第九章营养、代谢与体温调节

第九章

营养、代谢与体温调节（2学时）第一节食物的营养成分及其生理功能第二节能量代谢

第三节体温及其调节营养均衡合理膳食生物体的最基本特征是新陈代谢生物体内物质代谢中伴随着的能量的释放、转移、贮存和利用，称为能量代谢。

能量代谢同化作用（合成代谢）--贮能--放能

物质代谢异化作用（分解代谢）新陈代谢

第一节食物的营养成分及其生理功能一、糖类及其主要生理功能二、脂肪及其主要生理功能三、蛋白质及其主要生理功能四、维生素五、无机盐（还有水和膳食纤维七类营养素）一、糖类及其主要生理功能◆糖类（碳水化合物）：是体内主要供能物质。单糖：葡萄糖多糖：肝糖原和肌糖原粘多糖：透明质酸、肝素和硫酸软骨素

（天然粘合剂）◆糖类在体内可以转化成其他物质，也可以进行

糖异生作用。◆血糖：为3.5～6.7mmol／L（80～120mg/100ml）长期高于或低于以上数值为高血糖或低血糖。二、脂肪及其主要生理功能（一）脂肪◆是体内的储能和供能物质。此外还有保护和保温的作用。◆脂肪在体内也可以相互转变。（二）类脂1、磷脂：卵磷脂和脑磷脂。是生物膜的重要成分，在物质的运输、代谢和N活动方面有重要作用。2、胆固醇：是细胞的重要组成成分。三、蛋白质及其主要生理功能（一）蛋白质的营养意义◆蛋白质是一种高分子化合物。种类较多。◆蛋白质是构成细胞的基本成分，是组织生长、修复和更新的主要原料。◆蛋白质是生命活动的主要体现者，没有蛋白质就没有生命。（二）氮平衡（氮的摄入量与排出量相等）◆成人：蛋白质合成代谢=分解代谢◆幼年：蛋白质合成代谢＞分解代谢◆长期饥饿：蛋白质合成代谢＜分解代谢（三）必需氨基酸和非必须氨基酸◆必需氨基酸：是人体内不能合成，必须从外界食物中获得的氨基酸。共有8种：苏氨酸、色氨酸、缬氨酸、赖氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸（成人约为蛋白质需要量的20%，婴儿40%）。◆非必须氨基酸：主要有谷氨酸、精氨酸、组氨酸等十几种。◆组氨酸：婴儿体内不能合成，为必需氨基酸。（四）蛋白质生物价值和互补作用◆蛋白质的生物价值：指蛋白质消化吸收后在人体内保留量占吸收量的百分比。蛋白质的生物价值=蛋白质的保留量蛋白质的吸收量×100%◆动物性蛋白质的生物价值较高，而植物性蛋白质的生物价值较低。◆蛋白质可以发挥互补作用：混合食物可以提高蛋白质的生物价值。如：提倡膳食。◆不同食物中蛋白质的品质和含量是不同的。◆蛋白质的品质高低一般用蛋白质的生物价值。◆蛋白质的品质是指组成蛋白质的氨基酸质量和比例。常用食物蛋白质的生物价值表（1）蛋白质生物价值/%蛋白质生物价值/%鸡蛋（全）

94燕麦65

鸡蛋黄

96大麦64脱脂牛奶

85扁豆72鱼

83豆腐65大米77大豆（熟）64牛肉76大豆（生）57猪肉74绿豆58小麦67豌豆48常用食物蛋白质的生物价值表（2）蛋白质生物价值/%蛋白质生物价值/%西瓜子73高粱56南瓜子63小米57棉籽62玉米60花生59马铃薯67芝麻71红薯72白面粉52

大白菜77核桃56四、维生素◆维生素都是有机物。需要量不大，体内不能合成，必须经常从食物中得到补充。◆维生素既不提供能，也不是构成细胞的原料，但却是人体正常生长发育和健康所必需的。多数是物质代谢中酶的辅酶，如缺乏，物质代谢失常，影响正常的生理功能。◆维生素按溶解特性分水溶性和脂溶性两种。

