神经生物学：代谢功能的神经调节机制

1、1代谢功能的神经调节机制2 下丘脑(Hypothalamus)3下丘脑的分区外侧区内测区室周区4 视交叉前区和视上区5 视交叉前区和视上区6 结节区7 结节区8 乳头区9 乳头区10按照从第三脑室的内侧界到外侧边界，分三个带Zones：外lateral, 内medial, 室周periventricular 下丘脑分区11 室周区视交叉上核：位于视交叉上方，接受来自视网膜的神经支配，协调明暗交替和昼夜节律。第二组细胞：调控自主神经系统，调节支配内脏器官的交感神经和副交感神经的传出冲动。第三组细胞：神经分泌神经元，轴突朝下向垂体延伸。12 垂体位置：脑的基底部。代言人：在颅骨腔内。分叶：前叶和后

2、叶。垂体分泌多种激素，影响身体各处的组织与器官。13大细胞性神经分泌细胞轴突沿垂体柄向下延伸，进入垂体后叶，释放化学物质直接进入垂体毛细血管。 -Ernst,Beta Scharrer,德国 下丘脑对垂体后叶的调控催产素Oxytocin：9个氨基酸组成的多肽，分娩、分泌乳汁加压素Vasopressin: 9个氨基酸组成的多肽，抗利尿激素 ，调节血容量和氯化钠浓度。通过血管内的压力感受器和盐浓度感受器感知Neurohormone14 下丘脑对垂体前叶的调控主控腺体master gland：垂体前叶不同于垂体后叶，不是脑的一部分，而是一个腺体。小细胞性神经分泌细胞parvo-cellular ne

3、urosecretory cell：释放促垂体激素下丘脑-垂体门脉系统hypothalamo-pituitary portal circulation：促垂体激素经下丘脑-垂体门脉系统进入垂体前叶，与其受体结合激活后，使垂体细胞释放或停止释放激素进入体循环。1516 下丘脑对自主神经系统的调控神经系统躯体运动系统：支配骨骼肌；下运动神经元位于脊髓或脑干；单突触路径自主神经系统：支配除骨骼肌以外的所有器官和组织；下运动神经元位于中枢神经系统外，称自主神经节。双突触路径17支配分泌腺：唾液腺、汗腺、泪腺和各种粘液腺支配心脏和血管以调节血压和血流支配支气管以满足机体对氧的需求调节肝脏、胃肠道和胰腺的

4、消化及代谢功能调节肾脏、膀胱、大肠和直肠的功能对生殖器官的性反应具有重要作用与机体免疫系统相互作用自主神经系统18自主神经系统autonomic nervous system解剖上互补：交感神经节前神经元位于脊髓胸腰段；副交感神经节前神经元位于脑干，脊髓骶段功能上拮抗：交感神经在机体危急时活动最强，所产生的行为表现被称为4F-fight(格斗),flight（逃避）, fright（惊恐）,sex（性）;动员机体，以应急；副交感非4F-消化、生长、免疫、能量储存。保存体能交感副交感神经相互协调共同调节器官功能。收缩瞳孔刺激唾液和泪液分泌收缩呼吸道减慢心率刺激消化刺激胰腺释放胰岛素和各种消化酶刺

5、激膀胱收缩性唤起19 内环境与稳态内环境(Internal enviroment) 组织、细胞直接接触的生存环境(细胞外液，包括血浆、淋巴、脑脊液及一切组织间液)。稳态(Homeostasis) 实质是内环境理化性质的相对稳定。稳态不是固定不变，而是在一定生理范围内的可变，是一种相对稳定的状态，是细胞进行正常生命活动的必要条件。20 下丘脑与自稳态：体液反应(humoral response) 下丘脑神经元通过刺激或抑制垂体激素释放入血，对感觉信号做出反应。内脏运动反应(visceromotor response) 下丘脑神经元通过调节自主神经系统，对感觉信号做出反应。躯体运动反应（somat

6、ic motor response） 下丘脑神经元，尤其是下丘脑外侧区的神经元，通过激发适当的躯体运动行为，对感觉信号做出反应。 动机性行为 躯体运动反应（somatic motor response） 身体内的各种理化参数 感受器 下丘脑（室周带） 加工整合 作出反应：21一、摄食调控的神经调节机制二、体温调控的神经调节机制三、水代谢调控的的神经调节机制22摄食调控的神经调节机制23摄食行为的长期调节摄食行为的短期调节我们为什么吃饭？24摄食行为的长期调节能量平衡体脂和摄食的体液调节和下丘脑调节摄食行为的短期调节我们为什么吃饭？25摄食的意义与进化意义：维持正常生理活动的物质基础。进化：低等

