能量代谢与体温调节.ppt

第九章能量代谢与体温调节 9 1能量代谢 一 机体能量的来源来源 糖 脂肪 蛋白质 合成代谢 同化作用 分解代谢 异化作用 机体的能量来源与去路 二 呼吸商 动物体在一定的时间内的CO2产量与O2的消耗量的比值称为呼吸商 respiratoryquotient RQ 将各种营养物质氧化时的CO2产量与耗氧量的比值称为某种物质的呼吸商 1 糖 RQ 1 00糖一般分子式 CH2O n 2 脂肪 RQ 1氧既需用于与碳氧化也要用于与氢氧化 如 甘油三油酸酯RQ 0 71 3 蛋白质 RQ 0 802蛋白质在体内并非完全氧化成CO2与H2O 一部分氧和碳与氮结合成为含氮废物排出 三 食物的热价 把1克营养物质燃烧时释放的热量称为该物质的热价 将某种营养物质氧化时 消耗1L氧所产生的热量称为该物质的氧热价 9 2代谢率的测定 代谢率 metabolicrate 单位时间内机体的全部能量消耗 间接测热法 根据一定时间内动物体的耗氧量 二氧化碳产量和尿氮排泄量来推算所耗用的代谢物质的成分和数量 再由此计算出总产热量 直接测热法 图 尿氮测定 蛋白质的平均重量组成 碳53 氧23 氮16 硫1 其中16 的氮完全随尿排出 所以1g尿氮相当于氧化分解6 25g蛋白质 1 首先测定受试者24小时内的耗氧量 CO2产量和尿氮量 2 由尿氮量算出被氧化分解的蛋白质量 进而算出其产热量 耗氧量和CO2产量 3 从总耗氧量和总CO2产量中减去蛋白质耗氧量和CO2产量 计算出非蛋白呼吸商 进而计算出非蛋白代谢的产热量 表 4 24小时产热量为蛋白质代谢的产热量与非蛋白代谢的产热量之和 步骤 9 3基础代谢率 basalmetabolicrate BMR 2 BMR即在单位时间内维持清醒状态的生命活动所需的最低的能量消耗 基础代谢率单位 每小时 每平方米体表面积的产热 千卡 m2 h 3 食物的特殊动力作用 食物能使机体产生 额外 热量的现象 原因 被吸收的食物成分在肝内中间代谢的结果 蛋白质分解产物在肝内脱氨基反应中消耗了能量 1 基础状态 人体处于空腹 禁食12h后 清醒 仰卧 适宜气温 18 25 安静时的状态 4 影响代谢率的因素肌肉活动 环境温度 情绪 血液中肾上腺素和甲状腺素的水平 5 测定BMR的临床意义 甲低时 BMR比正常低20 40 甲亢时 BMR比正常高20 80 9 4体温调节 一 变温动物 异温动物和恒温动物 1 变温动物 较低等的脊椎动物如爬行类 两栖类和鱼类 以及无脊椎动物其体温随环境温度而改变 不能保持相对恒定 这些动物叫做变温动物或冷血动物 变温动物对环境温度变化的适应能力较差 到了寒季 其体温降低 各种生理活动也都降至极低的水平 2 恒温动物 进化至较高等的脊椎动物如鸟纲和哺乳纲动物 逐渐发展了体温调节功能 能够在不同温度的环境中保持体温的相对恒定 这些动物叫做恒温动物或温血动物 3 异温动物 还有少数哺乳动物和鸟如 刺猬 蜂鸟等 则介乎上两类动物之间 在暖季 体温能保持相对恒定 到了寒季则体温降低 蛰伏而冬眠 二 体温 表层温度和深部温度 图 体温是指机体深部的平均温度 正常人体的直肠温度平均约为37 5 接近于深部的血液温度 口腔温平均约为37 0 腋窝温平均约为36 8 正常生理情况下 体温可有一定的波动 一昼夜中 清晨2 4时体温最低 午后4 6时最高 变动幅度不超过1 三 恒温动物的产热机制 机体的产热主要包括基础代谢 食物的特殊动力作用和肌肉活动所产生的热量 增加产热途径 主要是肌肉运动 骨骼肌的产热量变化很大 寒战是骨骼肌发生不随意的节律性收缩的表现 其节律为9 11次 分 其特点是伸肌和屈肌同时收缩 基本不做功 但产热量很高 分泌甲状腺激素 脂肪分解 褐色脂肪 brownfat 分布在颈部 两肩之间以及胸腔内一些器官旁 图 安静时 由内脏器官 50 肌肉 20 脑 10 等组织的代谢过程提供热量 物理途径 传导 辐射 对流 蒸发散热 皮肤是主要的散热器官 四 散热机制 散热的调节反应 皮肤血管运动 外部温度变化作用于皮肤温度感受器所引起的皮肤血管收缩或舒张的反射活动 皮肤血管运动导致皮肤血流量的改变 从而改变皮肤温度 是调节体温的主要机制 出汗 由于温热作用于皮肤温感受器所引起的汗腺的反射性活动 汗腺受交感神经支配 支配汗腺的交感神经分泌的递质是乙酰胆碱 五 体温调节 一 温度感受器 1 外周温度感受器 在人体皮肤 粘膜和内脏中 温度感受器分为冷觉感受器和温觉感受器 它们都是游离神经末梢 图 2 中枢温度感受器 在脊髓 延髓 脑干网状结构及下丘脑中 二 体温调节中枢 调节体温的基本中枢在下丘脑 下丘脑存在热敏神经元和冷敏神经元 它们既能感受所在部位温度的变化 又能对传入的温度信息进行整合 图 下丘脑对温度的调节 当外界环境温度改变时 温度信息可通过三条途径传入下丘脑 皮肤的温 冷觉感受器的刺激 将温度变化的信息沿躯体传入神经经脊髓到达下丘脑的体温调节中枢 外界温度改变可通过血液引起深部温度改变 并直接作用于下丘脑前部 脊髓和下丘脑以外的中枢温度感受器也将温度信息传送给下丘脑前部 通过下丘脑前部和中枢其他部位的整合作用 通过三条途径发出指令调节体温 通过交感神经系统调节皮肤血管舒缩反应和汗腺分泌 通过躯体神经改变骨骼肌的活动 如在寒冷环境时的寒战 通过甲