生理学第7章能量代谢

第七章能量代谢与体温（EnergyMetabolism&BodyTemperature）掌握：能量代谢概念；

影响能量代谢的主要因素；

基础代谢率。了解：能量的来源与利用；

能量代谢的测定原理；

测定基础代谢率的临床意义。第一节能量代谢ATP：既是体内重要的储能物质又是直接的供能物质CP：ATP的贮存库

营养物质

能量

+ADPATP

生理活动ATPATP

+肌酸

CP

ADPADP氧化磷酸化氧化分解Pi供能贮能PiPi能量过剩补充ATP消耗一、机体能量的来源与利用三大营养物质代谢过程中的能量转换1.糖:供能(50-70％)38molATP1molGlu2molATP2.脂肪：贮能、供能(30％)3.蛋白质：有氧氧化无氧酵解能量代谢:生物体内物质代谢过程中伴随发生的

能量的释放、转移、储存和利用。(三)能量平衡（EnergyBalance）体质指数

BodyMassIndex，BMIBMI=体重（kg）÷身高2（m2

）体重过轻：BMI<18.5健康体重：18.5≤BMI<24超重：24≤BMI<28肥胖：BMI≥28最理想的体重指数是22。二、能量代谢的测定（一）能量代谢的测定原理“能量守恒定律”能量代谢率：评价机体能量代谢水平的常用指标指机体在单位时间内的能量代谢量。(二)能量代谢的测定方法

1.直接测热法（directcalorimetry）

食物的热价:指1ｇ某种食物氧化（或体外燃烧）时所释放的能量。

物理热价：指食物在体外燃烧时释放的热量。

生理热价：指在体内氧化时所产生的热量。

三种营养物质氧化的几种数据───────────────────────────物质耗氧量产CO2量物理热价生理热价氧热价呼吸商

(L/g)(L/g)(KJ/g)(KJ/g)(KJ/L)(RQ)───────────────────────────

糖0.830.8317.217.221.01.00

脂肪1.981.4339.839.819.70.71

蛋白质0.950.7623.518.018.80.85───────────────────────────定比定律2.间接测热法（indirectcalorimetry）●食物的氧热价：

指某种食物氧化时,每消耗1L氧所产生的热量。三种营养物质氧化的几种数据───────────────────────────物质耗氧量产CO2量物理热价生理热价氧热价呼吸商

(L/g)(L/g)(KJ/g)(KJ/g)(KJ/L)(RQ)───────────────────────────

糖0.830.8317.217.221.11.00

脂肪1.981.4339.839.819.60.71

蛋白质0.950.7623.518.018.90.80───────────────────────────●呼吸商(respiratoryquotient,RQ)：

指一定时间内机体呼出CO2的量与吸入的O2量的比值。

RQ＝0.85→一般饮食三种营养物质氧化的几种数据───────────────────────────物质耗氧量产CO2量物理热价生理热价氧热价呼吸商

(L/g)(L/g)(KJ/g)(KJ/g)(KJ/L)(RQ)───────────────────────────

糖0.830.8317.217.221.11.00

脂肪1.981.4339.839.819.60.71

蛋白质0.950.7623.518.018.90.80───────────────────────────

产生CO2mol数产生CO2ml数RQ＝─────────=─────────

消耗O2mol数消耗O2量ml数●非蛋白呼吸商(NPRQ):

指一定时间内，机体氧化非蛋白食物时的CO2产生量与耗O2量的比值。*测定机体耗氧量和CO2产生量的方法1）闭合式测定法：2）开放式测定法：间接测热法步骤：

①计算氧化蛋白质食物的产热量尿氮量÷0.16=氧化蛋白质量查出蛋白质食物产热量、耗氧量和CO2产量

②计算氧化非蛋白质食物的产热量测总的CO2产量和耗O2量

-蛋白质耗氧量、CO2产生量非蛋白食物耗氧量和CO2产量计算出NPRQ

查出非蛋白食物氧热价计算出非蛋白食物的产热量

③计算出总产热量思考题某受试者24小时的耗氧量是400L，CO2产生量为340L，尿氮排出量为12g，已知非蛋白质呼吸商0.86时，氧热价为20.41kJ/L，根据这些数据，请计算该受试者的24小时产热量三种营养物质氧化的几种数据───────────────────────────物质耗氧量产CO2量物理热价生理热价氧热价呼吸商

(L/g)(L/g)(KJ/g)(KJ/g)(KJ/L)(RQ)───────────────────────────

糖0.830.8317.017.021.01.00

脂肪1.981.4339.839.819.70.71

蛋白质0.950.7623.518.018.80.80───────────────────────答案1.尿氮12g，蛋白质氧化量为12÷0.16=75g

产热量18×75=1350kJ

耗氧量0.95×75=71.25LCO2产量0.76×75=57L2.非蛋白质呼吸商为（340-57）/（400-71.25)=0.8620.4×328.75=6709.7kJ3.1350.7=8089.8kJ简易法：将混合膳食的RQ定为0.82；测定6min的耗O2量；产热量=耗O2量×氧热价。(一)肌肉活动：影响最大肌肉活动产热量运动或劳动躺卧开会洗衣踢足球…