7、动物的由胞饮、吞噬、融合消化 到两栖类和爬行类用喙、牙来摄食；鸟类的角状喙；猛禽类用抓或喙，哺乳动物的牙齿。26 代谢 (metabolism)：生命活动的最基本表现代谢物质代谢能量代谢合成代谢分解代谢能量储存释放生命活动维持体温 合成代谢与分解代谢是物质代谢的两个相互对立而又统一的过程。物质代谢进行过程中相伴随而进行的能量的储存、释放、转移和利用的过程称为能量代谢。27 糖: 糖是机体生命活动的主要能量来源。 糖的有氧氧化和无氧酵解。 三大营养物质的能量转化主要功能是储存和释放能量。其主要特点是储存量大，释放能量多。 脂肪： 很少(长期饥饿或极度消耗时，才成为主要能量来源)。 蛋白质：28机

8、体能量储备的加载 饭后，机体处于膳食状态(Prandial state)，过多的能量以糖原(Glycogen，肝脏和骨骼肌)、甘油三酯(Triglycerides，脂肪组织)的形式贮存。 能量平衡合成代谢(Anabolism, anabolic metabolism)29两餐之间，处于吸收后状态(Postabsorptive state)，糖原和甘油三酯分解成较小分子(葡萄糖、脂肪酸、酮体)，作为燃料被机体细胞利用。机体能量储备的消耗分解代谢(Catabolism, catabolic metabolism)30 影响能量代谢的因素肌肉活动精神活动食物的特殊动力效应环境温度31 肌肉活动肌肉活

9、动对能量代谢的影响最大。全身剧烈活动时，短时间内其总产热量比安静时高出数十倍。 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持重机枪跃进 42.3932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%。但精神处于紧张状态(烦躁、恐惧、情绪激动等)时，由于会导致无意识的肌肉紧张性增强、交感神经兴奋及促进代谢的内分泌激素释放增多等原因，产热量可显著增加。 精神活动心宽体胖VS 哀莫过于心死，累莫大于心累33 食物的特殊动力效应人进食

10、后一段时间内(从进食后1h开始,持续78h),即 使同样处于安静状态,但产热量却比进食前有所增加，这些 “额外” 热量是由进食引起的。食物能使机体产生“额外” 热量的现象称为食物的特殊动力效应各种营养物质的食物特殊动力效应不同，进食蛋白质时 产热量增加30，混合性食物增加10，糖和脂肪增加46。其产生的机制尚不十分清楚，可能与肝脏处理蛋白 分解产物时的额外能量消耗有关。34 环境温度人体安静时的能量代谢,在2030的环境中较为稳定。环境温度超过30，能量代谢率增加。当环境温度低于20时，随着温度的不断下降，机体产生寒战和肌紧张增加以御寒，同时增加能量代谢率。35能量平衡和体脂。(a)正常能量平

11、衡维持正常体脂；(b)长期正能量平衡导致肥胖；(c)长期负能量平衡导致消瘦。平衡是由脑来调节的！363738摄食行为的长期调节能量平衡体脂和摄食的体液调节和下丘脑调节摄食行为的短期调节我们为什么吃饭？39体脂和食物消耗下丘脑和摄食瘦素水平对下丘脑的影响下丘脑外侧区肽类对摄食的控制40在一个设定值周围体重稳定的维持。正常情况下体重是稳定的。如果限制动物摄食，动物体重降低，在恢复自由摄食后丢失的体重将迅速补回。如果强迫动物多食，动物体重将会增加。然而一旦让动物恢复自由进食，其体重就会减轻。体脂与摄食的联系脂肪组织和脑之间一定存在某种信息交流恒脂学说：这种脑监测体脂量并对抗能量贮存紊乱的观点。195

