能量和代谢专题知识讲座

能量和代谢专题知识讲座能量和代谢专题知识讲座第1页第七章能量代谢和体温第一节能量代谢一、食物能量转化二、能量代谢测定三、影响能量代谢主要原因四、基础代谢第二节体温及其调整一、体温二、机体产热与散热三、体温调整能量和代谢专题知识讲座第2页第一节能量代谢概念：物质代谢过程中所伴伴随能量贮存、释放、转移和利用

合成代谢（吸能）物质代谢新陈代谢分解代谢（放能）能量代谢能量和代谢专题知识讲座第3页能量代谢能量和代谢专题知识讲座第4页一、食物能量转化ATP合成与分解是体内能量转化和利用关键步骤ATP既是储能物质，又是直接供能物质ATP→ADP+Pi+能量磷酸肌酸(CP)是ATP贮存库CP+ADP→ATP+C能量和代谢专题知识讲座第5页几个主要营养物质能量转化糖--提供70％以上能量需求有氧氧化1葡萄糖(C6H12O6)

+6O2→6CO2+6H2O+38ATP

1mol葡萄糖产生38molATP无氧酵解1葡萄糖→2乳酸+2H2O+2ATP1mol葡萄糖产生2molATP能量和代谢专题知识讲座第6页几个主要营养物质能量转化糖

血糖3.9~6.2

mmol/L

食物中糖肝糖原甘油、乳酸

氧化产能合成糖原转变为脂肪等非糖物质

尿糖能量和代谢专题知识讲座第7页几个主要营养物质能量转化脂肪体内主要储能形式可快速分解供能蛋白质主要作为细胞成份和生物活性物质（酶、激素等）在一些特殊情况下（如长久不进食）分解供能能量和代谢专题知识讲座第8页肥胖体重指数(BMI)=体重(kg)/身高(m2)中国体重指数诊疗提议20~24正常范围24＜BMI＜27超重＞27肥胖能量和代谢专题知识讲座第9页运动中能源物质动员运动开始时机体首先利用ATP、CP葡萄糖发生糖酵解和有氧氧化连续运动，脂肪供能。运动30分钟左右时，供能效率达最大能量和代谢专题知识讲座第10页二、能量代谢测定几个基础概念食物热价食物氧热价呼吸商能量和代谢专题知识讲座第11页几个基础概念食物热价定义：1g食物氧化时所释放热量。KJ/g生物热价物理热价糖生物热价为17.15kJ脂肪生物热价为39.75kJ蛋白质生物热价为17.15kJ蛋白质生物热价＜物理热价能量和代谢专题知识讲座第12页几个基础概念食物氧热价定义：某种营养物质氧化时，消耗1升O2所产生热量。kJ/L意义：测一定时间耗氧量，计算出能量代谢率（产热量）糖氧热价为20.66kJ脂肪氧热价为19.58kJ蛋白质氧热价为18.93kJ能量和代谢专题知识讲座第13页几个基础概念呼吸商定义：RQ=VCO2/VO2糖=1，脂肪=0.71,蛋白质=0.8，混合食物≈0.85意义：预计某段时间内机体利用能量主要起源非蛋白呼吸商（NPRQ）能量和代谢专题知识讲座第14页能量代谢测定原理和方法能量守恒定律：机体所利用化学能＝热能+外功测定消耗食物（营养学调查）产生热量与所做外功能量代谢率能量代谢率∝体表面积，单位：kJ/(m2·h)能量和代谢专题知识讲座第15页直接测热法被测者置于一特殊检测环境，搜集一定时间内发散总热量，换算成能量代谢率研究肥胖和内分泌系统障碍能量和代谢专题知识讲座第16页间接测热法理论依据：定比定律（盖斯定律）C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+△H测定耗氧量和二氧化碳产量计算产热量能量和代谢专题知识讲座第17页详细步骤测定耗O2量(X)、CO2产量(Y)、尿氮排出量(Z)计算蛋白质代谢：蛋白质氧化量＝Z6.25蛋白质产热量＝Z6.2518（生物热价）蛋白质耗氧量＝

Z6.250.95蛋白质CO2产量＝Z6.250.76能量和代谢专题知识讲座第18页详细步骤计算非蛋白质代谢：非蛋白耗氧量＝X-Z6.250.95非蛋白CO2产量＝Y-Z6.250.76NPRQ＝(Y-Z6.250.76)/(X-Z6.250.95)(M)非蛋白氧热价：依据M，查表7-2，得到N非蛋白产热量＝(X-Z6.250.95)N总产热量＝蛋白质产热量＋非蛋白产热量能量和代谢专题知识讲座第19页简化方法测定耗O2量(X)依据混合呼吸商(0.82)查表7-2，其对应氧热价＝20.19产热量=20.19

