燃烧）时所释放的 热量称为该种食物的热价。又称卡价，单位为kJ。 食物的热价分为物理热价和生物热价，蛋白质的生物 热价低于物理热价。脂肪的热价最高。 2 食物的氧热价 某种食物消化时，消耗1L氧所产生的热量称为该种食 物的氧热价。 糖的氧热价最高。,（二）间接测热法,3呼吸商（ respiratory quotient, RQ）：指一定时 间内机体的CO2产量与耗氧量的比值 RQ 各物质的呼吸商：糖为1；脂肪约为0.71；蛋白质 则一般视为0.80；混合食物为0.711.00之间，一般 视其为0.82 。,产生的CO2ml数,产生的CO2mol数,消耗的O2ml数,消耗的O2mol数,（二）间接测热法,由于各种食物在体内氧化时的耗O2量、CO2产生量的不同，故各种食物的氧热价不同。根据RQ可估计某一段时间内机体氧化各种食物的比例：,三种营养物质氧化的几种数据 物 质耗氧量 产CO2量 物理热价 生理热价 氧热价 呼吸商(L/g) (L/g) (KJ/g) (KJ/g) (KJ/g) (R Q) 糖 0.83 0.83 17.0 17.0 21.0 1.00 脂 肪 1.98 1.43 39.8 39.8 19.7 0.71 蛋白质 0.95 0.76 23.5 18.0 18.8 0.80,RQ1.0 氧化糖； RQ0.70 氧化脂肪 RQ0.82一般饮食；RQ0.80或1.0长期饥饿,（二）间接测热法,4.非蛋白呼吸商(NPRQ):指一定时间内，机体氧化非蛋白食物时的CO2产生量与耗O2量的比值。 整体产生CO2总量分解蛋白产生CO2量 NPRQ 整体耗O2总量分解蛋白耗O2量, 分解蛋白产生CO2量= NP6.250.76(L) 分解蛋白耗O2量= NP6.250.94(L),6.25= 每产生1g尿氮(NP)需氧化蛋白6.25g0.76(L)= 每氧化1g蛋白的产生CO2量0.94(L)= 每氧化1g蛋白的耗O2量,（二）间接测热法,（二）间接测热法,三、 能量代谢率的测算 经典方法: 1.测受试者一定时间内的耗氧量和CO2产量 2.测一定时间内尿氮量,从而知该时间内蛋白质消耗量 尿氮6.25 3.计算蛋白质氧化量： 产热量：18蛋白质氧化量 耗氧量：0.94蛋白质氧化量 CO2产量：0.76蛋白质氧化量,4.计算非蛋白呼吸商 非蛋白代谢耗氧量总耗氧量蛋白质耗氧量 非蛋白代谢CO2产量总CO2产量蛋白质CO2产量 非蛋白呼吸商 5.根据非蛋白呼吸商的氧热价计算非蛋白代谢的产热量 6.计算24小时总产热量 蛋白质代谢的产热量非蛋白代谢的产热量,三、 能量代谢率的测算,简便方法： CO2产量 1 (1) 呼吸商 = (2) 求出相应的氧热价 耗氧量 (3)产热量=氧热价耗氧量 2将非蛋白呼吸商定为0.85，从而查出相对应的氧热 价为20.34KJ，然后计算： 产热量=20.34耗氧量(KJ),三、 能量代谢率的测算,四、影响能量代谢的因素（一）肌肉活动： 影响最大,机体不同状态时 的能量代谢率 状态 产热量(KJ/m2.min) 躺卧 2.73开会 3.40擦窗子 8.30洗衣 9.89扫地 11.37打排球 17.05打篮球 24.22踢足球 24.98,1.人体安静时的能量代谢,在2030的环境中较为稳定。肌肉松弛2.T 30，能量代谢率增加。 酶活性增强3.T 20，能量代谢率增加。 寒战和肌紧张增加 激素分泌,（二）环境温度,（三）食物的特殊动力作用：食物使机体产生额外热量的现象。,蛋白质：30； 糖、脂肪：56； 混合食物：10,人在平静地思考问题时，能量代谢受到的影响不大，其产热量一般不超过4%。 精神紧张时，产热量可显著增加。 原因：无意识的肌紧张及刺激代谢的激素释放增多,（四）精神因素：,1年龄：年龄小，则能量代谢率高 2性别：男大于女 3睡眠：低，骨骼肌紧张性下降和 交感神经活动减弱 4. 激素：生长激素，甲状腺激素 ，NE，E，增加,五、其他：,四、基础代谢 （一）基础代谢：机体在基础状态下的能量代谢 基础状态的条件如下： 清晨空腹，即禁食1214h，前一天应清淡、不要 太饱的饮食， 平卧，全身肌肉放松， 清醒且情绪安闲， 室温18-25，,体表面积的计算查表法计算法体表面积(m2)=0.0061身高+0.0128 体重-0.1529,单位时间内每平方米体表面积的基础代谢。,kJ/m2h,基础代谢率(BMR)：,（二）基础代谢率的 测定及正常值：,我国人正常基础代谢水平，依不同年龄组和性别而不同,影响能量代谢率的因素也会影响基础代谢率,BMR = 单位时间的耗氧量20. 