能量代谢和体温

关于能量代谢和体温12一、机体能量的来源和转化（一）机体能量的来源

机体所需的能量来源于食物中的

糖、脂肪和蛋白质，糖约占70%。

第2页,共56页，星期六，2024年，5月3

1、糖：机体所需能量主要来自食物中的糖（约占70％），其中葡萄糖占主要部分。

＃1mol葡萄糖完全氧化释放的能量可合成38molATP。（主要）＃1mol葡萄糖无氧酵解－－－－－－－

2molATP。（剧烈运动、RBC）脑组织所需能量则完全来源于糖的有氧氧化。

第3页,共56页，星期六，2024年，5月42、脂肪：体内各种能源物质储存的主要形式。一般情况下，脂肪为仅次于糖的供能物质（约占40％～

50％），但在饥饿时则成为机体的主要供能物质。＃储存的脂肪可占体重的20％，而糖仅为150克。＃每克脂肪氧化释放的能量为糖有氧氧化释放能量的2倍。第4页,共56页，星期六，2024年，5月53、蛋白质：正常情况下很少作为能源物质被氧化利用，在特殊情况下（如病理性长期饥饿等）也参与供能。＃氨基酸主要用于合成细胞成分、组织的自我更新、合成酶及激素等生物活性物质，供能是次要功能。第5页,共56页，星期六，2024年，5月6（二）机体能量的转化

＃能源物质氧化所释放的能量，50％以上转化为热能，用于维持体温。

＃剩余的化学能则载于ATP的高能磷酸键中，供机体利用，如合成、生长、肌肉收缩、腺体分泌、神经传导、主动转运等。第6页,共56页，星期六，2024年，5月7体内能量的转移、储存和利用第7页,共56页，星期六，2024年，5月8

ATP是机体储能物质

ATP是机体能量的直接提供者

一分子ATP可释放33.47KJ的能量磷酸肌酸（CP)含有高能磷酸键

CP和ATP间可进行能量转给

第8页,共56页，星期六，2024年，5月9二、能量代谢测定的与方法原理

根据能量守恒定律食物中的化学能＝热能＋所作外功第9页,共56页，星期六，2024年，5月10（一）直接测定法

测定整个机体在单位时间内向外界环境散发的总热量。因设备复杂，操作繁琐，故极少应用。第10页,共56页，星期六，2024年，5月11（二）间接测定法

根据定比定律测定受试者在一定时间内所消耗的氧量和产生的二氧化碳量，再根据有关理化原则及数据计算出一定时间内的产热量。

C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O+△H第11页,共56页，星期六，2024年，5月12（三）食物的热价、氧热价和呼吸商

1、食物的热价指1g营养物质在体内完全氧化或在体外燃烧所释放出的热量。糖17.0kj脂肪39.8kj蛋白质生物热价18.6kj物理热价23.4kj第12页,共56页，星期六，2024年，5月132、食物的氧热价

每消耗1L氧用以氧化某种营养物质时所产生的热量。第13页,共56页，星期六，2024年，5月143、呼吸商（respiratoryquotient，RQ）一定时间内机体的CO2产量和吸入氧的比值。

RQ＝产生的CO2mol数/消耗的O2mol数＝产生的CO2ml数/消耗的O2ml数（相同温度和气压条件下）

根据RQ的大小推测能量的主要来源糖:1.00脂肪:0.71蛋白质:0.80混合食物:0.82第14页,共56页，星期六，2024年，5月15三、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为显著。机体任何轻微的活动都可提高代谢率。剧烈运动时其耗氧量可增加10～20倍。

第15页,共56页，星期六，2024年，5月16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擦窗子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───────────────第16页,共56页，星期六，2024年，5月17（二）环境温度

安静时20～30°C的环境中能量代谢最稳定，低于20°C或高于30°C时都可使能量代谢增加。第17页,共56页，星期六，2024年，5月18（三）食物的特殊动力作用