名称

缺乏症

存在食物维生素B1体重下降、食欲减退、肌无力、心动过速、易疲劳、记忆力减退谷类、豆类种皮胚芽、种皮、肉类、酵母等维生素B2唇炎、口角炎、角膜炎、阴囊皮炎酵母、乳类、蛋类、肉类、糙米、粗面粉、绿色蔬菜等维生素B12恶性贫血（巨幼红细胞性贫血）肝脏、肉类、酵母等维生素C坏血病（毛细血管脆性增加，皮下有出血斑点、牙龈肿胀出血）橘子、鲜枣、番茄、豆芽等维生素PP皮炎、腹泻、精神错乱酵母、米糠、肝、肾、瘦肉、花生等（一）水溶性维生素（二）脂溶性维生素名称缺乏症存在食物维生素A皮肤和粘膜干燥、增生与角化，夜盲症、生长缓慢肝（鱼类肝特丰富）绿叶菜和黄叶蔬菜、胡萝卜、菠菜、莴苣维生素D佝偻病、骨质软化症肝脏、蛋黄、乳类维生素E贫血（红细胞减少、寿命短脆性增加）、血小板增加坚果、大豆、水果、玉米、小麦胚油（最丰富）甘薯、天然抗氧化剂维生素K影响血液凝固肝脏、绿叶、肠内细菌也合成五、无机盐◆是人体的重要组成成分。分主要元素和微量元素。◆无机盐需要经常从饮食中得到补充。（一）主要元素（一）主要元素元素名称主要作用存在食物钾钠氯维持细胞内外正常渗透压和内环境的pH值及组织的兴奋性动植食物中钙镁磷骨骼和牙齿主要成分，维持肌肉、神经的兴奋性菜叶、豆类、鱼、肉、蛋等铁血红蛋白、肌红蛋白和一些氧化剂的成分肝、蛋黄、菠菜等碘甲状腺素的原料海产动植物：海鱼、海虾、海带、紫菜等（二）微量元素名称

作用铜是一些酶和蛋白质的元素，参与造血组织对铁的利用。锌是许多酶的组成元素，使RNA和蛋白质合成的必需微量元素硒是人体必需的一种微量元素，动物缺乏时，肌萎缩、绝育、肝坏死，幼年生长缓慢。锰是多种酶的辅基，体内糖代谢和类固醇合成所必需的。氟是骨骼和牙釉质必需的微量元素，抑制细菌产酸，如缺乏龋齿病。过多中毒如斑釉症以上微量元素正常饮食中均能满足第二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、机体能量的来源与利用

(一)能量来源1.糖:主要(70％以上)

脑组织所需能量则完全来源于糖的有氧氧化。

2.脂肪：次之(30％)

3.蛋白质：很少(长期饥饿或极度消耗时，才成为主要能量来源)。短期饥饿时供能。

(二)能量利用

◆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。只有少部分用于肌肉收缩（做机械功），最终大部分也是以热能形式散发掉。

◆主要供能物质——糖类；直接供能物质——ATP；最根本的能源——光能。（一）与能量代谢测定有关的几个概念1.食物的热价（卡价）

1g食物氧化（或在体外燃烧）所释放的能量叫该食物的热价。包括生物热价和物理热价。2.食物的氧热价某种食物氧化时，消耗1升氧所产生的热量。二、能量代谢的测定

3.呼吸商

一定时间内呼出CO2的量与吸入O2量的比值。

RQ=CO2产生量（ml或l）O2耗量食物名称食物的热价（KJ／g）

氧的热价（KJ／L）呼吸商

糖类17.1521.001.00

蛋白质17.9918.800.80

脂肪39.7519.700.713种营养物质的几种数据1、直接测热法利用特殊的测量装置直接测量整个机体在单位时间内向外界环境散发的总热量。用于研究肥胖和内分泌障碍。设备复杂，操作繁琐，应用受限。（二）能量代谢测定的原理和方法2、间接测热法（1）间接测热法的原理

