人体解剖生理学-体温课件

第二节体温及其调节第一节能量代谢第九章能量代谢与体温第一节能量代谢

新陈代谢是机体生命活动的基本特征之一。新陈代谢（metabolism)包括物质代谢和能量代谢。能量代谢（energymetabolism)：生物体内物质代谢过程中所伴随的能量释放、转移、储存和利用。一、机体的能量来源与利用

（一）主要能量物质及代谢主要来源于食物中三大物质的生物氧化。在三大物质代谢过程中，会释放出能量。食物氧化释放的能量50%以上以热量形式变为体热；其余不足50%以化学能贮存于ATP等分子的高能磷酸键中，以供给机体各种生命活动需要，如：肌细胞的收缩等。但这部分能量最终也要变为热能，用来维持体温。当机体供氧充足时，Glu在细胞内氧化并释放能量合成ATP。供氧不足时，Glu经无氧酵解转变为乳酸，释放较少的能量。乳酸经血液循环至肝脏再合成糖原。糖原分解为丙酮酸盐和乳酸，间接通过肝脏生成Glu。Glu经有氧氧化和无氧酵解提供的能量占机体所需能量的70%左右。2、脂肪是体内能量储存的主要形式。脂肪在消化道分解为甘油和脂肪酸，二者以乳糜微粒形式吸收入血，后者在血管内皮细胞脂蛋白脂酶（endotheliallipoproteinlipase,ELL)作用下释放出脂肪酸。后者进入脂肪细胞与α-磷酸甘油合成甘油三酯。当机体需要时，甘油三酯或脂肪可分解为甘油和脂肪酸。甘油在肝内磷酸化经三羧酸循环氧化并释放能量。脂肪酸与辅酶A结合生成乙酰辅酶A，后者经三羧酸循环氧化并释放能量。3、蛋白质：蛋白质在消化道分解为氨基酸→吸收入血→进入细胞重新合成蛋白质→组成细胞的结构成分或合成一些酶系、激素等生物活性物质。少量氨基酸进入肝细胞合成血浆蛋白和肝酶。或脱羧生成α-酮酸，后者经三羧酸循环释放能量。如果长期禁食，肌肉等组织内的蛋白质可分解为氨基酸→脱羧生成α-酮酸→经三羧酸循环释放能量，以供给机体利用。能量的去路：①生物分子的合成：如酶、激素的合成等；②肌细胞的收缩；③离子的转运：如Na+-K+泵的主动转运等。④腺体的分泌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42.393、食物的特殊动力效应

指进食后的一段时间内(从进食后1h开始，持续7～8h)，机体的产热量较进食前额外的增加。各种营养物质食物的特殊动力效应（spesificdynamiceffect)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4～6％。以蛋白质食物产热最多。

机制:可能是由于肝脏在处理蛋白分解产物时，发生脱氨基反应耗能增加所致。4、精神活动

精神紧张或脑力劳动时，通过神经调节，使骨骼肌肌紧张加强，同时甲状腺激素和肾上腺素（E)、去甲肾上腺素(NE)分泌增加，细胞内氧化代谢增强，产热增加。E和NE还可使糖原分解增加,血糖升高，血糖利用增强，使产热增加。三、基础代谢

1、基础代谢(basalmetabolism,BM)：

指机体在基础状态下,维持心跳、呼吸等基本生命活动所必需的最低能量代谢。基础状态：

①清晨空腹，即禁食12～14h。②平卧，全身肌肉放松，尽量排除肌肉活动的影响。③清醒且情绪安闲，以排除精神紧张的影响。④室温20-25℃，排除环境温度的影响。2、基础代谢率(basalmetabolicrate,BMR)

指机体在基础状态下每小时、每平方米体表面积散发的热量(kJ/h.m2)。男性略高于女性，儿童、青年高于成年。机体在异常情况下,基础代谢率会发生变化，如：甲亢BMR升高；甲低则相反。

第二节正常体温及其调节

一、体温及其生理波动（一）体温体温(bodytemperature):人和高等动物都有恒定的温度

。体温是机体进行新陈代谢和正常生命活动的必要条件。高等动物维持体温恒定的功能是在生物进化过程中形成的。

恒温动物(homoiothermicanimals):

