南华大学生理学第七章能量代谢与体温课件

第七章能量代谢和体温调节第七章能量代谢和体温调节1第一节能量代谢

能量代谢：指体内物质代谢过程中所伴随的能量释放、转移、贮存和利用一、机体能量的来源与去路1、机体能量的来源

糖：70%（脑组织所需能量则完全来源于糖的有氧氧化。缺氧和血糖水平过低，均可导致来源意识障碍、昏迷以及抽搐）脂肪：40—50%（包括糖转化的脂肪）蛋白质：数量很少(长期饥饿或极度消耗时，才成为主要能量来源)第一节能量代谢2糖原:1%供神经代谢和爆发式运动3.储存脂肪:75%能量储存的主要形式蛋白质:构成细胞的成分及合成酶和激素等生物活性物质，长期饥饿时动用2.能量去路能源物质释放的能量有50%转化为热能，其余以自由能形式贮存于ATP中。除骨骼肌运动时所完成的机械外功，其余的自由能最终也转变为热能。糖原:1%供神经代32机体内能量的转移和利用机体内能量的转移和利用2机体内能量的转移和利用机体内能量的转移和利用4（1）食物的热价

1克食物在氧化时所释放出来的热量称为食物的热价。单位:kJ或kcal物理热价：在体外燃烧时释放的热量生物热价：在体内氧化时所产生的热量(表)糖与脂肪：物理热价＝生理热价蛋白质：物理热价＞生理热价

（∵蛋白质在体内不能被彻底氧化分解，有一部分以尿素的形式由尿中排泄）二、能量代谢的测定(一)与能量代谢测定有关的几个概念（1）食物的热价二、能量代谢的测定(一)与能量代谢测定5（2）食物的氧热价

某种营养物质在体内氧化时，每消耗一升氧所产生的热量称为该物质的氧热价

（3）呼吸商（RQ）指一定时间内，机体呼出的CO2的量与吸入的O2量的比值。

RQ＝CO2产生量(ml)/氧耗量(ml)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RQ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

RQ＝1.0→氧化糖；RQ＝0.71→氧化脂肪；RQ＝0.80→氧化蛋白质；RQ＝0.85→一般饮食。（2）食物的氧热价6(二)能量代谢测定的原理和方法

原理“能量守恒定律”

机体释放的能量=热能+外功

安静时，外功=0能量代谢=机体在单位时间内散发的总热量

因此，测定机体在单位时间内发散的总热量或所消耗的食物量，可测算出整个机体在单位时间内能量代谢的量，即能量代谢率(二)能量代谢测定的原理和方法7

方法1、直接测热法：直接测量从机体体表、呼出气、尿液和粪便排出的总热量。如果不做外功，该热量就是机体代谢的全部热量。这种方法测定准确，但设备复杂，操作繁琐，现已极少应用2、间接测热法：利用“定比定律”（即反应物的量与生成物的量呈一定的比例关系），测得机体单位时间的耗O2量和CO2产生量，便可计算出产热量，从而算出能量代谢率C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O+Q。方法8举例：受试者在标准状态下24小时耗氧量：400L，CO2产生量：340L，尿氮量：12克，计算24小时的能量代谢。步骤：A、求出蛋白质代谢的耗氧量、CO2产生量和产热量

蛋白质氧化量=12×6.25=75g产热量=18×75=1350kJ耗氧量=0.95×75=71.25L

CO2产生量=0.76×75=57L举例：受试者在标准状态下24小时耗氧量：4009B、非蛋白代谢

耗氧量=400L－71.25L=328.75L

CO2产生量=340L－57L=283LNPRQ=283L÷328.75L=0.86C、计算非蛋白代谢的产热量

查表NPRQ=0.86时，氧热价为20.40kJ/L非蛋白代谢的产热量=328.75L×20.40kJ/L=6706.5kJD、计算24h产热量

24h产热量=1350kJ+6706.5kJ=8056.5kJB、非蛋白代谢10

3、耗O2量与CO2产生量的测定方法（1）开放式测定法在机体呼吸空气的条件下测定耗氧量和CO2产生量（2）闭合式测定法一般是使用能量代谢率测定器械（如肺量计）

3、耗O2量与CO2产生量的测定方法11三、影响能量代谢的因素1、肌肉活动

对能量代谢的影响最大运动或劳动的强度消耗的能量能量代谢值可作为评价劳动强度的指标2、精神活动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、情绪激动能量代谢

