第7章能量代谢和体温

第7章能量代谢与体温1.描述能量的来源、贮存、转移及利用2.说出影响能量代谢的因素，记住基础代谢率3.说出体温的正常值及生理变动4.说出产热的主要器官和散热的主要方式5.解释名词：能量代谢、基础代谢率、食物的特殊动力作用、体温、蒸发散热、调定点学习目标下一页第一节能量代谢一、机体能量的来源和利用二、影响能量代谢的因素三、基础代谢第二节体温一、体温及生理变动二、人体的产热和散热三、体温调节新陈代谢物质代谢能量代谢合成代谢：吸能反应（储能）分解代谢：放能反应（放能）能量释放能量转移能量贮存能量利用生命的基本特征之一能量代谢:在物质代谢过程中所伴随着的能量的释放、转移、贮存和利用的过程，称为能量代谢（energyetabolism）第一节能量代谢一、机体的能量来源和利用（一）机体能量的来源

1.糖糖主要功能是供给机体生命活动所需的能量。机体所需能量的70%是由糖类提供的。

2.脂肪脂肪的主要功能是贮存和供给能量。

3.蛋白质

蛋白质的主要功能是构成细胞成分和形成某些生物活性物质。下一页章目录（二）能量的转移、贮存和利用下一页上一页章目录机体的能量来源于体内物质的分解氧化。其释放的能量一部分迅速转化为热能，一部分经ATP供给组织细胞以完成各种功能活动。1、三磷酸腺苷（ATP）：是体内重要的储能物质，又是机体能量的直接提供者。2、磷酸肌酸（CP）：是高能磷酸键的贮存库。利用：肌肉收缩、腺体分泌；合成代谢；神经传导等等。

热能、机械功能、贮备能（三）能量代谢的表示方法机体的能量代谢也遵循“能量守恒定律”：即在安静不作外功时，机体物质代谢过程中所释放的能量全部转化为热能。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。单位kJ/（m2.h）二、影响能量代谢的因素肌肉活动精神活动环境温度食物的特殊动力效应下一页上一页章目录二、影响能量代谢的主要因素（一）肌肉活动

对能量代谢的影响最为显著，运动或劳动的强度消耗的能量。表7-3劳动和运动时的能量代谢率───────────────

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17.50打篮球24.22踢足球24.98持重机枪跃进42.39───────────────（二）精神活动精神紧张、情绪激动→能量代谢①激动时→骨骼肌的紧张性→能量代谢②交感神经兴奋→儿茶酚胺释放→能量代谢率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。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%。

(三)环境温度

1.人体安静时的能量代谢,在20～30℃的环境中较为稳定。

2.环境温度超过30℃，能量代谢率增加。

3.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。

(四)食物的特殊动力效应

人在进食后一段时间内(从进食后1h开始,持续7～8h),即使同样处于安静状态,但产热量却比进食前有所增加，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。蛋白质：30％糖和脂肪：4～6％混合食物：10％。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或糖原合成有关。三、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。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。

2.基础代谢率(BMR)：单位时间内的基础代谢。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，而与机体体重相关性不明显。（二）能量代谢率的正常值及其临床意义1.体表面积（m2）=0.0061×身高（cm）+0.0128×

体重（kg）－0.1529

，2.体表面积测算图：

体表面积测算图使用时将受试者的身高和体重两点连成直线，直线与体表面积尺度交点的数值，即为受试者的体表面积值

下一页上一页章目录BMR的测定和正常值

1.BMR的测定:(通常采用简易法计算BMR）即：

产热量＝耗氧量20.19KJ/L/体表面积

2.BMR正常值：＝±10％～±15％＞±20％→可能是病态BMR的正常水平及其异常变化基础代谢率与年龄、性别及身材大小有关：一般男子BMR比女子高，幼年比成年高，年龄越大，BMR值越低。同一个体BMR值较稳定。BMR值正常与否判定：将所测值与表7－4对应正常平均值比较，相差在10％～15％之内，均属正常。中国人正常基础代谢率的平均值[kJ/（m2.h）]