X误差<2%能量和代谢专题知识讲座第20页耗氧量与CO2产量测定方法闭和式测定法平静状态下测定闭合装置（代谢率测定器）中O2降低许、钠石灰重量增加量（CO2产量）能量和代谢专题知识讲座第21页耗氧量与CO2产量测定方法开放式测定法（气体分析法）活动时采集呼出气，测定呼出气量(A)、呼出气中VO2%(X%)、VCO2%(Y%)与吸入气（空气）中VO2%(21%)和VCO2%(0.04%)容积百分比进行比较耗氧量＝A×(21%-X%) CO2产量＝A×(Y%-0.04%)能量和代谢专题知识讲座第22页影响能量代谢主要原因★肌肉活动精神活动食物特殊动力效应环境温度能量和代谢专题知识讲座第23页肌肉活动肌肉活动

能量代谢

机体耗氧量增加∝肌肉活动强度猛烈运动或劳动时，产热量

10～20倍能量和代谢专题知识讲座第24页精神活动精神担心（烦恼、恐惧或情绪激动）肌担心代谢激素（如甲状腺激素）释放

产热量

能量和代谢专题知识讲座第25页食物特殊动力效应★概念：进食之后一段时间内，即使处于平静状态，所产生热量却比未进食时有所增加。食物这种刺激机体产生额外能量消耗作用称为

产生机制：消化系统在处理食物时做功能量消耗（如肝脏处理蛋白质分解产物）iv氨基酸，代谢率增加与口服相同肝脏切除，该效应消失能量和代谢专题知识讲座第26页食物特殊动力效应蛋白质最为显著，可达30%；糖和脂肪分别为6%和4%，混合性食物为10%左右。在配餐时，应补充这个别额外能量消耗只能用于维持体温能量和代谢专题知识讲座第27页环境温度20~30℃最稳定（肌肉松弛）T<20℃

能量代谢率

寒战、肌担心

T>30℃

能量代谢率

体内生化反应速度

，发汗、呼吸和心血管活动

能量和代谢专题知识讲座第28页四、基础代谢★基础代谢和基础代谢率概念基础状态：清晨、清醒、静卧（无肌肉活动和精神担心）、空腹（最少禁食12小时）、室温20~25℃基础代谢：基础状态下能量代谢基础代谢率(BMR)：基础状态下单位时间内以及单位体表面积能量代谢。单位：KJ／(m2·h)BMR不是最低（熟睡时更低）！能量和代谢专题知识讲座第29页体表面积计算公式计算法0.0061×身高＋0.0128×体重－0.1529体表面积测算图能量和代谢专题知识讲座第30页基础代谢率测定简略法测定耗O2量(X)、体表面积（B）基础代谢率＝20.19×X÷B能量和代谢专题知识讲座第31页测定基础代谢率临床意义（实测值–

正常平均值）÷正常平均值×100％生理变动：相差±10～15％之内性别差异：女＜男年纪差异：年纪↑→基础代谢率↓能量和代谢专题知识讲座第32页病理状态相差>±20%甲状腺功效低下→

，亢进→

肾上腺皮质功效不全→

发烧时，体温每升高1℃，BMR将升高13%左右能量和代谢专题知识讲座第33页病例分析某女性，20岁，体表面积为1.5m2，在基础状态下测得1h耗氧量为18L。试问该受试者基础代谢率是否正常？假如不正常，可能提醒有什么疾病？（1）用简化法计算：

1小时产热量＝20.19×18＝363.42kJ

基础代谢率＝363.42÷1.5＝242.28kJ/(m2·h)