随着动物的进化，机体的体温调节机构越来越完善，哺乳类等高等动物和人能够在环境温度变化的情况下，通过体内的体温调节机构来维持体温的相对稳定，从而适应环境温度的变化。意义：只有体温维持在相对稳定的水平，体内酶的活性才能保持在正常的水平，机体的新陈代谢和各器官系统的生理功能才能正常进行。

人体可分为核心和外壳两个层次，前者的温度称为体核温度或深部温度；后者的温度称为表层温度或皮肤温度。1、深部温度(体核温度,coretemperature)指胸腹腔内脏的温度（包括脑在内）。由于各个内脏器官代谢水平不同，故各脏器的温度不同。肝温度最高：38℃,脑次之,肾、胰腺较低。

体温：指机体深部的血液温度，它代表了各个脏器温度的平均值。随着环境温度的变化,体核和体表两者的相对比例可出现大幅度的变化。在较冷的环境中体核温度分布区域缩小，主要集中在头部与胸腹内脏，而且体表与体核之间存在着明显的温度梯度。在炎热的环境中，体核温度可扩展到四肢。见下图。（1）昼夜节律(circadianrhythm)人的体温在一昼夜呈现周期性波动，一般清晨2-6时最低，黎明后开始上升,下午2-4时最高。这种以昼夜为周期的节律性波动，称为昼夜节律。这种节律受昼夜节律起搏点（生物钟）的控制。下丘脑的视交叉上核:哺乳类动物昼夜节律的控制部位。（2）性别（sex)成年女性体温平均比男子高0.3℃。并且女性体温随月经周期而变动。排卵日最低，排卵后体温升高约0.3-0.6℃。可将这种基础体温的改变作为判定排卵日期的标志。排卵后体温升高的原因可能与孕激素有关。（3）年龄（age)

新生儿及幼儿体温波动较大.原因：体温调节中枢尚未发育完善。老年人代谢率降低，体温比青壮年低。老年人由于体温调节能力差，易受环境温度的影响。二、产热与散热人体正常体温的维持，是在体温调节机构的调控下，使产热和散热过程达到动态平衡的结果。（一）机体的产热1、主要产热器官及产热形式

安静状态：主要产热器官是内脏（尤其肝脏，肝脏是代谢最旺盛的器官。其次是脑、心、肾）。活动状态：主要产热器官是骨骼肌。此外，环境温度、进食、精神紧张等能够影响能量代谢的因素，都能影响机体的产热量。在寒冷环境中，由于散热显著增加，机体通过寒战和非寒战产热。（1）寒战（shivering)产热：指骨骼肌发生不随意的节律性收缩，其特点是伸肌和屈肌同时收缩，基本上不做外功，此时机体产热量可提高4-5倍。（2）非寒战（non-shivering)产热：又称为代谢性产热。在代谢组织中，褐色脂肪产热最多。此外，还有T3、T4、E和NE分泌增加，产热增加。（二）散热

皮肤是人体散热的主要部位，皮肤散热量占90%。另外10%的热量是通过肺、肾和消化道等途径，随着呼出气体和排除尿和粪便散发的。

皮肤散热的方式：物理方式：辐射、传导与对流、蒸发。当外界气温＜人体表层温度时(30℃以下)，人体主要通过辐射、传导和对流方式散热，其散热量约占总散热量的70％。当外界温度≥皮肤温度时(30℃以上)，机体的散热是依靠蒸发方式来散发的。1、辐射（radiation)散热：

以热射线的形式传给周围环境中温度较低的物体。有效辐射面积大：辐射面积大，散热快。皮肤与气温的温差大：温差越大，散热越多。

二个物体温度相等时，停止辐射散热。外界温度在15-23℃时，40%热量以辐射方式散发。在高温环境中工作的炼钢工人,因环境温度高于皮肤温度，机体不但不能辐射散热，反而会吸收周围的热量，故易发生中暑。

2、传导(conduction)散热

定义:体热直接传给与机体相接触的低温物体的散热方式。传导散热量取决于

水的导热性好，脂肪的导热性差。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物体的导热性3、对流(convection)散热