产热量（KJ/m2·min）2.733.409.8924.98(二)精神活动：(三)食物特殊动力作用—食物使机体产生“额外”热量的现象。(四)环境温度：20～30℃※三、影响能量代谢的主要因素四、基础代谢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。

2.基础代谢率(basalmetabolismrate,BMR)：单位时间内的基础代谢。3.BMR的测定

1.BMR的测定:(通常采用简易法)①基础状态下呼吸商定为0.82、氧热价为20.20KJ。②测出1h内(测6min的耗氧量×10)的耗氧量。③测出体表面积。④按下面公式计算出BMR实测值：

BMR实测值＝20.20×耗氧量/体表面积⑤计算出BMR相对值：

BMR相对值＝BMR实测值-BMR平均值BMR平均值×100%

4.基础代谢率的临床意义:有助于诊断某些疾病BMR正常值：＝±10％～±15％

＞±20％→可能是病态

甲低：-40％～-20％

甲亢：+25%～+80%

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。

思考题1.有关基础代谢率错误的是A．在基础代谢条件下测定B．通常以kJ/m2·h表示C．是机体最低的代谢水平D．临床上多用相对值表示E．与正常值相差10~15%属于正常2.对机体能量代谢影响最大的因素是A．肌肉活动B．食物特殊动力效应C．环境温度D．精神紧张E．性别思考题3.食物特殊动力作用最强的是

A．蛋白质B．脂肪C．无机盐D．维生素E．糖4.试述影响能量代谢的因素有哪些？第二节体温及其调节掌握：

体温的概念及其正常变动；

产热与散热（产热器官、形式及调节，

皮肤散热方式及调节）

体温调节（温度感受器、体温调节中枢、

调节机制，调定点学说）。了解：下丘脑前部、后部对体温的整合作用。一、体温（bodytemperature）体温：机体核心部分平均温度（血液温度）（一）体壳体温和体核体温

皮肤温度：局部血流量1.体壳体温（shelltemperature）：2.体核体温（coretemperature）：□体温测定与正常值通常体温的测量部位为腋窝、口腔和直肠温。

1.直肠温：6cm。36.9～37.9℃。

2.口温：舌下。36.7～37.7℃。

3.腋温：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。另外，科研中还常用食管温度（=右心房温度）鼓膜温度（=下丘脑温度）1.体温的日节律※（二）体温的生理性波动*生物节律*日节律*内在生物节律*自由运转周期*下丘脑视交叉上核2.年龄的影响儿童＞成年人＞老年人

新生儿体温易受环境影响而变动3.性别的影响4.运动的影响5.其他：麻醉抑制体温调节中枢调节能力↓血管扩张散热↑体温↓

骨骼肌松弛产热↓所以，麻醉时于术中术后要注意给患者保温

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。□体温的相对恒定是恒温动物机体进行新陈代谢和生命活动的必要条件。

T＜34℃→神经系统功能障碍，意识丧失T＜30℃→神经发射消失，心功能异常T=28℃→心跳停止T＞42℃→脑功能严重受损T＞44℃→蛋白质发生不可逆变性而致死※二、机体的产热反应与散热反应

(一)产热反应

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

*褐色脂肪组织2.产热形式（1）战栗产热：（2）非战栗产热：代谢产热；对新生儿尤为重要褐色脂肪组织3.产热活动的调节机体在寒冷环境几周后↓甲状腺↓T3、T4↑↓代谢率↑(增加4～5倍)↓产热量↑特点：作用缓慢，维持时间长。寒冷刺激时↓交感-肾上腺髓质↓NE、E↑↓产热量↑特点：作用迅速↑，维持时间短。(1)体液调节(2)神径调节：下丘脑后部战栗中枢，交感神经兴奋fourmodesofheat-lossfromtheskin

1.散热部位：主：皮肤次：肺、尿、粪※2.散热方式：(二)散热反应辐射：热射线形式将体热传给外界较冷的物质的散热方式。

温度差有效辐射面积传导：体热直接传给与之接触的温度较低物体的散热方式

温度差接触面积导热性能对流：通过气体流动进行热量交换的散热方式

温度差有效散热面积风速蒸发：水分从体表汽化时吸收热量而散发体热的散热方式。

不感蒸发发汗

外界气温＜表层温度：辐射、传导、对流外界温度≥皮肤温度：蒸发（唯一的散热途径）②发汗：又称可感蒸发☆蒸发（evaporation）①不感蒸发：不显汗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

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。3.散热反应的调节炎热环境→交感神经紧张性↓→皮肤小动脉舒张，动-静脉吻合支开放↑→皮肤血流量↑→皮肤温↑→辐射、传导、对流散热↑（+汗腺活动增强）。（1）皮肤血流量在散热反应中的作用及调节（2）影响蒸发散热的因素交感胆碱能纤维环境温度、湿度机体活动程度三、体温调节

体温的相对恒定有赖于自主性体温调节和行为性体温调节的功能活动。后者以前者为基础，是对前者的补充（一）自主性体温调节1.温度感受器

(1)外周温度感受器

分布：存在于皮肤、粘膜和内脏中的对温度变化敏感的

游离神经末梢

类型：热感受器和冷感受器

特点：对温度变化速率敏感

作用：温度感受器传入冲动到达中枢后，除产生温觉之外，