第七章能量代谢ppt课件

1、第七章第七章 能量代谢能量代谢w 经过本章的学习，掌握能量代谢来源、去路以及如何测定经过本章的学习，掌握能量代谢来源、去路以及如何测定w w 掌掌 握：能量代谢的含义握：能量代谢的含义w 食物的热价、氧热价、呼吸商的概念食物的热价、氧热价、呼吸商的概念w 根底代谢和根底代谢率的概念根底代谢和根底代谢率的概念w 能量的来源和去路能量的来源和去路w 间接测热法的根本原理和方法间接测热法的根本原理和方法w 测定呼吸商和非蛋白呼吸商的意义测定呼吸商和非蛋白呼吸商的意义w 影响能量代谢量的要素影响能量代谢量的要素w 测定根底代谢率的临床意义测定根底代谢率的临床意义概述 物质代谢物质代谢material

2、metabolism 新陈代谢新陈代谢metabolism 能量代谢能量代谢energy metabolism 能量代谢能量代谢energy metabolism 是指体内伴随物质代谢过程而发生的能量的是指体内伴随物质代谢过程而发生的能量的释放、转移和利用的过程。释放、转移和利用的过程。第一节第一节 机体能量的来源和去路机体能量的来源和去路Input and output of energy of the body w 一、能量的来源一、能量的来源 (Input of energy) w 1.糖糖(carbohydrate)：体内所需能量有：体内所需能量有70%来源于糖来源于糖w 2.脂肪脂肪

3、fat：体内能源物质最主要的储存：体内能源物质最主要的储存方式方式w 3.蛋白质蛋白质protein：w 普通生理情况下，蛋白质不供能；只普通生理情况下，蛋白质不供能；只需某些特殊情况，如长期饥饿、恶病质时才需某些特殊情况，如长期饥饿、恶病质时才供能。供能。 二、二、ATP在能量代谢中的作用在能量代谢中的作用 Role of ATP in metabolism ATP既是体内重要的贮能物质，又是体内既是体内重要的贮能物质，又是体内直接的供能物质。直接的供能物质。 耗费的耗费的ATP主要由三大营养物质氧化所释主要由三大营养物质氧化所释放的能量经放的能量经ADP重新合成。重新合成。 ATP是机体参

4、与许多生化偶联反响的中间是机体参与许多生化偶联反响的中间化合物；它以化合物；它以“能量流的方式，不断地耗费能量流的方式，不断地耗费和获取能量，使机体完成一系列的生理过程。和获取能量，使机体完成一系列的生理过程。 第一节第一节 机体能量的来源和去路机体能量的来源和去路Input and output of energy of the body 三、能量的转移、储存和利用三、能量的转移、储存和利用Transfer，storage and utilization of energy 当能量过剩时，经过当能量过剩时，经过ATP将高能磷酸键转移将高能磷酸键转移给肌酸，肌酸和磷酸合成磷酸肌酸给肌酸，肌酸和

5、磷酸合成磷酸肌酸creatine phosphate，CP储存起来；当储存起来；当ATP分解释放能量分解释放能量时，时，CP又将高能磷酸键转移给又将高能磷酸键转移给ADP而生成而生成ATP，以补充组织细胞以补充组织细胞ATP的耗费，从而满足机体在应的耗费，从而满足机体在应急生理活动中对能量的需求。急生理活动中对能量的需求。第一节第一节 机体能量的来源和去路机体能量的来源和去路Input and output of energy of the body 小结：小结：w 一、直接丈量法一、直接丈量法direct calorimetry 二、间接测热法二、间接测热法indirect calorime

6、tryw 一原理一原理w 利用利用“定比定律的关系，只需测出一定比定律的关系，只需测出一w 定时间内人体中氧化分解糖、脂肪和蛋白定时间内人体中氧化分解糖、脂肪和蛋白w 质各有多少，就可以间接测算出机体在这质各有多少，就可以间接测算出机体在这w 段时间内所释放的总热量。段时间内所释放的总热量。w 例如葡萄糖例如葡萄糖w C6H12O66O2 6CO26H2OH 第二节第二节 能量代谢的测定能量代谢的测定The measurement of energy metabolism (二二)测定参数及数据测定参数及数据 1.食物的热价食物的热价thermal equivalent of food： 1g