指体热凭借空气流动交换热量的散热方式。对流散热是传导散热的一种特殊形式。对流散热量主要取决于：温差,风速.衣服覆盖于体表，不易实现对流；棉、毛纤维间空气不易流动，因此,增加衣服可以保温御寒。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。4、蒸发(evaporation)散热

指体液的水分在皮肤和粘膜表面由液态转化为气态(液体汽化需要热量)，同时带走大量热量的散热方式。蒸发1g水可带走热量2.43kJ。

当气温≥体温时，蒸发是唯一的散热途径

①不感蒸发：指体液的水分直接透出皮肤和粘膜表面，在未聚成明显水滴前蒸发掉的散热形式。不形成汗液，不被人察觉，与汗腺无关。

②可感蒸发(发汗)：当环境温度超过30℃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。炎热的气候，发汗量可达1.6L/h。如全部蒸发可带走3600kJ热量，所以应供给充分的水和盐(盐汽水)。∵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.

影响蒸发的因素:a.空气湿度；b.风速（三）神经体液因素对血管、汗腺的调节作用

1、皮肤血管运动(皮肤血流量的调节)：对散热的调节起主导作用.皮肤散热的多少取决于皮肤与气温的温差,皮肤的温度取决于皮肤的血流量的多少.皮肤微循环的特点:丰富的毛细血管网大量的静脉丛和动-静脉吻合支体温调节中枢通过交感神经调节皮肤血管的口径。

寒冷→

刺激皮肤温度感受器→交感神经紧张性增加→皮肤小动脉收缩，动-静脉吻合支关闭→皮肤血流量下降，皮肤温下降→散热减少。

高温→

刺激皮肤温度感受器→

交感神经紧张性下降→

皮肤小动脉舒张，动-静脉吻合支开放→皮肤血流量升高，皮肤温升高→散热增加。2.汗腺分泌

水分：＞99％出汗分类:

a.温热性出汗-由温热刺激出汗。全身出汗。

b.精神性出汗-由情绪紧张，恐惧等精神因素引起发汗，汗液见额头、手掌、足底。散热作用小。运动、劳动时这两种发汗形式混合出现，所以散热量大。固体：＜１％大部分为NaCl其余为KCl、尿素、乳酸等无葡萄糖和蛋白质温热性发汗精神性发汗汗腺全身绝大部分汗腺分泌(手掌、足跖除外）手掌、足跖、前额和腋窝等部位汗腺神经支配交感神经的胆碱能节后纤维肾上腺素能神经纤维刺激温热刺激情绪激动或精神紧张意义加强散热，对体温调节有重要作用。与体温调节无关.发汗分为：汗腺分泌受神经和体液的双重调节：（1）神经调节(neuralregulation)外界温热刺激→皮肤温度感受器⊕→发汗中枢⊕→交感胆碱能神经⊕→汗腺分泌↑（2）体液调节(humoralregulation)Ach（acetylcholine）

→汗腺分泌↑;阿托品→汗腺分泌↓.

三、体温调节（一）行为性调节:机体为了保温和降温所采取的一些措施,是一种有意识的行为,使体温调节更加完善。（二）自主性调节:受体温调节中枢的控制。1、温度感受器（1）外周温度感受器

分布：全身皮肤、某些粘膜和腹腔内脏等处。

类型：温觉感受器和冷觉感受器

作用：接受温度变化的刺激,并将冲动传到达体温调节中枢。

（2）中枢温度感受器

分类：温敏神经元和冷敏神经元血温↑→温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。在视前区-下丘脑前部(PO/AH)分布较多的温敏神经元和少量冷敏神经元。局部血液温度↑→温敏N元⊕

→散热反应↑,产热反应↓。局部血液温度↓

→冷敏N元⊕

→散热反应↓,产热反应↑。

2、体温调节中枢

恒温动物脑的分段切除实验证明，只要保留下丘脑及其以下神经结构的完整，动物仍具有维持体温相对恒定的能力。

说明:调节体温的基本中枢位于下丘脑。另外,视前区-下丘脑前部(PO/AH)可对传入的温度信息发生反应，并能直接对致热物质、5-HT、NE等物质发生反应。

说明：PO/AH内有体温调节整合中枢。（三）调定点学说及体温调节过程

视前区-下丘脑前部(PO/AH)中温敏神经元和冷敏神经元除具有感温以外，可能起着“