34/体表面积,基础代谢率计算举例： 某男，25岁，身高175厘米，体重75公斤。测其24小时 耗氧量为400L，产CO2 340L，求其基础代谢率，并确 定是否正常。,24小时产热量：,体表面积：,基础代谢率：813680/24/1.87181.28,（181.28-157.7）/157.714.95,20.24008136（KJ）,1.87 m2,（二）基础代谢率的 测定及正常值：,测定基础代谢率的临床意义： 辅助检查手段诊断疾病 BMR正常值：1015 20可能是病态 1.甲状腺功能低下时，则BMR低2040； 功能亢进时，则BMR高2580。 2.肾上腺皮质和脑垂体功能低下，BMR低。 3.发热时，BMR升高。体温升高1，BMR升高13 4.阿狄森氏病，神经性厌食，肾病综合症，BMR降低,第二节 体温及其调节,体温：人和高等动物机体的温度。 体表温度：皮肤、皮下组织、肌肉的温度，不稳 定，差异大。手、足温度低，易长冻疮。 皮肤温与局部血流量有关。 体核温度：机体深部（心、肺、脑、腹腔内脏等 处）的温度。较高，稳定，差异小,概述,概念：指身体深部的平均温度，即体核温度。意义：体温的相对恒定是机体新陈代谢和一切生命活动正常进行的必需条件。,T 22心跳停止；T 43酶变性而死亡,概述,一、正常体温及其生理变动 1.肛温：正常为36.937.9。 2.口温：约比直肠低0.2,为36.737.7。 3.腋温：约比口腔低0.3,为36.037.4。,测量设备水银体温计电子体温计,（二）体温的生理变动 1.昼夜节律变化,2.性别差异,早晨26时最低，午后16时最高，幅度不过1。,成年女子体温平均比男子高0.3。 女子体温随月经周期而产生周期性变动。排卵日 最低（约1）。,与孕激素有关,与肌肉活动状态和耗氧量无关，是生物节律。 视交叉上核,（二）体温的生理变动,3.年龄差异,新生儿体温成年人老年人。,新生儿和老人要注意护理。,4.肌肉活动,肌肉活动时，代谢明显增强，产热增加,其他,情绪激动、精神紧张、进食等情况，都会影响体温,（二）体温的生理变动,二、人体的产热与散热,人体正常体温的维持，是在体温调节机构的协调控制下，产热和散热过程达到动态平衡的结果。,（一）产热 1.主要产热器官： 安静时，主要是内脏（尤其肝脏，其次是脑）。 活动时, 主要是骨骼肌。,产热的多少决定于能量代谢的水平。,2、机体的产热形式： 基础代谢产热：细胞数量大，产热多,额外代谢产热（非战栗产热）：,某些激素分泌增加或交感神经兴奋， 褐色脂肪组织,肌肉活动产热：,骨骼肌随意运动，90；寒战(战栗产热) ：骨骼肌不随意收缩，不做功,食物特殊动力效应,（二）散热1.散热部位：,主：皮肤,面积大与外界接触血流丰富有汗腺,辐射传导对流蒸发,2.皮肤散热方式,次：呼出气，粪，尿,2.皮肤散热方式,辐射散热,指体热以热射线形式传给温度较低的周围环境中的散热方式影响因素：温度差有效散热面积,2.皮肤散热方式,传导散热,指体热直接传给与机体相接触的低温物体的散热方式影响因素温度差接触物的热传导率： 冰袋、冰帽接触面积,2.皮肤散热方式,对流散热,指体热凭借空气流动交换热量的散热方式。影响因素：风速、温度差,当气温体温时，蒸发是唯一的散热途径,2.皮肤散热方式,蒸发散热,指体液的水分在皮肤和粘膜表面由液态转化为气态，同时带走大量热量的散热方式。每1.0水蒸发可带走热量2.43KJ不感蒸发：呼吸道和皮肤 量：1L/天；不可控制 影响因素：活动、发热、婴幼儿 临床上给脱水病人补液时应考虑到不感蒸发,发汗（可感蒸发）：汗腺 35以上时的唯一散热途径 影响因素：温度、湿度、风速，劳动强度,2.皮肤散热方式,汗 液,水分：99,汗液流经汗腺排出管的起始部时，有一部分NaCl可被重吸收，从而使最终排出的汗液成为低渗。 机体大量出汗可造成高渗性脱水，要补充大量的水份和适量的aCl。,固体：,大部分为NaCl,其余为KCl、尿素、乳酸等,无葡萄糖和蛋白质,3. 散热的调节： 皮肤循环的调节 交感神经：皮肤血管口径皮肤血流量 皮肤温度皮肤散热量,发汗的调节,三、体温调节,行为性体温调节自主性体温调节：在下丘脑体温调节中枢,（一）温度感受器 1.外周温度感受器 分布：全身皮肤、某些粘膜和腹腔内脏等处。 类型：温觉感受器和冷觉感受器 皮温30时 冷觉感受器+冷觉 皮温35时 温觉感受器+温觉 冷多于热,2.中枢温度感受器 分类：热敏神经元和冷敏神经元分布：下丘脑、脑干 网状结构和脊髓等处 敏感：0.1， PO/AH：热多 脑干和下丘脑：冷多,（二）体温调节中枢从脊髓到大脑皮层的