7、某种食物在体内氧化或在体外熄某种食物在体内氧化或在体外熄灭时所释放的能量。灭时所释放的能量。2.食物的氧热价食物的氧热价thermal equivalent of oxygen： 某种营养物质在体内氧化时耗费某种营养物质在体内氧化时耗费1升升氧所产生的热量。氧所产生的热量。第二节第二节 能量代谢的测定能量代谢的测定The measurement of energy metabolism (二二)测定参数及数据测定参数及数据 3.呼吸商呼吸商respiratory quotient，RQ： 在一定时间内，机体的在一定时间内，机体的CO2产生量与耗产生量与耗O2量的比值量的比值CO2/ O2。ml

8、mlRQ氧耗量二氧化碳产量第二节第二节 能量代谢的测定能量代谢的测定The measurement of energy metabolism 糖糖RQ：1.0；脂肪；脂肪RQ：0.71；蛋白；蛋白RQ：0.8表表7-1 营养物质氧化的有关数据营养物质氧化的有关数据营养物质营养物质产热量产热量(kJ/g)(kJ/g)耗耗O O2 2量量(L/g)(L/g)COCO2 2 产生量产生量(L/g)(L/g)氧热价氧热价(kJ/L)(kJ/L)RQRQ(CO(CO2 2/ /O O2 2) )物理热价物理热价生物热价生物热价糖糖17.217.2 (4.1 (4.1 kcal)kcal)16.716.7

9、 (4 (4 kcal)kcal)0.830.830.830.8321.021.01.001.00脂肪脂肪39.839.8 (9.45 (9.45 kcal)kcal)37.737.7 (9 (9 kcal)kcal)2.032.031.431.4319.719.70.710.71蛋白质蛋白质23.4 23.4 (5.65 (5.65 kcal)kcal)16.716.7 (4 (4 kcal)kcal)0.950.950.760.7618.818.80.800.80混合食物混合食物20.420.40.850.854.非蛋白呼吸商非蛋白呼吸商non-protein respiratory qu

10、otient, NPRQ 糖和脂肪氧化非蛋白质代谢时的糖和脂肪氧化非蛋白质代谢时的CO2产产生量与耗生量与耗O2量的比值。量的比值。 (三三) 测定方法及其运用测定方法及其运用 1.闭合式测定法：闭合式测定法：第二节第二节 能量代谢的测定能量代谢的测定The measurement of energy metabolism 2.开放式测定法：开放式测定法： 在呼吸空气条件下，将受试者一定时间内的在呼吸空气条件下，将受试者一定时间内的呼出的气体搜集于气袋中，用气体分析仪分析呼出的气体搜集于气袋中，用气体分析仪分析呼出气中的呼出气中的O2和和CO2容积百分比。再根据两者容积百分比。再根据两者的差值

11、，计算出该时间内的耗的差值，计算出该时间内的耗O2量和量和CO2产生产生量。可用于安静或运动时测定，特别适用于劳量。可用于安静或运动时测定，特别适用于劳动或运动时的能量代谢测定。动或运动时的能量代谢测定。第二节第二节 能量代谢的测定能量代谢的测定The measurement of energy metabolism 四间接测热法的测算四间接测热法的测算1.实际测算法实际测算法 间接测热法实际上的测算程序繁琐，需求测间接测热法实际上的测算程序繁琐，需求测定尿氮和呼吸商，故实践任务中很难推行，多采定尿氮和呼吸商，故实践任务中很难推行，多采用简化法计算。用简化法计算。2.简化测算法简化测算法 用简

12、化法计算的产热量数值与实际测算的产热用简化法计算的产热量数值与实际测算的产热量数值颇为相近，其误差值在量数值颇为相近，其误差值在1%2%。3.临床简便测算法临床简便测算法4.静息能量耗费的测算静息能量耗费的测算 第二节第二节 能量代谢的测定能量代谢的测定The measurement of energy metabolism 测算举例：测算举例： 首先测定受试者一定时间内的耗首先测定受试者一定时间内的耗O2量和量和CO2产生量。假定该受试者产生量。假定该受试者1h的耗的耗O2量是量是15.5 L，CO2产生量为产生量为13 L已换算成规范形状的气体容已换算成规范形状的气体容积。另经测定尿氮排出