*骨骼肌的紧张性

*交感神经兴奋儿茶酚胺释放代谢率三、影响能量代谢的因素2、精神活动123、食物的特殊动力效应

进食后一段时间内（从进食后1h开始持续到7-8h），即使机体处于安静状态，机体产热量也要比进食前有所增加，食物这种使机体产生额外的热量作用，称为食物的特殊动力效应蛋白质：25-30％糖和脂肪：4-5％混合性食物：10％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4、环境温度20-30度：稳定>30或<20度（寒战和肌紧张增加）3、食物的特殊动力效应13四、基础代谢

1、概念基础代谢:指基础状态下的能量代谢基础代谢率(BMR):单位时间内的基础代谢基础状态:是指人体处于清醒而又极安静的状态下，能量代谢不受肌肉活动、环境温度、食物特殊动力效应及精神因素等的影响。其能量消耗只用于维持心跳、呼吸等维持生命所必需的基本生理活动。四、基础代谢142、测定条件（1）清晨空腹，即禁食12～14h，前一天应清淡、不要太饱的饮食，以排除食物特殊动力效应的影响（2）清醒且情绪安闲，以排除精神紧张的影响（3）平卧，全身肌肉放松，尽力排除肌肉活动的影响（4）室温18-25℃，排除环境温度的影响基础代谢率与年龄，性别及身材大小有关（见表）2、测定条件15

基础代谢率、肺活量、肾小球滤过率、心输出量、主动脉和气管的横截面积都与体表面积呈比例关系

体表面积（m2）=0.0061×身高（cm）+0.0128×体重（kg）－0.1529

简易法基础代谢率、肺活量、肾小球滤过率、心输出量、163、

基础代谢率的测定和其正常值基础代谢率=耗氧量氧热价体表面积100%呼吸商为0.82时的氧热价为20.19KJBMR正常值：＝±10％～±15％＞±20％→可能是病态3、基础代谢率的测定和其正常值基础代谢率=耗氧量氧热价体17

4、

基础代谢率的临床意义

有助于诊断某些疾病

甲低：-40％--20％，甲亢：+25%-+80%发烧：体温每升高1℃，BMR升高13%基础代谢率：发热、糖尿病、红细胞增多症、白血病、肾上腺皮质功能亢进、有呼吸困难的心脏病等基础代谢率：阿狄森病、肾病综合征、病理性饥饿、垂体性肥胖等

4、基础代谢率的临床意义18第二节体温及其调节一、体温及其正常变动（一）体温

*概念：通常是指机体深部温度，比较稳定

体核温度(深部温度)与体表温度意义：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。体温过高、过低都会影响酶的活性，导致生理功能的障碍，甚至造成死亡。如

T＜22℃→心跳停止；T＞43℃→酶变性而死亡;T=27℃→低温麻醉第二节体温及其调节19在不同环境温度下人体体温分布图在不同环境温度下人体体温分布图20*正常值：

通常体温的测量部位为腋窝、口腔和直肠温1.肛温：正常为36.9～37.9℃。2.口温：约比肛温低0.2℃,为36.7～37.7℃。3.腋温：约比口腔低0.3℃,为36.0～37.4℃。肛温比较接近机体深部的温度，但由于测试不便，临床常用口温和腋温。测定腋温时要注意夹紧体温计和测量时间（约需10min）。另外，科研中还常用食管温度（=体核温度）、鼓膜温度（=下丘脑温度）*正常值：21（二）体温的正常变动（一般不超过1℃)1、昼夜变化:昼夜节律:人的体温在一昼夜中呈现周期性波动一般是清晨2～6h时最低，下午2～8h最高

体温的昼夜节律是生物节律的表现之一,与人昼动夜息的生活规律，以及代谢、血液循环、呼吸等机能的相应周期性变化有关长期夜间工作的人，上述周期性变化可以发生颠倒2、性别:女子比男子高0.3度女子基础体温随月经周期而变动、排卵日最低(如图)（二）体温的正常变动（一般不超过1℃)223、年龄：新生儿体温＞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℃。14～16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4、肌肉活动肌肉活动时，肌肉代谢明显增强，产热增加，可使体温暂时升高1～2℃。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5、环境温度3、年龄：新生儿体温＞成年人＞老年人23（三）皮肤温度与平均温度机体最外层的温度称为皮肤温度各部位差别较大，且与局部血流有关1、平均皮肤温度Tmst=0.2(T小腿+T大腿）+0.3（T胸+T上臂）2、平均温度Tmbt=a·Tcore+(1-a)·Tmst（三）皮肤温度与平均温度24

二、

机体的产热和散热

人体正常体温的维持，是在体温调节机构的协调和控制下，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：内脏器官、骨骼肌、脑