12、3，Gordon Kennedy,UK激素？41血中激素对体脂的调节。如果将遗传性ob/ob肥胖小鼠（DNA缺乏两个ob基因）通过外科方法与正常小鼠缝合，使两只小鼠共享血中的激素信号，ob/ob小鼠的肥胖程度将会明显减轻。ob基因编码的蛋白质leptin瘦素,由脂肪细胞释放的激素,直接影响下丘脑神经元而调节体重1960S, Douglas Coleman等，Bar habor，Jackson lab1994, Jeffery Friedman等，洛克菲勒大学遗传性肥胖小鼠ob -/-假设：ob基因编码的是一种激素，该激素可告知大脑脂肪储备处于正常状态。42两个有肥胖(ob)基因缺陷的小鼠。这种

13、突变通常引起脂肪量的显著增加。给予ob基因编码的蛋白质-瘦素（Leptin），能够降低ob小鼠的体重。43血糖浓度：血糖浓度降低会引起饥饿氨基酸：血中氨基酸浓度减少，引起食欲。脂肪酸：血中脂肪酸浓度增加，抑制食欲。总之：当动物体内营养物储备减少，下丘脑的摄食中心就兴奋起来（如饱中枢神经元对葡萄糖敏感），引起食欲，开始进食。44体脂和食物消耗下丘脑和摄食瘦素水平对下丘脑的影响下丘脑外侧区肽类对摄食的控制45双侧损毁大鼠的下丘脑引起的摄食行为和体重变化。(a)损毁下丘脑外侧区引起的以厌食为特征的下丘脑外侧区综合征。(b)损毁下丘脑腹内侧区引起的以肥胖为特征的下丘脑腹内侧区综合征。“Dual cen

14、ter” model过于简单！A.W. Hetherington, S.W. Ranson, 1940, Northwestern Univ.饥饿中枢饱中枢46体脂和食物消耗下丘脑和摄食瘦素水平对下丘脑的影响下丘脑外侧区肽类对摄食的控制 体脂和摄食的体液调节和下丘脑调节47对摄食控制有重要作用的下丘脑核团。(a)人脑的正中矢状面，显示下丘脑的位置。(b)人脑冠状切面，部分显示控制摄食行为的3对重要核团：弓状核，室旁核和下丘脑外侧区。室旁核弓状核下丘脑外侧区48Leptin升高作用于下丘脑的弓状核！脂肪细胞 leptin 血流 下丘脑弓状核（arcuate nucleus of the hypo

15、thalamus，位于第三脑室底部）神经元上的 leptin受体Arcuate neurons - 神经肽peptides - MSH (黑色素细胞-刺激激素，-melanocyte-stimulating hormone), CART(可卡因-苯丙胺-调节的转录本，cocaine and amphetamine-regulated transcript)这些神经肽的含量与瘦素水平相关弓状核神经元轴突-室旁核-垂体-TSH,ACTH -低位脑干和脊髓，控制交感神经 -脊髓灰质中间外侧区 -下丘脑外侧区-抑制摄食49过度肥胖和瘦素水平升高对机体会引起什么综合反应？1. 体液反应 Humoral

16、response TSH (thyroid-stimulating hormone，促甲状腺激素) 和 ACTH (adreno-corticotropic hormone，促肾上腺皮质激素)分泌增加 使全身细胞代谢率增加；2. 内脏运动反应 Visceromotor response 自主神经（ANS）交感部分（sympathetic division）紧张增强 代谢率增加(部分由于体温增高)；3. 躯体运动反应 Somatic motor response 减少进食行为。MSH和CART神经元组织和发起这种整合反应50瘦素水平升高的反应。 室旁核弓状核下丘脑外侧区刺激垂体前叶ACTH和TS

17、H的释放激活脑干神经元和自主神经系统的交感神经节前神经元弓状核MSH和CART神经元投射到室旁核。体液反应由激活下丘脑室旁核引起 促进促垂体激素释放 调节垂体前叶TSH和ACTH分泌；室旁核同时通过向脑干和脊髓节前神经元的投射控制自主神经交感部分的活动；弓状核通过下丘脑外侧区抑制进食行为。 MSH和CART神经元本身可以直接投射到脊髓灰质中间外侧区；脑内注射MSH和CART有提高leptin同样效果，可以抑制食欲，故称为致厌食肽或瘦肽(anorectic peptides)，有通过调节食欲调节能量代谢的作用。51关闭由MSH和CART神经元介导的反应；激活下丘脑弓状核中另一类神经元：神经肽Y(