查表7-4，正常值为146.5kJ/(m2·h)(242.28－146.5)÷146.5×100%＝＋65.38%＞＋20％（2）提醒甲亢能量和代谢专题知识讲座第34页第二节体温及其调整表层体温和深部体温普通所说体温是指机体深部平均温度表层温度：机体外壳(皮肤、皮下组织和肌肉等)温度。不稳定，各部位之间差异较大深部温度：机体关键(心、肺、脑和腹腔内脏等)温度。比表层温度高，相对稳定，各部位间有差异（代谢水平不一样，肝脏最高），但较小循环血液在体内传递热量，使机体深部器官温度趋于一致能量和代谢专题知识讲座第35页体温常见直肠、口腔和腋窝温度来代表体温。正常值：直肠温度>口腔温度(36.7～37.7℃?)>腋窝温度正常： 36.2～37.2℃低热： 37.3～38.0℃中热： 38～39℃高热： 39～41℃超高热：>41℃口腔温度临床诊疗能量和代谢专题知识讲座第36页体温正常变动昼夜改变清晨2~6时最低，午后1~6时最高受控于下丘脑视交叉上核生物钟能量和代谢专题知识讲座第37页体温正常变动性别影响女>男0.3℃女性：月周期节律，排卵后体温升高（孕激素分泌↑）能量和代谢专题知识讲座第38页能量和代谢专题知识讲座第39页体温正常变动年纪影响新生儿体温调整很不完善，易受环境温度改变影响老年人BMR低，体温偏低，调整能力差其它原因影响肌肉活动→代谢增强、产热量增加→体温情绪激动、精神担心、进食等→体温麻醉药→抑制体温调整中枢或影响温度感受器传入；扩张皮肤血管，增加散热→体温↓能量和代谢专题知识讲座第40页皮肤温度和平均体温体表各部位皮肤温度差异较大，与局部血流量有亲密关系影响皮肤血管舒缩原因（如环境温度改变或精神担心等）都能改变皮肤温度平均皮肤温度Tmst平均体温TmbtTmbt=α·Tcore+(1-α)·Tmstα随环境温度改变而改变能量和代谢专题知识讲座第41页机体产热主要产热器官—肝脏和骨骼肌平静时，肝脏产热量最大运动时，骨骼肌产热量显著增加能量和代谢专题知识讲座第42页机体产热产热形式战栗产热骨骼肌不随意节律性收缩（屈肌和伸肌同时收缩），不做外功，产热量很高。通常先出现严寒性肌担心非战栗产热（代谢产热）褐色脂肪组织产热量最大（约占非战栗产热总量70%）能量和代谢专题知识讲座第43页产热活动调整体液调整:甲状腺激素：严寒环境，甲状腺激素分泌↑↑→代谢率↑20%～30%（作用迟缓而持久）肾上腺素、去甲肾上腺素和生长激素：产热快速增加、连续时间短能量和代谢专题知识讲座第44页产热活动调整神经调整严寒刺激交感神经兴奋肾上腺髓质活动↑Adr和NE等激素释放↑甲状腺激素分泌下丘脑释放TRH腺垂体释放TSH产热↑能量和代谢专题知识讲座第45页散热过程主要散热部位是皮肤呼吸、排尿和排便也可散发小个别热量散热几个方式辐射散热传导散热对流散热蒸发散热能量和代谢专题知识讲座第46页辐射散热发射红外线形式将体热传给外界21℃时，约60%热量经过辐射发散皮肤与周围环境温差↑、有效散热面积↑ →辐射散热量↑四肢表面积较大，在辐射散热中起主要作用肤色影响对日光辐射中可见光和紫外线反射及吸收白皮肤：反射30~45％黑皮肤：反射<19%能量和代谢专题知识讲座第47页传导散热热量直接传给与机体接触温度较低物体深部热量传导到体表，再由皮肤传给接触物体（如衣物等）水导热性能好，冰帽、冰袋冬季高湿度，严寒感觉

能量和代谢专题知识讲座第48页对流散热经过气体进行热量交换人体周围围绕着一薄层同皮肤接触空气，热量传给这一层空气，由对流将体热发散到空间风速越快，经过对流散失热量越多风冷效应能量和代谢专题知识讲座第49页蒸发散热经过体表水分蒸发而散失体热不感蒸发：1000ml/d皮肤水分蒸发又称不显汗与汗腺活动无关肌肉活动或发烧状态，不显汗↑发汗汗腺主动分泌汗液平静状态下，30℃左右开始发汗劳动或运动时，20℃以下也可出现发汗环境温度↑、湿度↑→发汗速度↑能量和代谢专题知识讲座第50页汗液低渗：99%水，＜1％NaCl汗腺细胞主动分泌，Na+和Cl-在醛固酮作用下被重吸收大量出汗易造成高渗性脱水能量和代谢专题知识讲座第51页汗腺与汗腺活动调整发汗是反射性活动，下丘脑发汗中枢汗腺主要接收交感胆碱能纤维支配温热性发汗温热刺激（环境温度升高）引发全身小汗腺分泌汗液散热功效，参加体温调整精神性发汗精神担心、情绪激动（交感兴奋）手掌、足跖和前额等部位适当湿润，增加摩擦力造成动作更为精细防御反应能量和代谢专题知识讲座第52页循环系统在散热中作用散热量↑酷热环境交感神经担心度↓皮肤小动脉舒张，动-静脉吻合支开放皮肤血流量↑↑皮肤温度↑，汗腺活动↑能量和代谢专题知识讲座第53页严寒时末梢血管扩张局部防御性反应，防冻伤皮肤温度℃时间min1020300℃102080能量和代谢专题知识讲座第54页三、体温调整自主神经性体温调整体温本身调整系统完成下丘脑体温调整中枢控制产热器官以及散热机构活动，使体温维持相对稳定能量和代谢专题知识讲座第55页三、体温调整行为性体温调整机体在不一样环境中采取姿势