安静时：内脏器官（特别是肝脏、其次是脑）运动或劳动时：骨骼肌占90％

二、

机体的产热和散热252、机体的产热形式

*战栗产热：骨骼肌紧张性增强的基础上发生的不随意的节律性收缩(频率为10-20次/分)

特点：屈肌和伸肌同时收缩，不做外功但产热量很高机制：冷感觉器传入神经战栗的初级运动中枢（下丘脑后部背外侧靠近第三脑室壁）

脑干前角运动神经元传出神经战栗寒冷性肌紧张(战栗前肌紧张)

*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褐色脂肪组织的产热量最大（约占70%）2、机体的产热形式263、产热活动的调节（1）体液调节

*甲状腺激素（主）：作用缓慢、持久

*E、NE、GH：作用迅速、时间短

（2）神经调节：寒冷刺激时交感神经兴奋肾上腺髓质活动肾上腺素、去甲肾上腺素释放

产热机体在寒冷环境几周后下丘脑TRH腺垂体TSH甲状腺

T3、T4↑

代谢率↑(增加4～5倍)

产热量↑3、产热活动的调节27（二）散热过程散热部位:主：皮肤

次：肺、尿、粪(如表)

散热方式：当外界气温＜低于人体表层温度时，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％当外界温度＝接近或＞高于皮肤温度时，机体的散热是依靠蒸发方式散热

面积大与外界接触血流丰富有汗腺（二）散热过程面积大281、皮肤散热方式(1)辐射散热是机体以热射线（红外线）形式将热能传给外界较冷物体的一种散热方式*条件：体表温度高于环境温度*影响因素：体表温度与环境温度差有效辐射面积在高温环境中作业（如舰船、炼钢人员）,因环境温度高于皮肤温度，机体不仅不能辐射散热，反而会吸收周围的热量，故易发生中暑1、皮肤散热方式29

(2)传导散热是指机体将热量直接传给同它接触的较冷的物体的一种散热方式。与皮肤接触物体的温度差*影响因素与皮肤接触面积的大小与皮肤接触物体的导热性能水的导热性好，因此临床上常利用冷水袋或冰袋为高热患者降温脂肪的导热性差，因而肥胖者炎热的天气易出汗(2)传导散热30(3)对流散热

指通过气体或液体的流动散发体热的形式，是传导散热的一种特殊形式*影响因素：气温、风速衣服覆盖于体表，不易实现对流；棉、毛纤维间的空气不易流动，因此增加衣着可以保温御寒若在较密闭的高温环境中（如船舱内）或闷热气候，因空气对流差，易发生中暑(3)对流散热31(4)蒸发散热通过水分从体表蒸发散热的一种方式蒸发1g水散热2.43kJ

环境温度超过体表温度时，唯一的散热方式。*影响因素：湿度大，不易散热风速大，散热快*蒸发散热分不感蒸发和出汗(4)蒸发散热32a、不感蒸发：水分直接透出皮肤和粘膜表面，在未聚成明显的水滴以前便蒸发掉的一种散热方式，在蒸发表面上弥漫性进行（不显汗）皮肤:0.6-0.8L/d（2/3)呼吸:0.2-0.4L/d(1/3)1L/d

∴临床上给病人补液时应考虑到由不感蒸发丢失的体液量

b、出汗：又称可感蒸发人在安静状态下，当环境温度达到30℃左右时，便开始发汗；如果空气湿度大、衣着又多时，气温达25℃便可发汗；机体活动时，由于产热量↑虽然环境温度低于20℃亦可发汗发汗速度取决于参活动的汗腺数量和它的活动强度a、不感蒸发：水分直接透出皮肤和粘膜表面，在未聚成明显的水滴33*影响因素：劳动强度、环境温度、湿度、风速等劳动、气温出汗速度

散热湿度蒸发困难出汗风速蒸发容易出汗*中暑：指因高温环境或受到烈日的暴晒而引起的疾病高温、高湿、小风速（或无风）环境辐射、传导、对流的散热停止，蒸发散热困难体热淤积中暑∵发汗散热是通过汗液蒸发吸收体表热量实现的，∴若将汗液擦掉则不能起到蒸发散热的效果；汗腺缺乏(如烧伤病人)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*影响因素：劳动强度、环境温度、湿度、风速等343、汗液

*成分：刚分泌出的汗液类似血浆(但不含血浆蛋白)水分：99％固体成份：大部分为NaClKCl、尿素、氨、乳酸微量葡萄糖、氨基酸

∵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ＮaCl3、汗液353、散热的调节反应（1）循环系统的调节反应辐射、传导和对流散热受温度差影响*炎热环境：交感N紧张性皮肤小A舒张动-静脉吻合支开放皮肤血流量