从进食后一小时左右开始，延续到7～8小时左右，食物能使机体产生“额外”热量的现象，称为食物的特殊动力作用（specificdynamicaction）。蛋白质“额外”增加的热量约30％左右，糖或脂肪则可“额外”增加4％～6％的热量，混合性食物为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时的额外能量消耗有关。第18页,共56页，星期六，2024年，5月19（四）精神活动

当精神活动处于紧张状态时，产热量可显著增加。这可能是由于无意识的肌紧张以及某些内分泌激素（甲状腺素等）释放增加引起。第19页,共56页，星期六，2024年，5月20四、基础代谢

基础代谢（basalmetabolism）：是指基础状态下的能量代谢。基础代谢率（basalmetabolicrate，BMR）：是指单位时间内的基础代谢，即在基础状态下，单位时间内的能量代谢。基础状态：指人体处在清醒而又非常安静、不受肌肉活动、环境温度、食物及精神紧张等因素的影响时的状态。第20页,共56页，星期六，2024年，5月21（一）基础代谢率的衡量标准

基础代谢率的单位：KJ/m2·h

基础代谢率的高低通常以同性别、同年龄组的平均值进行比较。高于或低于对照组的10％～15％以内，仍属正常范围；若高于或低于20％以上，则考虑为病态。其计算公式为：

受试者实测BMR值－同性别同年龄组平均值

————————————————————×100％同性别同年龄组平均值第21页,共56页，星期六，2024年，5月22(二)测定基础代谢率的意义

临床测定BMR可帮助诊断某些代谢性疾病：＃甲亢时，BMR比正常值高25％～80％＃甲减时，BMR比正常值低20％～40％＃糖尿病、红细胞增多症、白血病、发热BMR升高＃体温每升高1°C，BMR升高约13％＃阿狄森氏病、肾病综合征、脑垂体性肥胖、病理性饥饿BMR降低

第22页,共56页，星期六，2024年，5月23

第二节体温及其调节

一、体温（一）表层（体表）体温和深部（体核）体温人体外周组织（皮肤、皮下组织和肌肉等）的温度称为表层温度。机体深部（心、肺、脑和腹腔内脏等）的温度称为深部温度。

第23页,共56页，星期六，2024年，5月24体温（bodytemperature）:指机体深部的平均温度。

腋温36.0-37.4℃

口腔温36.7-37.7℃

直肠温36.9-37.9℃

可信度：直肠温＞口腔温＞腋窝温

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）。第24页,共56页，星期六，2024年，5月25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。

T＜22℃→心跳停止T＞43℃→酶变性而死亡T=27℃→低温麻醉第25页,共56页，星期六，2024年，5月26（二）体温的正常变动

1、昼夜周期：清晨2－6时体温最低，午后2－6时最高，周期幅度一般不超过1°C，体温的这种周期性波动称为昼夜节律或日周期。

第26页,共56页，星期六，2024年，5月27

2、性别：男性体温比女性体温低0.3°C。女性体温还随月经周期而变动。月经期至排卵这段时间体温较低，排卵日体温最低，排卵后体温回升至月经前水平。孕激素及其代谢产物可能是引起体温波动的主要因素。第27页,共56页，星期六，2024年，5月28女子基础体温变动曲线第28页,共56页，星期六，2024年，5月29

3、年龄：

儿童体温较高，老年人体温较低。新生儿（特别是早产儿）因体温调节机制发育不完善，调节能力差，体温易受环境温度影响。

新生儿体温＞成年人＞老年人第29页,共56页，星期六，2024年，5月304、肌肉活动：肌肉剧烈活动时，体温可升1～2ºC，此外，情绪激动、精神紧张、环境温度变化以及进食等均可影响体温。（三）体温相对恒定的生理学意义体温相对恒定是维持正常代谢和生命活动的必要条件。

第30页,共56页，星期六，2024年，5月31二、机体产热与散热图8-2体热平衡模式热输出辐射传导对流蒸发热来源代谢环境第31页,共56页，星期六，2024年，5月32（一）