◆依据：定比定律+能量守恒定律

◆能量守恒定律：能量由一种形式转化为另一种形式的过程中，既不能增加，也不能减少。（能量一定）

◆定比定律：在一般化学反应中，反应物的量与产物量之间呈一定的比例关系。（产物量一定）

◆基本原理：根据以上定律，查出单位时间内机体耗O2量和CO2产生量，计算出呼吸商。查出该呼吸商时O2的热价，再乘以单位时间内的O2耗量，即得出单位时间内的产热量。（2）能量代谢率的简易测算方法步骤：1、测定一定时间内的耗氧量；2、按混合膳食呼吸商为0.82进行代谢率计算公式

产热量=20.18（kj/L）

×

耗氧量（L）已知混合食物呼吸商为0.82，氧的热价为20.18（kj/L）

（三）能量代谢率的衡量标准能量代谢在每一个个体是相当稳定的，但不同的个体差异却很大，难以比较；能量代谢与机体的体形和体重无定比例关系；如：体形较小的鸡和体形庞大的非洲象之间，按每公斤体重产热量相差甚远。能量代谢与机体体表面积间有固定关系---表面积定律以机体体表面积衡量机体能量代谢，并进行不同体形和体重个体间能量代谢率比较时，则相差不多。（体表面积计算如下）m2=0.0061×身高(cm)+0.0128×体重（kg）-0.1529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擦窗户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42.39───────────────三、影响能量代谢的因素

(一)肌肉活动

肌肉活动对能量代谢的影响最大。

（二）环境温度环境温度在20-30℃，最为稳定。

<20℃时开始增加。

<10℃时显著增加（原因是寒冷刺激所引起的寒战和肌紧张造成的）。

>30℃时也增加，（原因是温度上升体内化学反应加快和发汗活动增加了产热量）。（三）食物特殊动力作用食物特殊动力作用：指食物刺激机体产生额外热量的作用。进食1h后产热量比进食前有额外的增加，持续7-8h。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4～6％。这不是消化吸收活动引起的，静脉注射氨基酸也可以引起类似的产热量增加，因此有人推测可能与肝脏处理蛋白质有关。（主要是脱氨基作用有关）。（四）精神因素在精神紧张状态下（恐惧、愤怒、焦急）能量代谢明显提高。由与精神活动相关连的肌肉活动和激素分泌引起。四、基础代谢

(一)概念

1.基础代谢：机体在基础状态下的能量代谢称为基础代谢。

基础状态的条件如下：

①清晨空腹:即禁食12～14h，前一天应吃清淡、不要太饱的饮食，以排除食物特殊动力效应的影响。

②平卧:全身肌肉放松，尽力排除肌肉活动的影响。

③清醒且情绪安稳:以排除精神紧张的影响。

④室温18-25℃:排除环境温度的影响。

2.基础代谢率(BMR)：单位时间内的基础代谢。

（二）基础代谢率正常值及生理变动范围我国人正常基础代谢率平均值（KJ／m2·h）年龄1～1516～1718～1920～3031～4041～50

51以上男性195.5193.4166.2157.8158.6154.0

149.0女性172.5181.7154.0146.5146.9138.6

138.6成年男人基础代谢率（BMR）：159.22KJ／m2·h3771KJ／m2·d变动范围：

一般变动范围在±10%～±15%之内。男性的基础代谢率高于女性，幼年的基础代谢率高于成年，年龄越大基础代谢率越低。甲亢时基础代谢率可比正常高25-80%，甲低时基础代谢率可比正常低20-40%，所以：基础代谢率的测量是甲状腺疾病的重要辅助手段。思考题你每天需要吃几两食物，才能维持正常的基础代谢？1、求出自己的体表面积：0.0016×身高（厘米）+0.0128体重（公斤）－0.15292、求出三种混合食物的热价：