皮肤温度温度差散热

皮肤血流量

汗腺提供水分*寒冷环境：交感N紧张性皮肤血管收缩血流量散热*环境适中：皮肤血管口径适中皮肤温度适中体热平衡3、散热的调节反应36（2）出汗及其调节

*汗腺是单管腺，由分泌部和导管部组成，受交感神经胆碱能纤维支配

*发汗是一种反射性活动：皮肤温度感受器传入神经出汗中枢（下丘脑）传出神经出汗*温热性出汗：由温热性刺激引起

*精神性出汗：由疼痛、精神紧张引起精神性出汗中枢在大脑皮层运动前区。汗液主要见于手掌、足跖、腋窝等处。在体温调节中无意义。（2）出汗及其调节37三、体温的调节

*自主性体温调节：机体在下丘脑体温调节中枢的控制下，通过增减皮肤血液、出汗、战栗及改变代谢率等生理反应，维持产热和散热过程的动态平衡。

*行为性体温调节:

机体在不同的温度环境中的姿势和行为，特别是人为了保温或降温所采取的措施，称为行为性体温调节。后者以前者为基础，是对前者的补充三、体温的调节38（一）温度感受器1、外周温度感受器⑴分布：全身皮肤、某些粘膜和腹腔内脏等处

⑵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⑶作用：温度感受器传入冲动到达中枢后除产生温觉之外，还能引起体温调节反应，（一）温度感受器392、中枢温度感受器

*分类：热敏感神经元和冷敏感神经元血温↑→热敏神经元冲动发放频率↑血温↓→冷敏神经元冲动发放频率↑*分布：下丘脑、脑干网状结构和脊髓等处*作用：a、感受局部脑温度刺激(如图)b、将内外温度变化的信息会聚c、直接对致热源、5-羟色胺、NE及某些多肽发生反应2、中枢温度感受器40（二）体温调节中枢体温调节中枢位于下丘脑，PO/AH在体温调节整合中起重要作用。

*破坏PO/AH区，体温调节减弱或消失

*信息会聚于PO/AH区

*PO/AH区对信息的整合型式同整体的体温调节反应相似。

*PO/AH区的温度敏感神经元对致热原及化学物质反应型式同这些物质所引起的体温调节反应是相对应的。（二）体温调节中枢41（三）体温调节的调定点学说调定点位于PO/AH区即体温调节类似恒温器的调节；PO/AH中的温敏N元可能起着“调定点”的作用；“调定点”所规定的温度值决定着体温的高低（三）体温调节的调定点学说42南华大学生理学第七章能量代谢与体温课件43三种营养物质氧化时的几种数据营养物质糖蛋白质脂肪物理热价(kJ/g)17.1523.4339.75生物热价(kJ/g)17.1517.9939.75营养学热价(kJ/g)16.716.737.7耗氧量(L/g)0.830.952.03CO2产量(L/g)0.830.761.43氧热价(kJ/L)21.0018.8019.6呼吸商(RQ)1.000.800.71返回食物的热价三种营养物质氧化时的几种数据营养物质44非蛋白呼吸商和氧的热价非蛋白呼吸商氧化的%糖(%)脂肪(%)氧热价(kJ/L)0.7070.710.720.730.740.750.760.770.780.790.800.810.820.830.84100.0098.995.291.688.084.480.877.273.770.166.663.159.756.252.80.001.104.768.4012.015.619.222.826.329.933.436.940.343.8470219.6119.6219.6719.7219.7819.8319.8819.9319.9820.0320.0920.1420.1920.2420.29非蛋白呼吸商和氧的热价非蛋白呼吸商氧化的%糖(%)脂肪(%)450.850.860.870.880.890.900.910.920.930.940.950.960.970.980.991.00非蛋白呼吸商氧化的%糖(%)脂肪(%)氧热价(kJ/L)50.7540157.560.864.267.570.874.177.480.784.087.290.493.696.8100.049.345.942.539.235.832.529.225.922.619.316.012.89.586.373.180.020.3420.4020.4520.5020.5520.6020.6520.7020.7620.8220.8620.9120.9621.0121.0721.120.85非蛋白呼吸商氧化的%糖(%)脂肪(%)氧热价(kJ/46劳动或运动时的能量代谢值肌肉活动形式平均产热量[kJ/(m2.min)]静卧休息出席会议擦窗洗衣物扫地打排球踢足球2.733.408.309.8911.3617.0424.96劳动或运动时的能量代谢值肌肉活动形式平均47我国人正常的基础代谢率平均值〖kJ/（·h）〗年龄（岁）11～1516～1718～1920～3031～4041～5050以上男性195.6