18、Neuropeptide Y,NPY)和刺鼠相关肽(Agouti-related peptide,AgRP) ；抑制室旁核神经元，从而抑制垂体释放TSH和ACTH，刺激副交感神经活动。激活刺激摄食行为的下丘脑外侧区神经元。一些被激活的下丘脑外侧区神经元中含有黑色素浓集激素(Melanin-concentrating hormone,MCH)和食素(Orexin) 。瘦素水平降低的反应。NPY和AgRP对能量平衡的作用正好与MSH和CART的作用相反，刺激进食行为，因此这些肽被称为促食欲肽(orexigenic peptides)52MC4受体激活的竞争。 MSH是一种致厌食肽， AgRP是一种

19、促食欲肽。二者通过在同一个下丘脑神经元的MC4受体上相互对抗，在合成代谢和摄食控制中发挥相反作用。 MSH激活MC4受体，AgRP阻断MSH对MC4受体的作用。53体脂和食物消耗下丘脑和摄食瘦素水平对下丘脑的影响下丘脑外侧区肽类对摄食的控制 体脂和摄食的体液调节和下丘脑调节54下丘脑外侧区肽类黑色素浓集激素（MCH）MCH系统接受弓状核瘦素敏感神经元的直接输入，把血液中瘦素水平传达到大脑皮层，发动觅食行为。食素（orexin）接受弓状核的直接输入 ，刺激摄食。55刺激摄食的大鼠下丘脑外侧区神经元。 在这张显微照片上，含食素(Orexin)信使RNA的神经元在黑色背景上发亮。食素是下丘脑外侧区刺

20、激摄食行为的肽类物质之一。56下丘脑的致厌食肽和促食欲肽致厌食肽类促食欲肽类缩写全名部位缩写全名部位MSH-黑色素细胞-刺激激素弓状核NPY神经肽Y弓状核CART可卡因-苯丙胺-调节的转录本弓状核AgRP刺鼠相关肽弓状核MCH黑色素浓集激素下丘脑外侧区Orexin食素下丘脑外侧区57LeptinLevels MSH, CART in the arcuate nucleus Feeding Metabolism Levels NPY, AgRPin the arcuate nucleusMCH, orexinin the lateral hypothalamus Feeding Metaboli

21、sm Weight Weight 58大鼠显示下丘脑与能量稳态有关结构的冠状切片室旁核-PVN；TSH,ACTH腹内侧核-VMN；饱中枢 弓状核-ARC；aMSH, CART; NPY,AgRP下丘脑外侧区-LHA 饥饿中枢59摄食行为的长期调节摄食行为的短期调节进食、消化和饱(胃扩张、胆囊收缩素和胰岛素）我们为什么吃饭？60摄食行为短期调节的假想模型。 该图描述一种由饱信号调节食物消耗的可能方式。摄食时产生饱信号，当饱信号增强时，摄食被抑制。当饱信号减弱至消失时，抑制解除，摄食再次发生。饱信号61 进食、消化和饱机体的反应可分为头期、胃期和肠期。头期(Cephalic phase)：食物的外

22、观和气味触发了一系列生理过程，自主神经系统的副交感神经和肠神经系统被激活，引起口腔中的唾液分泌和消化液分泌。胃期(Gastric phase)：开始咀嚼、吞咽，把食物送入胃里的时候，上述反应更为强烈。肠期(Substrate phase)：胃被充满时，部分消化的食物进入小肠，营养物质开始被吸收入血液。几个饱满信号: 胃扩张胆囊收缩素胰岛素62在大鼠，食物进入胃以前不引起明显饱满，而进食后的胃扩张起重要饱满信号作用。63胃扩张与胆囊收缩素(CCK)对摄食行为的协同作用。 两种信号在迷走神经的轴突上会聚，共同触发饱感。胃扩张-迷走神经感觉纤维-激活延髓孤束核(Nucleus of the soli

23、tary tract)-抑制摄食行为。胆囊收缩素(Cholecystokinin, CCK)：存在于小肠细胞和肠神经系统的一些神经元中。这些细胞受到小肠内某些食物成分，尤其是脂肪成分的刺激时就会释放CCK-CCK作为饱信号-迷走神经感觉纤维-激活延髓孤束核-抑制摄食行为。饱感 64进餐前、进餐期间与进餐后血中胰岛素水平的变化。胰岛素(Insulin)是由胰腺-细胞释放入血；能够作用于肝脏、脂肪、肌肉等多种器官组织以调节血糖水平加速葡萄糖的利用。胰岛素能提高细胞膜对葡萄糖的通透性，促进葡萄糖由细胞外转运到细胞内，为组织利用糖提供有利条件，又能促进葡萄糖激酶(肝内) 和己糖激酶(肝外)的活性，促进