（17.15+17.99+39.75）÷3=24.96（Kj）3、求出在基础代谢下所需食物（KJ／m2.d）3771÷24.96=151.08（g）=3.02（两）4、求出自己每日所需食物量3.02×（体表面积）=？（两）半斤左右五、能量的参考摄入量及食物来源：1、能量的推荐摄入量：能量需要量是指维持机体正常生理功能所需要的能量，即长时间保持良好的健康状况、具有良好的体型、机体构成和活动水平的个体达到能量平衡，并能胜任必要的经济和社会活动所需要的能量摄入。2、能量的食物来源：糖、脂肪、蛋白质普遍存在于各种食物中，但动物性食物一般比植物性食物有较多的脂肪和蛋白，植物性食物中粮食以糖类和蛋白为主，油料作物有丰富的脂肪，其中大豆有大量油脂和蛋白质，至于水果、蔬菜类一般含能量较少，但硬果例外，如核桃、花生等含大量油脂，有很高的热能。概念：指身体深部的平均温度，即体核温度。

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＜22℃→心跳停止；体温＞43℃→酶变性而死亡;体温=27℃→低温麻醉。正常体温=

36.0～37.4℃第二节体温及其调节20c（20℃）（35℃）一、人体正常体温及生理变动

（一）正常体温

1.肛温：正常为36.9～37.9℃。

2.口温：约比直肠低0.2℃,为36.7～37.7℃。

3.腋温：约比口腔低0.3℃,为36.0～37.4℃。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5min）。

体表温度：机体表层的温度。皮肤温度：机体表层的最外层，既皮肤的温度。额部>躯干>手>足（二）体温的生理变动

1.昼夜节律变化

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。清晨最低，下午最高，但不超过1℃。

2.性别差异

⑴成年女子体温平均比男子高0.3℃。⑵女子体温随月经周期而产生周期性变动。排卵日最低（约1℃）。体温的变动

3.年龄差异

新生儿体温＞成年人＞老年人。

4.其他

肌肉活动时，肌肉代谢明显增强，产热增加，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。二、机体的产热和散热

体热平衡：产热和散热两个生理过程之间的动态平衡，维持体温恒定。(一)产热

1.主要产热器官：安静状态，主要产热器官是内脏（尤其肝脏，其次是脑）。活动状态,主要产热器官是骨骼肌。

2.产热形式

⑴战栗产热：骨骼肌不随意的节律性收缩。

⑵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。3.产热活动的调节3.产热活动的调节⑴寒冷刺激时↓交感-肾上腺髓质↓

去甲肾上腺素、肾上腺素

↓产热量↑特点：

作用迅速↑，

维持时间短。⑵

机体在寒冷环境几周后↓甲状腺↓T3、T4

↑（T3三碘甲腺原氨酸）

↓代谢率↑(增加4～5倍)↓

产热量↑特点：作用缓慢，

维持时间长。

(二)散热

1.散热部位：主：皮肤①面积大②与外界接触③血流丰富④有汗腺次：肺、尿、粪

2.散热方式：

机体散热方式有以下几种:

⑴辐射散热：

指体热以热射线形式传给温度较低的周围环境中的散热方式。

辐射散热量的多少取决于

机体的有效辐射面积皮肤与环境的温度差⑵传导散热：

指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，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。

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⑶对流散热：

指体热凭借空气流动交换热量的一种散热形式

◆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

气温（低温环境-空调）风速（电扇）⑷蒸发散热：（分不感蒸发和可感蒸发）

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。当气温≥体温时，蒸发是唯一的散热途径

①不感蒸发：又称不显汗。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。不感蒸发是持续进行的。人体不感蒸发量约500ml/日。∴临床上给病人补液时应考虑到由不感蒸发丢失的体液量。

②发汗：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。炎热的气候，短时间内发汗量可达1.5L/h。

汗液

水分：＞99％∵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ＮaCl。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

3.散热的调节：

⑴皮肤循环的调节：微循环的动静脉吻合支。

⑵发汗的调节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，可能与湿润手掌和足跖，增加摩擦力有关。三、体温调节◆体温调节的方式：1、自主性体