生理能量代谢-课件

生理能量代谢-课件第一页，共54页。第一节能量代谢新陈代谢合成代谢--储能分解代谢--放能能量代谢生物体内物质代谢中伴随着的能量的释放、转移和利用，称为能量代谢。第二页，共54页。一、机体能量的来源和去路1.机体能量的来源：糖：机体的主要能源70%脂肪：提供大约30%的能量蛋白质（氨基酸）：提供少量的能量第三页，共54页。2.能量的去路：贮存、利用形式——ATP（主）另一形式——磷酸肌酸（次）(CP，肌肉、脑组织中)以热能形式释放+对外做功第四页，共54页。二、能量代谢的测定原理与方法

能量代谢率：单位时间内机体所消耗的能量。原理：能量守恒定律单位时间消耗的能量＝单位时间释放的能量＝热能+外功如果在测定时间内，肌肉不对外作功，则测热能就可近似代表能量代谢率。第五页，共54页。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。设备复杂，操作繁琐，应用受限。（一）直接测热法第六页，共54页。1.基本原理：利用化学反应的定比定律，查出一定时间内机体中氧化分解的糖、脂肪和蛋白质各有多少，据此计算该段时间内机体所释放出的总热量。（二）间接测热法第七页，共54页。食物热价-1g食物氧化时释放出来的能量，反映了一定量的能源物质贮存能量的大小。食物的氧热价-某种营养物质氧化时，消耗1L氧所产生的热量。2.相关概念第八页，共54页。呼吸商(RQ)：在一定时间内，机体的CO2产生量和氧耗量的比值。产生的CO2ml数消耗的O2ml数RQ=糖的呼吸商=1蛋白质呼吸商=0.8脂肪呼吸商=0.7混合食物呼吸商=0.85第九页，共54页。以葡萄糖作为呼吸底物，且完全氧化时，呼吸商是1C6H12O6+6O2→6CO2+6H2ORQ=6/6=1.0以脂肪为呼吸底物，呼吸商小于1，如以棕榈酸作为呼吸底物，C16H32O2+23O2→16CO2+16H2ORQ=16/23=0.7以蛋白质为呼吸底物，如以亮氨酸作为呼吸底物，2C6H13O2N＋15O2→12CO2＋2NH3＋10H2ORQ=12/15=0.8可根据呼吸商的大小大致推测呼吸作用的底物及其性质的改变

第十页，共54页。非蛋白呼吸商从总二氧化碳产量中和总耗氧量中减去相应部分蛋白质所消耗的氧量和二氧化碳产量，此时的二氧化碳产量和氧耗量之比值为糖和脂肪的混合呼吸商，称为非蛋白呼吸商。根据非蛋白呼吸商值的大小，可推算机体糖和脂肪氧化的百分比，以及氧热价。第十一页，共54页。3.能量代谢率的简便计算方法（1）机体不对外做功的情况下：耗能量=产热量产热量=氧热价x耗氧量氧热价---将蛋白质的消耗量忽略不计，测定一定时间内的二氧化碳产量和氧耗量，按非蛋白呼吸商查表，得到对应氧热价值。（2）更简便测定方法是将呼吸商定为0.82（混合饮食时非蛋白呼吸商），只需测定一定时间内的氧耗量，便可计算机体的产热量。第十二页，共54页。肌肉活动:最为显著。劳动或运动时耗氧量和能量代谢显著增加，可达安静时的10-20倍，因此能量代谢可作为劳动或运动时肌肉活动强度的指标。精神活动:当精神活动处于紧张状态（烦恼、愤怒、恐惧或强烈情绪激动时），产热量可显著增加。可能是由于肌紧张增强以及某些内分泌激素（肾上腺素等）释放增加所引起。三、影响能量代谢的因素第十三页，共54页。3.食物的特殊动力效应进食可使机体产生“额外”热量的现象称为食物的特殊动力效应.进食后约1～8小时，机体比未进食前产热量增加。蛋白质：30％，糖和脂肪：4％～6％，混合食物：10％。机制还不十分清楚。有人认为肝脏在脱氨基反应中消耗了能量可能是“额外”产热的原因。第十四页，共54页。4.