193.5166.3157.9158.8154.2149.2女性172.6181.8154.2147.1147.1142.5138.7我国人正常的基础代谢率平均值年龄（岁）11～1548在环境温度为21℃时人体散热方式及其所占比例散热方式百分数（％）辐射传导对流70皮肤水分蒸发27呼吸2尿、粪1在环境温度为21℃时人体散热散热方式492机体内能量的转移和利用机体内能量的转移和利用2机体内能量的转移和利用机体内能量的转移和利用50肺量计结构模式图（1）代谢率测定器肺量计结构模式图（1）代谢率测定器51耗氧量的测量时间呼吸容积耗氧量的测量时间呼吸容积52体表面积测算图体表面积测算图53干扰体温调节自动控制示意图干扰体温调节自动控制示意图54女子基础体温曲线女子基础体温曲线55在不同环境温度下人体体温分布图在不同环境温度下人体体温分布图56PO/AH区热敏神经元与冷的单位放电频率对局部脑温变化的半对数曲线PO/AH区热敏神经元与冷的单位放电频率对局部脑温变化的半对57复习思考题1.简述间接测热法的基本原理。2.临床常用简化法测定能量代谢，其应用的根据是什么？3.简述影响能量代谢的因素。4.何谓基础代谢？测定基础代谢率需要控制哪些因素？复习思考题581.体温的生理变动表现在哪些方面？2.人体有哪些散热途径？皮肤的散热方式有哪些？各有何意义？3.试以体温调定点学说解释体温调节机制。4.根据散热原理，应如何降低高热病人的体温？5.恒温动物在剧烈运动和寒冷环境中是如何维持体温相对恒定的？1.体温的生理变动表现在哪些方面？59第七章能量代谢和体温调节第七章能量代谢和体温调节60第一节能量代谢

能量代谢：指体内物质代谢过程中所伴随的能量释放、转移、贮存和利用一、机体能量的来源与去路1、机体能量的来源

糖：70%（脑组织所需能量则完全来源于糖的有氧氧化。缺氧和血糖水平过低，均可导致来源意识障碍、昏迷以及抽搐）脂肪：40—50%（包括糖转化的脂肪）蛋白质：数量很少(长期饥饿或极度消耗时，才成为主要能量来源)第一节能量代谢61糖原:1%供神经代谢和爆发式运动3.储存脂肪:75%能量储存的主要形式蛋白质:构成细胞的成分及合成酶和激素等生物活性物质，长期饥饿时动用2.能量去路能源物质释放的能量有50%转化为热能，其余以自由能形式贮存于ATP中。除骨骼肌运动时所完成的机械外功，其余的自由能最终也转变为热能。糖原:1%供神经代622机体内能量的转移和利用机体内能量的转移和利用2机体内能量的转移和利用机体内能量的转移和利用63（1）食物的热价

1克食物在氧化时所释放出来的热量称为食物的热价。单位:kJ或kcal物理热价：在体外燃烧时释放的热量生物热价：在体内氧化时所产生的热量(表)糖与脂肪：物理热价＝生理热价蛋白质：物理热价＞生理热价

（∵蛋白质在体内不能被彻底氧化分解，有一部分以尿素的形式由尿中排泄）二、能量代谢的测定(一)与能量代谢测定有关的几个概念（1）食物的热价二、能量代谢的测定(一)与能量代谢测定64（2）食物的氧热价

某种营养物质在体内氧化时，每消耗一升氧所产生的热量称为该物质的氧热价

（3）呼吸商（RQ）指一定时间内，机体呼出的CO2的量与吸入的O2量的比值。

RQ＝CO2产生量(ml)/氧耗量(ml)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RQ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

RQ＝1.0→氧化糖；RQ＝0.71→氧化脂肪；RQ＝0.80→氧化蛋白质；RQ＝0.85→一般饮食。（2）食物的氧热价65(二)能量代谢测定的原理和方法

原理“能量守恒定律”

机体释放的能量=热能+外功

安静时，外功=0能量代谢=机体在单位时间内散发的总热量

因此，测定机体在单位时间内发散的总热量或所消耗的食物量，可测算出整个机体在单位时间内能量代谢的量，即能量代谢率(二)能量代谢测定的原理和方法66

方法1、直接测热法：直接测量从机体体表、呼出气、尿液和粪便排出的总热量。如果不做外功，该热量就是机体代谢的全部热量。这种方法测定准确，但设备复杂，操作繁琐，现已极少应用2、间接测热法：利用“定比定律”（即反应物的量与生成物的量呈一定的比例关系），测得机体单位时间的耗O2量和CO2产生量，便可计算出产热量，从而算出能量代谢率C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O+Q。方法67举例：受试者在标准状态下24小时耗氧量：400L，CO2产生量：340L，尿氮量：12克，计算24小时的能量代谢。步骤：A、求出蛋白质代谢的耗氧量、CO2产生量和产热量