24、葡萄糖转变为6磷酸葡萄糖，从而加速葡萄糖的酵解和氧化；并在糖元合成酶作用下促进肝糖元和肌糖元的合成和贮存。抑制葡萄糖的生成，能抑制肝糖元分解为葡萄糖，以及抑制甘油、乳酸和氨基酸转变为糖元，减少糖元的异生。65头期(Cephalic phase)：迷走神经刺激细胞释放胰岛素。引起血葡萄糖水平轻微降低。该变化被脑内神经元监测到后，驱使进餐。胃期(Gastric phase)：食物进入胃，胰岛素的分泌被胃肠激素如CCK，进一步刺激而释放。肠期(Substrate phase)：当食物最终在小肠被吸收，血糖水平也升高时，胰岛素释放达到峰值。胰岛素水平升高和血糖水平的升高，则共同作为一种饱信号，促使进食

25、停止。胰岛素对进食行为的调节 血中胰岛素直接作用于下丘脑腹内侧核和弓状核而发挥抑制摄食行为的作用。66大鼠在进食以前一小段时间有血糖下降现象67将胰岛素注入6只狒狒侧脑室后的进食及体重的变化情况 随胰岛素进入脑内，进食减少，体重减轻；停止使用胰岛素后，体重恢复。68 NPY直接注入大鼠下丘脑室旁核后进食量及体重的变化 将胰岛素注入大鼠脑室可以抑制Neuropeptide Y (NPY)的合成，而NPY注入脑室或直接注入下丘脑室旁核（paraventricular nuclei, PVN）可以促进进食；NPY的这种效应没有耐受性，持续脑内给NPY可以引起大鼠肥胖。69澳大利亚莫纳什大学的Tony

26、 Tiganis在国际顶尖期刊cell发表论文，瘦素和胰岛素直接注入野生型小鼠的下丘脑，成功促进了白色脂肪的棕色化。他们认为瘦素和胰岛素能够协同作用于POMC（ pro-opiomelanocortin，类吗啡样肽）神经元驱动白色脂肪棕色化以维持机体能量平衡。70摄食行为的长期调节摄食行为的短期调节我们为什么吃饭？多巴胺在动机形成中的作用5-羟色胺、食物和情绪71 吃的动机 喜欢食物 属于快乐动机 - hedonic - feels good 从食物的色香味、对食物的感觉和进食动作中享受愉快；因饥饿而想吃饭 - want food 属于驱动复原动机 - drive reduction 满足欲望

27、；喜欢（Liking）和需要（wanting）分别受脑内不同环路所调控。 72中脑皮层边缘叶的多巴胺系统 动物行为-摄食，被以一些方式刺激多巴胺在基底前脑区释放而激发起来-快感奖赏有关。多巴胺在动机形成中的作用腹侧被盖区刺激下丘脑外侧区引发进食行为损伤DA神经元或阻断DA受体则减少上述效应美味食物促使DA释放，形成愉快感觉但是73损伤下丘脑外侧区的DA纤维可减少摄食行为而不减少对食物的愉快反应：将美味食品放置舌上，仍有愉快表现；损伤DA系统的动物喜欢食物，但不需要食物；- 缺少吃食物的动机。刺激正常动物下丘脑外侧区DA系统只增加对进食的渴望，而非增强其对进食的愉快。74进餐前和进餐期间5-羟色

28、胺水平的变化 5-羟色胺水平在预期食物到达时升高，进食期间达到高峰（主要对碳水化合物摄入反应），吸收后期降低。进食的情绪兴奋作用可能与脑内5-羟色胺的释放有关。5-羟色胺、食物和情绪75五羟色胺源自食物中的色氨酸（tryptophan）- 血液中色氨酸水平与食物碳水化合物量相关；血液中色氨酸水平升高及脑内5-HT与提高吃巧克力派情绪有关；提高脑内5-HT水平的药物（如Redux)可以抑制食欲，可治疗肥胖（但有其它副作用）；76神经性厌食(Anorexia nervosa)：患者自愿把体重维持在一个异常低的水平。神经性贪食(Bulimia nervosa)：患者频繁的进食行为，以及采用强迫性呕吐