年龄

11～1516～1718～1920～3031～4041～5051以上男性

195.5193.4166.2157.8158.7154.1149.1女性

172.5181.7154.1149.1146.4142.4138.6实测值同正常平均值比较，相差在±10%-±15%之内都属正常。下一页上一页章目录×﹪(实测值-正常平均值)正常平均值100基础代谢率(相对值)＝

BMR测定的临床意义：有助于诊断某些疾病

★甲低：BMR比正常低40％～20％

★甲亢：BMR比正常高25%～80%

★BMR：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。

★BMR

：阿狄森病、肾病综合征、病理性饥饿、垂体性肥胖等。

BMR的临床意义：1）BMR与我国人正常的BMR平均值比较：相差在10-15%之间，均不属病态；相差之数超过20%时，才可能是病理变化。2）BMR的测量是临床诊断甲状腺疾病的重要辅助方法。甲状腺功能低下时，BMR可比正常值低20-40%；甲状腺功能亢进时BMR可比正常值高出25-80%。第二节体温

（一）正常体温

概念：机体深部组织的平均温度

正常值：直肠36.9~37.90C

口腔

36.7~37.70C

腋窝36.0~37.40C一、体温及生理变动下一页上一页章目录体表体温和体核体温表层温度：机体表层部分（皮肤、皮下组织、肌肉）的温度，不稳定，差异大。手、足温度低，易长冻疮。皮肤温与局部血流量有关。

核心温度：机体核心部分（心、肺、脑、腹腔内脏等处）的温度。较高，稳定，差异小。

（1）直肠温度正常值：36.9～

37.9℃；测量时应将肛表插入直肠6cm以上。（2）口腔温度正常值：36.7～

37.7℃；婴幼儿和行为不能自控的人不能采用。（3）腋窝温度正常值：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10min）。

核心温度：数值高，稳定，各部差异小。2、差别：1）体核温度相对稳定，各部位之间差异小——肝温度380C（最高）2）体表温度要低于体核温度，由表及里，存在比较明显的温度梯度。体表最外层皮肤各部位的温度差也大。3）随着环境温度的变化，体核与体表两者相对的比例可出现大幅度的变动。3、体温：生理学所说的体温是指体核温度。T

＜22℃→心跳停止；T

＞43℃→酶变性而死亡;T=27℃→低温麻醉。（二）体温的生理变动

昼夜变化：波幅一般不超过10C性别：成年女性的平均体温比男性高0.30C年龄：少年〉成人〉老人肌肉活动：体温升高其他因素：情绪紧张、进食后体温升高、麻药使体温降低下一页上一页章目录1.昼夜变化——清晨最低，午后最高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2:00～6:00最低；午后1:00～6:00最高；波动幅度不超过1摄氏度排卵前体温较低，排卵日最低，排卵后体温升高约0.3℃~0.6℃。2.性别：女子体温平均比男子高0.3℃；女子基础体温随月经周期而变动每年长10岁，体温约降低0.05℃。14～16岁与成年人相近。新生儿(特别早产儿)调节机构未发育完善，老年人调节能力差，易受环境温度影响，基础代谢率低，体温亦偏低。3.年龄：新生儿体温＞成年人＞老年人4.情绪和体力活动其它因素的影响：如肌肉活动时体温升高。肌肉活动时，肌肉代谢明显增强，产热增加，测温时应避免其影响二、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。二人体的产热和散热（一）产热的器官安静时内脏运动时骨骼肌

下一页上一页章目录(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。

此外，环境温度、进食、精神紧张等能够影响能量代谢的因素，也都可影响机体的产热量。

2.产热形式⑴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。实际上，机体在寒冷环境中，通常在战栗之前，首先出现战栗前肌紧张，当肌紧张上升到一临界水平时就转变为战栗。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，但以褐色脂肪组织的产热量最大（约占70%）。（二）散热皮肤方式：辐射传导对流蒸发（分为不显汗和显汗）部位：皮肤(主要)、呼吸道、泌尿道、消化道下一页上一页章目录

(二)散热过程

1.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、粪散热方式百分数（％）辐射传导对流皮肤水分蒸发呼吸尿、粪702721