蛋白质氧化量=12×6.25=75g产热量=18×75=1350kJ耗氧量=0.95×75=71.25L

CO2产生量=0.76×75=57L举例：受试者在标准状态下24小时耗氧量：40068B、非蛋白代谢

耗氧量=400L－71.25L=328.75L

CO2产生量=340L－57L=283LNPRQ=283L÷328.75L=0.86C、计算非蛋白代谢的产热量

查表NPRQ=0.86时，氧热价为20.40kJ/L非蛋白代谢的产热量=328.75L×20.40kJ/L=6706.5kJD、计算24h产热量

24h产热量=1350kJ+6706.5kJ=8056.5kJB、非蛋白代谢69

3、耗O2量与CO2产生量的测定方法（1）开放式测定法在机体呼吸空气的条件下测定耗氧量和CO2产生量（2）闭合式测定法一般是使用能量代谢率测定器械（如肺量计）

3、耗O2量与CO2产生量的测定方法70三、影响能量代谢的因素1、肌肉活动

对能量代谢的影响最大运动或劳动的强度消耗的能量能量代谢值可作为评价劳动强度的指标2、精神活动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、情绪激动能量代谢

*骨骼肌的紧张性

*交感神经兴奋儿茶酚胺释放代谢率三、影响能量代谢的因素2、精神活动713、食物的特殊动力效应

进食后一段时间内（从进食后1h开始持续到7-8h），即使机体处于安静状态，机体产热量也要比进食前有所增加，食物这种使机体产生额外的热量作用，称为食物的特殊动力效应蛋白质：25-30％糖和脂肪：4-5％混合性食物：10％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4、环境温度20-30度：稳定>30或<20度（寒战和肌紧张增加）3、食物的特殊动力效应72四、基础代谢

1、概念基础代谢:指基础状态下的能量代谢基础代谢率(BMR):单位时间内的基础代谢基础状态:是指人体处于清醒而又极安静的状态下，能量代谢不受肌肉活动、环境温度、食物特殊动力效应及精神因素等的影响。其能量消耗只用于维持心跳、呼吸等维持生命所必需的基本生理活动。四、基础代谢732、测定条件（1）清晨空腹，即禁食12～14h，前一天应清淡、不要太饱的饮食，以排除食物特殊动力效应的影响（2）清醒且情绪安闲，以排除精神紧张的影响（3）平卧，全身肌肉放松，尽力排除肌肉活动的影响（4）室温18-25℃，排除环境温度的影响基础代谢率与年龄，性别及身材大小有关（见表）2、测定条件74

基础代谢率、肺活量、肾小球滤过率、心输出量、主动脉和气管的横截面积都与体表面积呈比例关系

体表面积（m2）=0.0061×身高（cm）+0.0128×体重（kg）－0.1529

简易法基础代谢率、肺活量、肾小球滤过率、心输出量、753、

基础代谢率的测定和其正常值基础代谢率=耗氧量氧热价体表面积100%呼吸商为0.82时的氧热价为20.19KJBMR正常值：＝±10％～±15％＞±20％→可能是病态3、基础代谢率的测定和其正常值基础代谢率=耗氧量氧热价体76

4、

基础代谢率的临床意义

有助于诊断某些疾病

甲低：-40％--20％，甲亢：+25%-+80%发烧：体温每升高1℃，BMR升高13%基础代谢率：发热、糖尿病、红细胞增多症、白血病、肾上腺皮质功能亢进、有呼吸困难的心脏病等基础代谢率：阿狄森病、肾病综合征、病理性饥饿、垂体性肥胖等

4、基础代谢率的临床意义77第二节体温及其调节一、体温及其正常变动（一）体温

*概念：通常是指机体深部温度，比较稳定

体核温度(深部温度)与体表温度意义：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。体温过高、过低都会影响酶的活性，导致生理功能的障碍，甚至造成死亡。如

T＜22℃→心跳停止；T＞43℃→酶变性而死亡;T=27℃→低温麻醉第二节体温及其调节78在不同环境温度下人体体温分布图在不同环境温度下人体体温分布图79*正常值：