29、来纠正自己的过度进食。抑郁症抗抑郁药-氟氧苯丙胺是一种最常见的5-羟色胺选择性重摄取抑制剂，延长了已经释放的5-羟色胺的作用时间，对神经性贪食病人有治疗效果。5-羟色胺5-羟色胺能弥散性调节系统 5-羟色胺神经元主要聚集于9个中缝核内（沿着脑干中线集聚），每个核团发出纤维广泛投射到脑的各级中枢。77体温调控的神经调节机制78行为性体温调节：指机体在不同的环境中，通过改变行为，从而达到保温或散热，以影响体温，这种体温调节方式称之。自主性体温调节：在体温调节中枢的控制下，通过增减皮肤的血流量、发汗、战栗等调节反应，使体温保持相对恒定。79正常体温机体的产热和散热体温调节80正常体温机体的产热和散热

30、体温调节81临床测定:口腔:腋窝:直肠:36.737.736.037.436.937.9人身体内部的温度，在37.5左右外部温度低于内部，随着外界温度变化而变化。82正常体温变动于 36C - 38C, 平均口腔温度37C. 深部组织体温非常恒定(0.6C)13C低温与 54C高温时（干燥）体温约为 36C/ 37.5C。 正常体温83人的体温在一昼夜中呈现周期性波动，称为体温的昼夜节律。一般是清晨26h时最低，下午28h最高，波动幅度一般不超过1。 体温的生理变动 昼夜节律变化84性别差异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）。85 年龄差异新

31、生儿体温成年人老年人。体温随着年龄的增长有逐渐降低的趋势（与代谢率降低逐渐有关），大约每增长10岁，体温约降低0.05。1416岁的青年人体温与成年人相近。新生儿（特别是早产儿）由于体温调节机构尚未发育完善、老年人由于调节能力差，易受环境温度的影响。86肌肉活动时，肌肉代谢明显增强，产热增加，可使体温暂时升高12。所以测体温时，要先让受试者安静一段时间，小儿应防止其哭闹。情绪激动、精神紧张、进食等情况，都会影响体温。全身麻醉时，会因抑制体温调节中枢和扩张血管的作用及骨骼肌松弛，使体温降低，所以全麻时应注意保温。87正常体温机体的产热和散热体温调节88 产热过程主要产热器官： 安静状态，主要产热

32、器官是肝脏等内脏器官。 活动状态, 主要产热器官是骨骼肌。89战栗产热：骨骼肌不随意的节律性收缩， 其特点是屈肌和伸肌同时收缩，不做外功但产热量很高。非战栗产热：又称代谢产热，机体所有的组织器官都能进行代谢产热，但以棕色脂肪组织（线粒体内膜存在解偶联蛋白）的产热量最大（约占70%），主要发生在小儿。产热形式90 脂肪组织白色脂肪组织是能量仓库；棕色脂肪组织通过它细胞内大量的线粒体将食物中的能量转化成热能棕色脂肪组织供热能。多存在于新生儿和幼小哺乳动物体内91 新生儿硬肿症新生儿脂肪量少，产热贮备力差。新生儿皮下脂肪组织的饱和脂肪酸多，且比未饱和脂肪酸多。主要表现：体温低下及皮肤特征生改变，凉

33、硬 肿(凹陷性水肿) 皮肤颜色：早期呈红色，严重时变成紫红色。92 产热的影响因素因 素效 果甲状腺素T3，最重要因素，增加 食物使用来产生ATP ,增加产热。增加细胞呼吸与产热，能量产生。肾上腺素和交感神经受刺激在紧张状态下重要，增加不少器官的代谢活动，增加 ATP和 产热。骨骼肌正常肌肉活动需要ATP; 休息时热总量中 18% 由肌肉产生。肝总处于代谢活动 中，休息产热占总量的20%进食增加消化道的活动，增加了ATP和产热。体温升高增加代谢率和产热，进展再增加代谢率与产热，循环而产生有害高热。93散热部位：主：皮肤面积大与外界接触血流丰富有汗腺次：肺、尿、粪 散热过程94PathwayMe