产热过程1、主要的产热器官以及影响产热的因素：

安静状态：主要产热器官——内脏，特别是肝脏

运动或劳动:

主要产热器官——肌肉

影响产热的主要因素:

基础代谢率，肌肉的收缩活动，内分泌激素等。第32页,共56页，星期六，2024年，5月33第33页,共56页，星期六，2024年，5月342、机体的产热形式战栗产热：骨骼肌不随意的节律性收缩。屈肌和伸肌同时收缩，不作功，但产热量很高。常有战栗前肌紧张。非战栗产热（代谢产热）：以褐色脂肪组织（含丰富的线粒体，分布于腹股沟、腋窝等处）的产热量最大。第34页,共56页，星期六，2024年，5月353、产热的调节：甲状腺激素分泌提高代谢率寒冷刺激儿茶酚胺增加产热维持体温肌紧张和寒战寒战（shivering）：是寒冷环境中最有效的产热方式，可提高代谢率4－5倍。第35页,共56页，星期六，2024年，5月36（二）散热过程

1、机体的散热途径与方式：散热途径：主要途径是皮肤散热，小部分热量随呼吸、尿和粪便等排泄物而发散。

第36页,共56页，星期六，2024年，5月37

散热部位：主：皮肤面积大与外界接触血流丰富有汗腺次：呼出气、尿、粪第37页,共56页，星期六，2024年，5月38散热方式：1.物理散热2.生理散热第38页,共56页，星期六，2024年，5月391.物理散热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第39页,共56页，星期六，2024年，5月40⑵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。散热量与物体的导热有关。第40页,共56页，星期六，2024年，5月41⑶对流散热：指体热凭借空气流动交换热量的散热方式。对流散热是传导散热的一种特殊形式，受风速影响。

第41页,共56页，星期六，2024年，5月42⑷蒸发散热：（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。

第42页,共56页，星期六，2024年，5月43当气温≥体温时，蒸发是唯一的散热途径

不感蒸发（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。

第43页,共56页，星期六，2024年，5月44

2.生理散热（1）皮肤血管运动（2）发汗：

（可感蒸发）指通过汗腺的主动分泌，汗液在皮肤表面形成明显的汗滴而蒸发。

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。

第44页,共56页，星期六，2024年，5月45

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第45页,共56页，星期六，2024年，5月46散热方式:

(1)辐射(radiation)

（2）传导(conduction)

（3）对流(convection)

（4）蒸发(evaporation)

（不感蒸发和发汗）第46页,共56页，星期六，2024年，5月47

皮肤散热方式对流(15%)蒸发(22%)传导(3%)辐射(60%)第47页,共56页，星期六，2024年，5月48降温措施：

（1）冰囊、冰帽：增加传导散热

（2）通气、减衣：增加对流散热

（3）酒精擦浴：增加蒸发散热

第48页,共56页，星期六，2024年，5月492、散热的调节

循环系统的调节反应：寒冷时，交感神经紧张度加强，皮肤小动脉收缩，动－静脉吻合支关闭，皮肤血流量减少，皮肤温度下降，散热量减少。炎热时，支配皮肤的交感神经紧张度下降，小动脉舒张，动－静脉吻合支开放，皮肤血流量增加，散热量增加。第49页,共56页，星期六，2024年，5月50

寒冷环境炎热环境

体热模式第50页,共56页，星期六，2024年，5月51三、体温调节人体体温调节：（1）行为性体温调节：由大脑皮质控制（2）自主性体温调节：由下丘脑体温调节中枢控制。（一）温度感受器

外周温度感受器：位于皮肤、粘膜和内脏

中枢温度感受器：位于脊髓、延髓、脑干网状结构和下丘脑视前区－－下丘脑前部存在热敏神经元和冷敏神经元

第51页,共56页，星期六，2024年，5月52（二