环境温度

环境温度在20-30℃时，能量代谢率最为稳定。环境温度高于30℃或低于20℃时，能量代谢都将增加。第十五页，共54页。四、基础代谢（一）基础代谢定义：指机体在基础状态下的能量代谢。基础状态①清晨、清醒、静卧；②室温在18～25℃；③禁食12h以上；④情绪安定；⑤体温正常。意义：维持基本的生命活动第十六页，共54页。（二）基础代谢率单位时间内的基础代谢为基础代谢率。BMR＝产热量/每小时÷体表面积。单位是kJ/(h·m2)意义：作为评价机体能量代谢水平的指标。第十七页，共54页。

甲亢时基础代谢率可高于正常值的25％～80％；甲状腺机能减退时比正常值低20％～40％。

相差在±10％～±15％以内，仍属正常范围；相差值在±20％以上则考虑为病态。第十八页，共54页。（一）体温的概念表层温度核心温度体温:机体深部的平均温度.一、人体的正常体温及其生理波动第二节体温及其调节第十九页，共54页。（二）体温的正常值临床上以口腔、直肠和腋窝的温度代表体温的正常值

直肠温度：36.9～37.9℃口腔温度：36.7～37.7℃腋窝温度:36.0～37.4℃第二十页，共54页。（三）体温的生理波动1.昼夜波动：昼夜节律(日节律)清晨2-6时最低，午后1-6时最高，波动幅度不超过1℃。2.性别：第二十一页，共54页。3.年龄:儿童代谢旺盛，体温高于成人。老年人代谢降低，体温偏低。新生儿特别是早产儿，体温调节机构发育不完善，调节能力差，体温容易受环境温度影响。4.运动和情绪的影响剧烈的肌肉活动使产热量增加，体温升高。5.其他：情绪激动、紧张、环境温度、进食、麻醉等。第二十二页，共54页。二、人体的产热与散热体热平衡(bodyheatcontent)：产热和散热两个生理过程之间的动态平衡，维持体温恒定。第二十三页，共54页。1．主要产热器官：安静：内脏器官为主（肝脏）运动：肌肉为主，90%

(一)产热第二十四页，共54页。2.产热的形式:(1)基础代谢产热(2)骨骼肌运动产热(3)寒战产热(4)非寒战性产热第二十五页，共54页。(1)基础代谢产热安静状态下，70％左右的基础代谢产热量来自于内脏和脑等深部组织器官。第二十六页，共54页。(2)骨骼肌运动产热骨骼肌是肌肉运动时主要的产热器官，其产热量可占机体总产热量的90％。第二十七页，共54页。(3)寒战产热寒战：在受到寒冷刺激，伸肌群和屈肌群同时发生不随意的节律性收缩。基本上不作外功，所消耗的能量全部转变为热量，因而产热量很高，最多可达安静时的4-5倍。第二十八页，共54页。(4)非寒战性产热机体处于寒冷环境时，代谢产热增加的现象。棕色脂肪组织第二十九页，共54页。3.产热的调节:①

