能量代谢与体温调节ppt课件

1、第七章第七章 能量代谢与体温调理能量代谢与体温调理第一节第一节 能能 量量 代代 谢谢第二节第二节 体体 温温 调调 节节新陈代谢新陈代谢物质代谢物质代谢 能量代谢能量代谢合成和分解代谢合成和分解代谢 伴随物质代谢出现的伴随物质代谢出现的能量释放、储存、转移和能量释放、储存、转移和利用的过程利用的过程 第一节第一节 能量代谢能量代谢 能量代谢能量代谢(energy metabolism)(energy metabolism)物物质代谢过程质代谢过程 伴随的能伴随的能量储存、释放、转移和利用量储存、释放、转移和利用 一、食物的能量转化一、食物的能量转化( (一一)ATP)ATP是体内能量转化和利

2、用的关是体内能量转化和利用的关键物质键物质 三磷酸腺苷三磷酸腺苷adenosine adenosine triphosphate,ATPtriphosphate,ATP ATP ATP ADP+Pi+33.47kJADP+Pi+33.47kJ ATP ATP是体内重要的储能物质、直是体内重要的储能物质、直接供能物质接供能物质 高能磷酸键：高能磷酸键：ATP ATP 磷酸肌酸磷酸肌酸CPCP 1、糖、糖carbohydrate 以葡萄糖为中心的有氧代谢和无氧酵解以葡萄糖为中心的有氧代谢和无氧酵解二几种主要营养物质的能量转化二几种主要营养物质的能量转化G G-6-P 丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰CoA三

3、羧酸循环三羧酸循环H2O + CO2 + 能量能量 ( E )3 3、蛋白质、蛋白质proteinprotein 氨基酸氨基酸-重新合成蛋重新合成蛋白质白质2 2、脂肪、脂肪fatfat 储存和供应能量储存和供应能量 脂肪脂肪 酶酶 甘油甘油+ +脂肪酸脂肪酸糖糖(70%) 脂脂(30%) H2O + CO2 + 能量能量 ( E ) 50%为热能为热能50%储存于储存于ATP维持体温维持体温 N激动、腺体分泌激动、腺体分泌等等 肌肉收缩肌肉收缩外功外功 二、能量代谢的测定二、能量代谢的测定( (一一) )有关概念有关概念2 2、食物的氧热价、食物的氧热价thermal eruivalent

4、of oxygenthermal eruivalent of oxygen 某种食物氧化时耗费某种食物氧化时耗费1L1L氧气所产生的能量。氧气所产生的能量。 反映耗反映耗O2O2量与热量间的关系量与热量间的关系 1 1、食物的热价、食物的热价thermal equivalent of foodthermal equivalent of food 1g 1g某种食物氧化某种食物氧化( (或在体外熄灭或在体外熄灭) )时所释放的能量时所释放的能量 物理热价物理热价 生物热价生物热价 3 3、呼吸商、呼吸商respiratory quotient,RQ respiratory quotient,RQ

5、 一定时间内机体呼出的一定时间内机体呼出的CO2CO2量与吸入量与吸入O2O2量的比值。量的比值。 RQRQCO2CO2产生量产生量/ /耗耗O2O2量量三种营养物质氧化的几种数据三种营养物质氧化的几种数据物质物质 耗耗O2O2量量 产产CO2CO2量量 物理热价物理热价 生物热价生物热价 氧热价氧热价 呼吸呼吸商商(L/g) (L/g) (KJ/g) (KJ/g) (L/g) (L/g) (KJ/g) (KJ/g) (KJ/L) (R Q)(KJ/L) (R Q) 糖糖 0.83 0.83 17.15 17.15 20.66 0.83 0.83 17.15 17.15 20.66 1.001

6、.00脂脂 肪肪 2.03 1.43 39.75 39.75 19.58 2.03 1.43 39.75 39.75 19.58 0.710.71蛋白质蛋白质 0.95 0.76 23.43 17.99 18.93 0.95 0.76 23.43 17.99 18.93 0.800.80 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(二二)能量代谢的丈量原理和方法能量代谢的丈量原理和方法 1、直接丈量法、直接丈量法 测定整个机体在单位时间内向外界环境发测定整个

7、机体在单位时间内向外界环境发散的散的 总热量。总热量。 2、间接测热法、间接测热法 1定比定律：定比定律： 反响物的量与产物之间是一定的比例关反响物的量与产物之间是一定的比例关系系 C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O+ H v利用这种定比关系，查出一定时间内整个人体中氧利用这种定比关系，查出一定时间内整个人体中氧化分解的糖、脂肪、蛋白质各有多少，然后据此计化分解的糖、脂肪、蛋白质各有多少，然后据此计算出该段时间内整个机体所释放出来的热量。算出该段时间内整个机体所释放出来的热量。v v因此，必需处理两个问题：因此，必需处理两个问题：v 一是每种营养物质氧化分解时产生的能量一是每种营养物质