13、量为积。另经测定尿氮排出量为0.5 g。根据这些数。根据这些数据计算此人的能量代谢率据计算此人的能量代谢率kJ/24 h。计算步骤。计算步骤如下：如下：蛋白质代谢：氧化量蛋白质代谢：氧化量=0.56.25g=3.125g 产热量产热量=18kJ/L生物热价生物热价3.125g=56.25kJ 耗氧量耗氧量=0.95L/g3.125g =2.97L CO2产生量产生量=0.76L/g3.125g=2.38L非蛋白代谢：耗非蛋白代谢：耗O2量量=15.5L-2.97L =12.53L CO2产量产量=13L-2.38L =10.62LNPRQ =10.62L12.53L=0.85根据根据NPRQ的

14、氧热价计算非蛋白代谢的产热量：的氧热价计算非蛋白代谢的产热量：查表查表7-2，NPRQ为为0.85时，氧热价为时，氧热价为20.34kJ/L。故。故 非蛋白代谢产热量非蛋白代谢产热量=12.53L20.34kJ/L=254.86kJ计算计算1 h产热量：产热量： 1 h的产热量为蛋白质代谢的产热量和非蛋白代的产热量为蛋白质代谢的产热量和非蛋白代谢的产热量之和，即谢的产热量之和，即 1 h产热量产热量=56.25kJ + 254.86kJ=311.11kJ计算计算24 h产热量：产热量： 24 h产热量产热量=311.11kJ 24=7466.64 kJ 简化计算举例：简化计算举例：上述例子按简

15、化法计算，查表上述例子按简化法计算，查表7-2，NPRQ为为0.85时，氧热价为时，氧热价为20.34kJ/L，那，那么：么： 1 h产热量产热量=20.34kJ/L15.5L=315.27kJ 24 h产热量产热量=315.27kJ24=7566.48 kJ用简化法计算的产热量数值与实际测算用简化法计算的产热量数值与实际测算的产热量数值颇为相近，其误差值在的产热量数值颇为相近，其误差值在1%2%。 *临床简便测算法w 普通情况下，人们吃的都是混合食物，其NPRQ为0.85，与此相应的氧热价为20.34kJ/L，因此，用肺量计测得一定时间通常测6min，再换算成24h的耗O2量，便可计算产热量

16、。即w 24h产热量=20.34kJ/L 耗O2量L第三节 影响能量代谢的要素Factors affecting energy metabolism六其他如年龄性别睡眠激素等五环境温度四精神活动三食物的特殊动力效应二肌肉活动一体外表积影响能量代谢的要素第三节 影响能量代谢的要素Factors affecting energy metabolism一、体外表积一、体外表积body surface area 1、公式法、公式法体外表积体外表积m2=0.0061身高身高cm+0.0128 体重体重kg-0.1529 2、图表法、图表法 第三节 影响能量代谢的要素Factors affecting e

17、nergy metabolism二、肌肉活动二、肌肉活动 肌肉活动是影响能量代谢最显著的要素。由肌肉活动是影响能量代谢最显著的要素。由于不论是运动开场，还是运动停顿后，能量代谢于不论是运动开场，还是运动停顿后，能量代谢均维持较高程度。在猛烈运动或强劳动时，其机均维持较高程度。在猛烈运动或强劳动时，其机体产热量比安静时可添加数倍到数十倍。因此，体产热量比安静时可添加数倍到数十倍。因此，可将能量代谢率作为评价劳动强度的目的。可将能量代谢率作为评价劳动强度的目的。第三节 影响能量代谢的要素Factors affecting energy metabolismTab.7-3 Energy Metabo

18、lic Rate During Different Types of ActivityState of the bodyHeat productionkJ/(m2. .min)Lying2.73Meeting3.40Wiping window8.30Washing clothes9.89Sweeping11.36Playing volleyball17.04Playing basketball24.22Playing football24.96第三节 影响能量代谢的要素Factors affecting energy metabolism三、食物的特殊动力效应三、食物的特殊动力效应 由食物引起