交感神经兴奋、去甲肾上腺素和肾上腺素↑→细胞的分解代谢↑→产热量↑(迅速、持续时间短)______神经调节②下丘脑-腺垂体系统→甲状腺素、肾上腺髓质激素↑→分解代谢↑→产热量↑(缓慢、持续时间长)______体液调节皮肤和脊髓冷感受器寒战中枢：下丘脑后部脊髓前角运动神经元全身骨骼肌收缩第三十页，共54页。人体的散热途径（二）散热呼吸道、粪、尿等皮肤15%85%第三十一页，共54页。皮肤散热方式：(1)辐射(2)传导(3)对流(4)蒸发第三十二页，共54页。机体以热射线形式向周围放射能量.安静常温状态下占总散热量的60%。(1)辐射影响因素：皮肤温度与环境气温的温度差、有效辐射面积第三十三页，共54页。(2)传导机体的热量直接传给同它接触的较冷物体影响因素：皮肤温度与接触物表面的温度差、物体的导热性、有效接触面积第三十四页，共54页。(3)对流通空气的流动进行热量交换的散热方式。影响因素：风速第三十五页，共54页。(4)蒸发当环境温度等于或高于皮肤温度时，蒸发散热是机体的唯一散热方式。(环境温度较低时，辐射、对流、传导为主要散热方式）影响因素：环境温度、空气湿度、风速。蒸发分为不感蒸发(insensibleevaporation)和发汗(sweating，sensibleevaporation)。第三十六页，共54页。①不感蒸发：水分直接透出皮肤和呼吸道粘膜表面，尚未形成明显水滴时便气化蒸发的现象。每天1000ml，皮肤600-800ml，呼吸道200-400ml。特点：持续不断进行不受人体生理性体温调节机制的控制第三十七页，共54页。②发汗：汗腺分泌的汗液形成可见的汗滴后，从体表蒸发而带走热量的现象。发汗是一种反射活动，发汗中枢位于下丘脑，可由温热刺激和精神紧张引起。第三十八页，共54页。4.散热的调节反应（1）皮肤血流量的调节炎热：交感神经紧张性↓→皮肤血管舒张、动－静脉吻合支开放→皮肤血流量↑→皮肤温度↑→辐射、对流、传导散热↑。寒冷：相反。（2）发汗炎热：下丘脑发汗中枢→交感舒血管纤维→汗腺分泌汗液→蒸发散热（反射）。第三十九页，共54页。三、体温调节机体通过行为性体温调节和自主性体温调节来控制产热与散热过程的平衡，从而维持体温的恒定。第四十页，共54页。代谢性产热基础代谢、肌肉活动食物特殊动力效应非寒战产热反射性产热（自主性调节）寒战皮肤血管收缩行为性产热环境增加衣着食物获得热量物理性散热辐射传导与对流不感蒸发反射性散热（自主性调节）发汗皮肤血管舒张行为性散热环境减少衣着食物散热第四十一页，共54页。（一）温度感受器外周温度感受器冷感受器热感受器中枢温度感受器热敏神经元冷敏神经元第四十二页，共54页。（二）体温调节中枢体温调节基本中枢位于下丘脑。下丘脑视前区－下丘脑前部(PO/AH)是体温调节中枢整合的关键部位。PO/AH热敏神经元兴奋散热产热冷敏神经元兴奋散热产热第四十三页，共54页。(三)体温调定点学说调定点(－)体温调节中枢产热过程散热过程温度感受器体核温度干扰体温第四十四页，共54页。发热的机制第四十五页，共54页。一、名词解释1.能量代谢2.食物的热价3.食物的氧热价4.呼吸商5.基础代谢6.基础代谢率7.体温8.体温调定学说第四十六页，共54页。（一）单项选择1.正常人的直肠温度、腋窝温度和口腔温度的高低应当是（）A.口腔温度＞腋窝温度＞直肠温度B.直肠温度＞口腔温度＞腋窝温度C.直肠温度＞腋窝温度＞口腔温度D.腋窝温度＞口腔温度＞直肠温度第四十七页，共54页。2.影响能量代谢最重要的因素是（）A.环境温度B.进食C.精神、情绪D.肌肉活动3.劳动或运动时，机体主要产热器官是（）A.肝脏B.脑C.心脏D.肌肉第四十八页，共54页。4.当环境温度等于或超过体温时，机体的主要散热方式是（）A.辐射B.传导和对流C.蒸发5.给高热病人使用乙醇擦浴是（）A.增加辐射散热B.增加传导散热C.增加蒸发散热D.增加对流散热第四十九页，共54页。6.给高热病人作用冰帽或冰袋的作用是（）A.增加辐射散热B.增加传导散热C.增加蒸发散热D.增加对流散热7.测定基础代谢率要求的基础条件不包括下列哪一项（）A.空腹B.无体力活动和精神紧张C.环境温度20℃～25℃D.深睡状态第五十页，共54页。简述题1.根据散热原理，如何给高热病人降温？2.简述人体的散热器官和散热方式。论述题1.试述人体体温相对恒定的原理。2.为什么发热病人常伴有寒战反应？第五十一页，共54页。简述题1.①利用冰袋或冰帽给高热病人的降温（传导散热）；②注意通风，降低室温（对流散热）；③用乙醇擦身（蒸发散热）；④降低室温，增加辐射散热。2.散热器官主要是皮肤，另外还有其他排泄器官（如肾）借排泄活动散发少部分热量。散热方式有：辐射、传导、对流、蒸发（不显性蒸发和发汗）。环境温度低于皮肤温时，可借辐射、传导、对流和不显性蒸发散热；环境温度等于或高于皮肤温度时，可借蒸发散热。第五十二页，共54页。