当环境温度﹤皮肤温度时，机体通过辐射、传导和对流等方式进行散热。

当环境温度≥皮肤温度时，蒸发将成为机体惟一有效散热形式。

2.散热方式

（1）辐射散热(60%)：指人体以热射线形式将体热传给外界较冷物质的一种散热方式。皮肤与环境的温度差辐射散热量的多少取决于

机体的有效辐射面积

传导散热量取决于

与皮肤接触物体的温度差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：指体热直接传给与机体相接触的温度较低物体的一种散热方式。（3）对流散热：指通过气体流动进行热量交换的一种散热方式。对流散热是传导散热的一种特殊形式。皮肤与环境的温度差风速棉毛衣物保暖对流散热量主要取决于机体的有效辐射面积当环境温度≥皮肤温度时，蒸发是唯一的散热途径。（4）蒸发散热：（分不感蒸发和可感蒸发）

指水分从体表汽化时吸收热量而散发体热的一种散热方式。皮肤:600～800ml/d呼吸:200～400ml/d1L/d不感蒸发是持续进行的。人体不感蒸发量约1000ml/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（可感蒸发）：汗腺主动分泌汗液的过程。

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。①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温热性发汗精神性发汗发汗中枢下丘脑的发汗中枢下丘脑的发汗中枢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胆碱能神经纤维支配肾上腺素能神经纤维支配刺激因素温热刺激引起发汗情绪激动或精神紧张引起发汗主要功能参与体温调节与体温调节无关意义加强散热，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，增加摩擦力有关存在形式两种形式混合存在，不是截然分开的两种形式混合存在，不是截然分开的②发汗的调节辐射散热传导散热对流散热蒸发散热定义机体以发射红外线的形式将体热传给外界较冷的物体机体将热量传给与其直接接触的较冷的物体体热传导给与皮肤接触的冷空气的散热方式机体利用体表水分的蒸发而散失体热的方式散热条件皮温﹥环境温度皮温﹥环境温度皮温﹥环境温度皮温﹥环境温度为不感蒸发皮温﹤环境温度为可感蒸发散热面积有影响有影响有影响有影响环境温度有影响有影响有影响有影响环境湿度------有影响有影响风速------有影响有影响生理特点安静状态下的主要散热方式肥胖者传导散热量少散热量受风速影响极大高温环境中唯一有效的散热方式体温调节：产热和散热相对平衡行为性体温调节自主性体温调节：在下丘脑体温调节中枢2.行为性体温调节机体在不同温度环境中，产生一定的姿势和行为，影响散热和产热活动的方式。1.自主性体温调节在下丘脑体温调节中枢的控制下，通过增减皮肤血流量、发汗、寒战等生理反应，调节机体的散热和产热活动，使体温保持相对恒定的方式。下一页上一页章目录(一)温度感受器

1.外周温度感受器（1）分布：全身皮肤、某些粘膜和腹腔内脏等处。（2）类型：热感受器和冷感受器（冷多于热）（3）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。

皮温≈30℃时→冷觉感受器（+）→冷觉皮温≈35℃时→热觉感受器（+）→热觉

（1）概念:位于中枢神经系统内对温度变化敏感的神经元。（2）分布：脊髓、脑干网状结构、下丘脑

２.中枢温度感受器（3）分类：热敏神经元（30%）和冷敏神经元（10%）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↑。中枢温度感受器：主要分布于下丘脑。感受流经脑的血液温度，包括热敏神经元和冷敏神经元。外周温度感受器：分布于皮肤、粘膜、内脏的游离神经末梢。包括热感受器和冷感受器。(二)体温调节中枢

虽然从脊髓到大脑皮层的整个CNS中都存在调节体温的中枢结构。但从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。除前述对视前区-下丘脑前部(PO/AH)加温或冷却的研究说明：PO/AH中的某些温敏N元能感受局部脑温的变化外；进一步研究还证明：PO/AH还能对中脑、延髓、脊髓、皮肤等处传入的温度信息发生反应，以及能直接对致热物质、5-HT、NE等物质发生反应，说明：PO/AH具有体温调节整合中枢的地位。实验证明：局部脑温变动0.1℃加温PO/AH→PO/AH的热敏N元+→散热反应↑、产热反应↓冷却PO/AH→PO/AH的冷敏N元+→散热反应↓、产热反应↑

说明：PO/AH中的某些温度敏感神经元能感受局部脑温的变化。视前区－下丘脑前部（PO/AH）

（1）能感受局部脑