通常体温的测量部位为腋窝、口腔和直肠温1.肛温：正常为36.9～37.9℃。2.口温：约比肛温低0.2℃,为36.7～37.7℃。3.腋温：约比口腔低0.3℃,为36.0～37.4℃。肛温比较接近机体深部的温度，但由于测试不便，临床常用口温和腋温。测定腋温时要注意夹紧体温计和测量时间（约需10min）。另外，科研中还常用食管温度（=体核温度）、鼓膜温度（=下丘脑温度）*正常值：80（二）体温的正常变动（一般不超过1℃)1、昼夜变化:昼夜节律:人的体温在一昼夜中呈现周期性波动一般是清晨2～6h时最低，下午2～8h最高

体温的昼夜节律是生物节律的表现之一,与人昼动夜息的生活规律，以及代谢、血液循环、呼吸等机能的相应周期性变化有关长期夜间工作的人，上述周期性变化可以发生颠倒2、性别:女子比男子高0.3度女子基础体温随月经周期而变动、排卵日最低(如图)（二）体温的正常变动（一般不超过1℃)813、年龄：新生儿体温＞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℃。14～16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4、肌肉活动肌肉活动时，肌肉代谢明显增强，产热增加，可使体温暂时升高1～2℃。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5、环境温度3、年龄：新生儿体温＞成年人＞老年人82（三）皮肤温度与平均温度机体最外层的温度称为皮肤温度各部位差别较大，且与局部血流有关1、平均皮肤温度Tmst=0.2(T小腿+T大腿）+0.3（T胸+T上臂）2、平均温度Tmbt=a·Tcore+(1-a)·Tmst（三）皮肤温度与平均温度83

二、

机体的产热和散热

人体正常体温的维持，是在体温调节机构的协调和控制下，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：内脏器官、骨骼肌、脑

安静时：内脏器官（特别是肝脏、其次是脑）运动或劳动时：骨骼肌占90％

二、

机体的产热和散热842、机体的产热形式

*战栗产热：骨骼肌紧张性增强的基础上发生的不随意的节律性收缩(频率为10-20次/分)

特点：屈肌和伸肌同时收缩，不做外功但产热量很高机制：冷感觉器传入神经战栗的初级运动中枢（下丘脑后部背外侧靠近第三脑室壁）

脑干前角运动神经元传出神经战栗寒冷性肌紧张(战栗前肌紧张)

*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褐色脂肪组织的产热量最大（约占70%）2、机体的产热形式853、产热活动的调节（1）体液调节

*甲状腺激素（主）：作用缓慢、持久

*E、NE、GH：作用迅速、时间短

（2）神经调节：寒冷刺激时交感神经兴奋肾上腺髓质活动肾上腺素、去甲肾上腺素释放

产热机体在寒冷环境几周后下丘脑TRH腺垂体TSH甲状腺

T3、T4↑

代谢率↑(增加4～5倍)

产热量↑3、产热活动的调节86（二）散热过程散热部位:主：皮肤

次：肺、尿、粪(如表)

散热方式：当外界气温＜低于人体表层温度时，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％当外界温度＝接近或＞高于皮肤温度时，机体的散热是依靠蒸发方式散热

面积大与外界接触血流丰富有汗腺（二）散热过程面积大871、皮肤散热方式(1)辐射散热是机体以热射线（红外线）形式将热能传给外界较冷物体的一种散热方式*条件：体表温度高于环境温度*影响因素：体表温度与环境温度差有效辐射面积在高温环境中作业（如舰船、炼钢人员）,因环境温度高于皮肤温度，机体不仅不能辐射散热，反而会吸收周围的热量，故易发生中暑1、皮肤散热方式88

(2)传导散热是指机体将热量直接传给同它接触的较冷的物体的一种散热方式。与皮肤接触物体的温度差*影响因素与皮肤接触面积的大小与皮肤接触物体的导热性能水的导热性好，因此临床上常利用冷水袋或冰袋为高热患者降温脂肪的导热性差，因而肥胖者炎热的天气易出汗(2)传导散热89(3)对流散热

指通过气体或液体的流动散发体热的形式，是传导散热的一种特殊形式*影响因素：气温、风速衣服覆盖于体表，不易实现对流；棉、毛纤维间的空气不易流动，因此增加衣着可以保温御寒若在较密闭的高温环境中（如船舱内）或闷热气候，因空气对流差，易发生中暑(3)对流散热90(4)蒸发散热通过水分从体表蒸发散热的一种方式蒸发1g水散热2.43kJ