8、氧化分解时产生的能量有多少即食物的热价；有多少即食物的热价；v 二要分清三种营养物质各氧化了多少。二要分清三种营养物质各氧化了多少。 (2)计算步骤计算步骤 测定测定CO2产生量、耗产生量、耗O2量和尿氮量；量和尿氮量； 1g尿氮尿氮(NP)需氧化蛋白需氧化蛋白6.25g 尿氮量尿氮量蛋白质的量蛋白质的量蛋白质耗蛋白质耗O2量、量、 CO2产生量和产热量产生量和产热量NPRQ查表查表得氧得氧 热价热价非蛋白代谢的产热量非蛋白代谢的产热量 能量代谢计算：能量代谢计算： 非蛋白食物的产热量非蛋白食物的产热量+蛋白食物的产蛋白食物的产热量热量间接测热法的计算方法举例v例如：受试者24小时的耗氧量为4

9、00L，CO2产量为340L。另经测定尿氮排出量为12g。蛋白质生物热价18kJ/g ，耗氧量0.95L/g，CO2产量0.76L/g v计算步骤如下：1蛋白质氧化量=126.25=75gv 产热量=1875=0kJ 耗氧量=0.9575=71.25Lv CO2产量=0.7675=57L v2非蛋白呼吸商 非蛋白代谢耗氧量=400-71.25=328.75Lv非蛋白代谢CO2产量=340-57=283L 非蛋白呼吸商=283/328.75=0.86v (3)根据非蛋白呼吸商的氧热价计算非蛋白代谢的热量v查表,非蛋白呼吸商为0.86时,氧热价为20.41。v 非蛋白代谢产热量=328.7520.

10、41=6709.8kj 。v4计算24小时产热量v24小时产热量=0+6709.8=8059.8kJv 计算的最后数值8059.8kJ就是该受试者24小时内的能量代谢率三、影响能量代谢的要素三、影响能量代谢的要素 ( (一一) )肌肉活动肌肉活动 最显著的影响要素最显著的影响要素 能量代谢率作为评价能量代谢率作为评价 肌肉活动强度的目肌肉活动强度的目的的 ( (二二) ) 精神要素精神要素 表表7-3 机体不同形状时机体不同形状时 的能量代谢率的能量代谢率 形状形状 产热量产热量(KJ/m2.min) 躺卧躺卧 2.73开会开会 3.40擦窗子擦窗子 8.30洗衣洗衣 9.89扫地扫地 11.

11、37打排球打排球 17.05打篮球打篮球 24.22踢足球踢足球 24.98持重机枪跃进持重机枪跃进 42.39( (三三) )食物的特殊动力效应食物的特殊动力效应specific dynamic effectspecific dynamic effect 1 1、定义：进食后一段时间，食物刺激机、定义：进食后一段时间，食物刺激机体产生额体产生额 外能量耗费的外能量耗费的作用作用 2 2、机制：、机制：四环境温度四环境温度 20 203030稳定，肌肉松稳定，肌肉松 20 20 代谢率添加；代谢率添加； 30 30 代谢率代谢率添加添加等热范围：在一定温度范围内，机体的代等热范围：在一定温度范

12、围内，机体的代谢强度和产热量维持在生理最低程度，而谢强度和产热量维持在生理最低程度，而体温仍能维持恒定，这一温度范围称为代体温仍能维持恒定，这一温度范围称为代谢稳定区或等热范围。谢稳定区或等热范围。四、根底代谢四、根底代谢basal metabolismbasal metabolism( (一一) )根底代谢：根底形状下的能量代谢根底代谢：根底形状下的能量代谢 根底形状：根底形状： 清晨，清醒、静卧，未作肌肉活动；清晨，清醒、静卧，未作肌肉活动； 前夜睡眠良好，测定时无精神紧张；前夜睡眠良好，测定时无精神紧张； 测定前至少禁食测定前至少禁食1212小时；小时； 室温室温20-25 20-25

13、体温正常体温正常 ( (二二) )根底代谢率根底代谢率(basal metabolic rate,BMR(basal metabolic rate,BMR 1 1、定义：根底形状下单位时间内的能量代、定义：根底形状下单位时间内的能量代谢。谢。 以单位体外表积来衡量以单位体外表积来衡量BMRBMR BMR BMR的测定的测定:(:(通常采用简易法通常采用简易法) )按下面公式计算出按下面公式计算出BMRBMR： BMR BMR20.19520.195耗氧量耗氧量/ /体外表积体外表积 2 2、BMRBMR正常值正常值 KJ/m2.hKJ/m2.h 10101515 2020能够是病理能够是病理五

14、、静止能量代谢五、静止能量代谢v在舍饲或实验条件下，清晨早饲前动物在安静形状下的能量代谢程度。v静止能量代谢与根底代谢的区别：v 包含一定量的食物特殊动力作用；v 包含一些使役的能量；v 能够含有一定调理体温的能量。机体能量代谢率机体能量代谢率与体重相关性不明显与体重相关性不明显 而与体外表积根本上成正比而与体外表积根本上成正比人体外表积推算人体外表积推算: : 公 式 计 算 ： 公 式 计 算 ： 0.00610.0061身高身高cm)cm)0 . 0 1 2 80 . 0 1 2 8 体 重 体 重 ( k g )( k g ) 0.15290.1529 体外表积测算图测体外表积测算图测