34、chanism皮肤 (主要途径)辐射与传导热量从身体传到更冷的空气或物体。对流空气流动将温暖空气从皮肤上吹走。.出汗汗液从皮肤表面蒸发带走热量呼吸道(次要途径)蒸发通过呼气蒸发水分，通过呼吸道粘液蒸发散热泌尿系统(小途径)泌尿系统排尿带走热量.消化道(小途径)排便95 散热方式：辐射、传导、对流、蒸发。传导蒸发辐射对流96外界气温低于人体表层温度:人体主要通过辐射、传导和对流方式散热，其散热量约占总量70。外界温度接近或高于皮肤温度:机体的散热是依靠蒸发方式散热。 散热方式：97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。分不感蒸发和可感蒸发。每1.0水

35、蒸发可带走热量2.43KJ。 蒸发散热98不感蒸发：指体液的水分直接透出皮肤和粘膜表面不断渗出和液化的过程。不感蒸发是持续进行的。人体不感蒸发量约1000ml/日（皮肤约占2/3,肺占1/3）。临床上给病人补液时应考虑到由不感蒸发丢失的体液量。 不感蒸发99 可感蒸发：又称发汗，是汗腺主动分泌的过程。 汗腺小汗腺：全身各处大汗腺：腋窝和阴部 可感蒸发炎热的气候，短时间内发汗量可达1.5L/h。汗腺缺乏或汗腺分泌障碍者，在热环境中就可导致体温升高危及生命。100 汗液的成分： 水分：99固体：大部分为NaCl其余为KCl、尿素、乳酸等无葡萄糖和蛋白质注：汗液是主动分泌的等渗液，在分泌过程中，由于

36、醛固酮 的作用NaCl被吸收而成为低渗液。汗液 101 发汗是一种反射性活动全身汗腺交感胆碱能纤维精神性发汗温热性发汗（体温调节）皮肤温热下丘脑手掌前额交感肾上腺素能纤维精神紧张皮层运动区102散热的其他途径通过呼吸低等动物(1)无法通过体表散热(2) 皮肤无汗腺喘气中枢与呼吸中枢相连，都位于脑桥通过肾与消化道散失热量103正常体温机体的产热和散热体温调节104 体温调节的中枢机制皮肤温度感受器 温感受器与冷感受器(1:10) 诱发寒战、减少出汗、缩血管。深部组织温度感受器 位于脊髓、胸腹部大静脉下丘脑内侧-视前区体温调节细胞 热敏细胞 vs. 冷敏细胞 (3:1)105 下丘脑的自稳态调节：

37、体液反应(humoral response) 下丘脑神经元通过刺激或抑制垂体激素释放入血，对感觉信号做出反应。内脏运动反应(visceromotor response) 下丘脑神经元通过调节自主神经系统，对感觉信号做出反应。躯体运动反应（somatic motor response） 下丘脑神经元，尤其是下丘脑外侧区的神经元，通过激发适当的躯体运动行为，对感觉信号做出反应。106106下丘脑前部的冷敏神经元监测到体温的降低，从而引起垂体前叶释放TSH的反应。TSH刺激甲状腺释放甲状腺素，而甲状腺素广泛提高细胞代谢。内脏反应：皮肤血管的收缩和竖毛(鸡皮疙瘩)。体液和内脏运动反应由下丘脑内侧视前区

38、神经元发起)。一个不自主的躯体运动反应是打寒战，另一个躯体运动反应(下丘脑外侧区神经元发起)：想办法取暖。 体温调节-体温降低107 调定点的概念下丘脑中的温度敏感神经元起着调定点(set point)的作用。其中，热敏神经元随体温增高活动增强，可发动散热反应；冷敏神经元随体温降低而活动增强，可引起产热反应。当机体体温处于某一数值如37时，热敏神经元活动引起的散热速率和冷敏神经元活动引起的产热速率正好相等，这种能够使热敏神经元活动恰好，散热和产热保持平衡的温度值，即为体温控制系统的调定点。37.1 C108108 下丘脑前部的热敏神经元监测到体温的升高，TSH释放就减少，使代谢降低， 血液分流到外周以促进散热，并促使你寻找凉爽的地方。 在某些动物，一个不自主的运动反应是张口喘气；在人类则是大量出汗。 体温调节-体温升高109 发热 中暑常见于室温40.5 42.2C。潮热时，29.532.2C也能发生。110水代谢调控的的神经调节机制111 TBW (total body water) 身体总水分 (60%BW); ICF (intracel