环境温度超过体表温度时，唯一的散热方式。*影响因素：湿度大，不易散热风速大，散热快*蒸发散热分不感蒸发和出汗(4)蒸发散热91a、不感蒸发：水分直接透出皮肤和粘膜表面，在未聚成明显的水滴以前便蒸发掉的一种散热方式，在蒸发表面上弥漫性进行（不显汗）皮肤:0.6-0.8L/d（2/3)呼吸:0.2-0.4L/d(1/3)1L/d

∴临床上给病人补液时应考虑到由不感蒸发丢失的体液量

b、出汗：又称可感蒸发人在安静状态下，当环境温度达到30℃左右时，便开始发汗；如果空气湿度大、衣着又多时，气温达25℃便可发汗；机体活动时，由于产热量↑虽然环境温度低于20℃亦可发汗发汗速度取决于参活动的汗腺数量和它的活动强度a、不感蒸发：水分直接透出皮肤和粘膜表面，在未聚成明显的水滴92*影响因素：劳动强度、环境温度、湿度、风速等劳动、气温出汗速度

散热湿度蒸发困难出汗风速蒸发容易出汗*中暑：指因高温环境或受到烈日的暴晒而引起的疾病高温、高湿、小风速（或无风）环境辐射、传导、对流的散热停止，蒸发散热困难体热淤积中暑∵发汗散热是通过汗液蒸发吸收体表热量实现的，∴若将汗液擦掉则不能起到蒸发散热的效果；汗腺缺乏(如烧伤病人)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*影响因素：劳动强度、环境温度、湿度、风速等933、汗液

*成分：刚分泌出的汗液类似血浆(但不含血浆蛋白)水分：99％固体成份：大部分为NaClKCl、尿素、氨、乳酸微量葡萄糖、氨基酸

∵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ＮaCl3、汗液943、散热的调节反应（1）循环系统的调节反应辐射、传导和对流散热受温度差影响*炎热环境：交感N紧张性皮肤小A舒张动-静脉吻合支开放皮肤血流量

皮肤温度温度差散热

皮肤血流量

汗腺提供水分*寒冷环境：交感N紧张性皮肤血管收缩血流量散热*环境适中：皮肤血管口径适中皮肤温度适中体热平衡3、散热的调节反应95（2）出汗及其调节

*汗腺是单管腺，由分泌部和导管部组成，受交感神经胆碱能纤维支配

*发汗是一种反射性活动：皮肤温度感受器传入神经出汗中枢（下丘脑）传出神经出汗*温热性出汗：由温热性刺激引起

*精神性出汗：由疼痛、精神紧张引起精神性出汗中枢在大脑皮层运动前区。汗液主要见于手掌、足跖、腋窝等处。在体温调节中无意义。（2）出汗及其调节96三、体温的调节

*自主性体温调节：机体在下丘脑体温调节中枢的控制下，通过增减皮肤血液、出汗、战栗及改变代谢率等生理反应，维持产热和散热过程的动态平衡。

*行为性体温调节:

机体在不同的温度环境中的姿势和行为，特别是人为了保温或降温所采取的措施，称为行为性体温调节。后者以前者为基础，是对前者的补充三、体温的调节97（一）温度感受器1、外周温度感受器⑴分布：全身皮肤、某些粘膜和腹腔内脏等处

⑵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⑶作用：温度感受器传入冲动到达中枢后除产生温觉之外，还能引起体温调节反应，（一）温度感受器982、中枢温度感受器

*分类：热敏感神经元和冷敏感神经元血温↑→热敏神经元冲动发放频率↑血温↓→冷敏神经元冲动发放频率↑*分布：下丘脑、脑干网状结构和脊髓等处*作用：a、感受局部脑温度刺激(如图)b、将内外温度变化的信息会聚c、直接对致热源、5-羟色胺、NE及某些多肽发生反应2、中枢温度感受器99（二）体温调节中枢体温调节中枢位于下丘脑，PO/AH在体温调节整合中起重要作用。

*破坏PO/AH区，体温调节减弱或消失

*信息会聚于PO/AH区

*PO/AH区对信息的整合型式同整体的体温调节反应相似。

*PO/AH区的温度敏感神经元对致热原及化学物质反应型式同这些物质所引起的体温调节反应是相对应的。（二）体温调节中枢100（三）体温调节的调定点学说调定点位于PO/AH区即体温调节类似恒温器的调节；PO/AH中的温敏N元可能起着“调定点”的作用；“调定点”所规定的温度值决定着体温的高低（三）体温调节的调定点学说101南华大学生理学第七章能量代谢与体温课件102三种营养物质氧化时的几种数据营养物质糖蛋白质脂肪物理热价(kJ/g)17.1523.4339.75生物热价(kJ/g)17.1517.9939.75营养学热价(kJ/g)16.716.737.7耗氧量(L/g)0.