15、出。出。 第二节第二节 体体 温温一、体温一、体温body temperaturebody temperature( (一一) )表层体温暖深部体温表层体温暖深部体温 1 1、表层体温：、表层体温： 2 2、深部体温：相对稳定、深部体温：相对稳定 3 3、体温：身体深部的平均、体温：身体深部的平均温度。温度。 正常值：直肠正常值：直肠36.936.937.937.9 口腔口腔36.736.737.7 37.7 腋窝腋窝36.036.037.4 37.4 二体温的正常变动二体温的正常变动 1 1、昼夜周期性变化、昼夜周期性变化 2 2、性别影响、性别影响 3 3、年龄影响、年龄影响 4 4、其他

16、要素、其他要素 二、机体的产热与散热二、机体的产热与散热( (一一) )产热过程产热过程1.1.主要产热器官主要产热器官 肝脏、骨骼肌肝脏、骨骼肌 2、产热方式、产热方式 战栗产热战栗产热shivering thermogenesis 在冰冷环境骨骼肌不随意的节律性收缩在冰冷环境骨骼肌不随意的节律性收缩 特点：屈肌和伸肌同时收缩，特点：屈肌和伸肌同时收缩， 不做外功但产热量很高。不做外功但产热量很高。 战栗前肌紧张战栗前肌紧张 非战栗产热非战栗产热(non-shivering thermogenesis) 又称代谢产热又称代谢产热 褐色脂肪组织褐色脂肪组织(BFR)的产热量最大的产热量最大3

17、3、产热活动的调理、产热活动的调理 1 1体液调理：体液调理： 甲状腺素甲状腺素 Adr Adr 、NE NE 、GHGH 2 2神经调理：神经调理： 冰冷冰冷交感交感- -肾上腺髓质系统肾上腺髓质系统+ NE+ NE、E E 下丘脑下丘脑促甲状腺激促甲状腺激素释放激素素释放激素 产热量产热量 (二)散热1、散热部位：皮肤 2、散热方式： 1辐射thermal radiation 以发射红外线的方式将体热传给外界的散热方式 散热量取决于 皮肤与环境的温度差 有效辐射面积 传导传导thermal conductionthermal conduction 体热直接传给与机体接触的低温物体的散热方式

18、。体热直接传给与机体接触的低温物体的散热方式。 传导散热量取决于传导散热量取决于 与皮肤接触物体的温差与皮肤接触物体的温差 与皮肤接触面积的大小与皮肤接触面积的大小 与皮肤接触物体的导热性与皮肤接触物体的导热性 临床临床: :冷水袋、冰帽为高热患者降温。冷水袋、冰帽为高热患者降温。 对流对流thermal convectionthermal convection 经过气体进展热量交换的散热方式经过气体进展热量交换的散热方式蒸发蒸发evaporationevaporation 经过体表水分蒸发而散失体热的一种经过体表水分蒸发而散失体热的一种方式。方式。 当气温当气温体温时，蒸发是独一的散体温时，

19、蒸发是独一的散热途径热途径 不感蒸发不感蒸发(insensible (insensible perspiration)perspiration) 低温环境中皮肤、呼吸道的水分渗低温环境中皮肤、呼吸道的水分渗出而蒸发。出而蒸发。 不显汗不显汗发汗发汗sweatingsweating又称可感蒸发又称可感蒸发 汗腺自动分泌汗液的过程。汗腺自动分泌汗液的过程。 3 3、汗液：、汗液： 水分：水分：9999 固体：固体： aClaCl 分泌等渗分泌等渗 经汗腺管经汗腺管 NaCl NaCl 被被重吸收重吸收 汗液为低渗汗液为低渗 大量出汗大量出汗高渗性脱水高渗性脱水 4、散热的调理：、散热的调理： 皮肤

20、循环的调理：皮肤循环的调理： 交感交感N 皮肤血管的口径皮肤血管的口径 其血流其血流量量 发汗的调理：发汗的调理： 交感胆碱能交感胆碱能N f(主要主要) 汗腺汗腺 肾上腺素肾上腺素N f 中枢：下丘脑中枢：下丘脑三、体温调理三、体温调理 自主性体温调理自主性体温调理 行为性体温调理行为性体温调理( (一一) )温度感受器温度感受器 热感受器热感受器 外周温度感受器外周温度感受器 冷感受器冷感受器 中枢温度感受器中枢温度感受器 1 1、外周温度感受器、外周温度感受器 觉得神经末梢觉得神经末梢 分布：皮肤、粘膜和内脏分布：皮肤、粘膜和内脏 2. 2.中枢温度感受器中枢温度感受器 分类：热敏神经元、冷敏神经元分类：热敏神经元、冷敏神经元血温血温热敏神经元激动发放频热敏神经元激动发放频率率血温血温冷敏神经元激动发放频冷敏神经元激动发放频率率 分布：分布： 冷敏冷敏N N元：脑干网状构造和下丘脑元：脑干网状构造和下丘脑的弓状核的弓状核 热敏热敏N N元：视