19、机体由食物引起机体“额外产生热量的作用称为额外产生热量的作用称为食物的特殊动力效应食物的特殊动力效应specific dynamic effect。 蛋白质类食物额外添加的热量可达蛋白质类食物额外添加的热量可达30 %；糖和；糖和脂肪的特殊动力效应可添加热量约为脂肪的特殊动力效应可添加热量约为46 %；混合；混合食物的这种作用较小，仅为食物的这种作用较小，仅为10 %左右。左右。第三节 影响能量代谢的要素Factors affecting energy metabolism第三节 影响能量代谢的要素Factors affecting energy metabolism四、精神活动四、精神活动

20、在安静形状下约有在安静形状下约有15 %的循环血量进入脑循的循环血量进入脑循环，但脑的分量只占体重的环，但脑的分量只占体重的2.5 %，此时脑组织耗，此时脑组织耗O2量是肌肉组织耗量是肌肉组织耗O2量的量的20倍。因此，当机体处倍。因此，当机体处于紧张形状下，如心情激动、烦恼、愤怒、恐惧于紧张形状下，如心情激动、烦恼、愤怒、恐惧及焦虑等，能量代谢可显著增高。及焦虑等，能量代谢可显著增高。第三节 影响能量代谢的要素Factors affecting energy metabolism五、环境温度五、环境温度 环境温度对环境温度对能量代谢的影能量代谢的影响曲线呈响曲线呈“U型，即环境温型，即环境温

21、度降低或升高，度降低或升高，均可使能量代均可使能量代谢添加。谢添加。第三节 影响能量代谢的要素Factors affecting energy metabolism六、其他要素六、其他要素 w 年龄：年龄： 儿童儿童，老年，老年w 性别性别 ：男性：男性，女性，女性w 睡眠：睡眠可使能量代谢降低睡眠：睡眠可使能量代谢降低1015%w 激素程度：激素程度：GH、T4(T3)、E和和NE等程度等程度，可，可使能量代谢使能量代谢w 细胞因子：瘦素、肿瘤坏死因子细胞因子：瘦素、肿瘤坏死因子、白细胞介素、白细胞介素-6、Ghrelin和和Resistin等参与能量代谢的调理等参与能量代谢的调理 第三节

22、影响能量代谢的要素Factors affecting energy metabolism第四节 根底代谢Basal Metabolism一、根底代谢及根底代谢率的测定The measurement of basal metabolism and basal metabolism rats 一根底代谢和根底代谢率一根底代谢和根底代谢率在根底形状下的能量代谢称为根底代谢在根底形状下的能量代谢称为根底代谢 。单位时间内的根底代谢称为根底代谢率单位时间内的根底代谢称为根底代谢率(BMR), 通常以通常以kJ/m2.h表示。表示。 第四节 根底代谢Basal Metabolism二测定二测定BMR的根本

23、条件的根本条件 清晨空腹，即距前次进食清晨空腹，即距前次进食12 h14 h以上，以以上，以排除食物的特殊动力效应的影响；排除食物的特殊动力效应的影响；清醒安静、清醒安静、卧床和肌肉放松，以防止肌肉活动的影响；卧床和肌肉放松，以防止肌肉活动的影响；排排除紧张、焦虑和恐惧心思，以防止精神紧张等要除紧张、焦虑和恐惧心思，以防止精神紧张等要素的影响；素的影响；坚持室温在坚持室温在2025之间，以排之间，以排除环境温度的影响，受试者体温也要正常；除环境温度的影响，受试者体温也要正常；测测定定BMR的前一晚必需保证足够的睡眠。的前一晚必需保证足够的睡眠。 第四节 根底代谢Basal Metabolism三三BMR测定方法及正常值测定方法及正常值 用肺量计测定受试者用肺量计测定受试者6 min的耗的耗O2量，乘以量，乘以RQ为为0.85的氧热价的氧热价20.34kJ/L，就可求出机体，就可