第七章能量代谢与体温(临床医学本科)名师编辑PPT课件

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1、生理学生理学生理学教研室生理学教研室 成春英成春英第七章第七章 能量代谢与体温能量代谢与体温第一节第一节 能量代谢能量代谢第二节第二节 体温及其调节体温及其调节本章要求掌掌 握握：1.影响能量代谢的主要因素 2.机体产热和散热的原理 3.维持体温相对恒定的机制熟悉熟悉：1.基础代谢和基础代谢率的概念 2.食物的热价、氧热价和呼吸商的概念了解了解：1.能量代谢测定的原理和测定方法 2.体温的生理变异和测定方法新新陈陈代代谢谢物物质质代代谢谢能能量量代代谢谢合成代谢：吸能反应（合成代谢：吸能反应（储能）储能）分解代谢：放能反应（分解代谢：放能反应（放能）放能）能量释放能量释放能量能量转移转移能量能

2、量贮存贮存能量利用能量利用生命的基本生命的基本特征之一特征之一 能量代谢能量代谢:在物质代谢在物质代谢过程中所伴随着的能量过程中所伴随着的能量的释放、转移、贮存和的释放、转移、贮存和利用的过程，称为能量利用的过程，称为能量代谢（代谢（energy etabolism）机体能量的来源与利用机体能量的来源与利用（一）能量来源（一）能量来源 1.ATP的生成与作用的生成与作用 食物中的糖、脂肪、食物中的糖、脂肪、蛋白质分子结构中的碳蛋白质分子结构中的碳氢键断裂，释放出能量。氢键断裂，释放出能量。ATP的合成与分解是体的合成与分解是体内能量转化和利用的关内能量转化和利用的关键环节。键环节。ATP既是体

3、内直接供能物质，又是体内的既是体内直接供能物质，又是体内的储能物质。储能物质。磷酸肌酸是体内磷酸肌酸是体内ATP的储存库的储存库（1）糖（糖（carbohydrate)：70 血糖，血糖，供能，供能，ATPATP食物中的糖食物中的糖 葡萄糖葡萄糖 肌糖原，肝糖原，肌糖原，肝糖原，贮存贮存 脂肪，蛋白质脂肪，蛋白质 消化消化吸收吸收葡萄糖转化成葡萄糖转化成ATP供能的途径供能的途径 1 1葡萄糖葡萄糖 CO2+H2O+3838molATP 脑组织脑组织 1 1葡萄糖葡萄糖 乳酸乳酸 +2molATP 应急，红细胞应急，红细胞氧充足氧充足氧化氧化 缺氧缺氧三大营养物质的能量转化三大营养物质的能量转

4、化 无氧酵解无氧酵解脑组织所需能量完全来源于糖的有氧氧化。脑组织所需能量完全来源于糖的有氧氧化。当机体缺氧和血糖水平过低时，均可导致脑功能障碍，甚当机体缺氧和血糖水平过低时，均可导致脑功能障碍，甚至出现低血糖性休克。至出现低血糖性休克。（2）脂肪：）脂肪：次之次之(30)1mol=2mol Glu脂肪脂肪消化消化甘油甘油脂肪酸脂肪酸吸收吸收类脂质：细胞构成类脂质：细胞构成脂肪脂肪:分解分解甘油甘油:脂肪酸：脂肪酸：-氧化氧化 酮体：肝酮体：肝酮血症酮血症体重指数体重指数体重（体重（Kg）身高身高2（m）为机体主要的贮能物质。为机体主要的贮能物质。是机体短期饥饿时的主要供能物质是机体短期饥饿时的

5、主要供能物质供能方式供能方式:有氧氧化有氧氧化特点特点:释放能量多，为同等重量糖的二倍。释放能量多，为同等重量糖的二倍。蛋白质蛋白质消化消化氨基酸氨基酸吸收吸收组织蛋白组织蛋白 （3）蛋白质）蛋白质(protein)一般用作构成细胞成分以实现组织的自一般用作构成细胞成分以实现组织的自我更新，及合成酶和激素等生物活性物质，我更新，及合成酶和激素等生物活性物质，不做为供能物质。不做为供能物质。很少很少(长期饥饿或极度消耗时，才成为主长期饥饿或极度消耗时，才成为主要能量来源要能量来源)。50 50%转化为热转化为热能，其余以化学能，其余以化学能形式贮存于能形式贮存于ATP中。中。最终除骨骼肌最终除骨

6、骼肌运动时所完成的运动时所完成的机械功外，都转机械功外，都转变为热能。变为热能。（二）能量的利用（二）能量的利用 机体的能量代谢遵循机体的能量代谢遵循“能能量守恒定律量守恒定律”。机体释放的能量机体释放的能量=热能热能+外功外功 机体安静时，外功机体安静时，外功=0，此时，此时机体能量代谢机体能量代谢=机体在单位时机体在单位时间内散发的间内散发的总热量。总热量。因此，测定机体在单位时间因此，测定机体在单位时间内发散的总热量或所消耗的食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物量，可测算出整个机体在单位时间内能量代谢的量，即能位时间内能量代谢的量，即能量代谢率。量代谢率。（一）能量代

7、谢测定原理（一）能量代谢测定原理（thermal equivalent of food)1 1克克某种食物氧化（在体内某种食物氧化（在体内氧化氧化或或体体外外燃烧）时所释放的热量燃烧）时所释放的热量 。单位。单位:kJ或或kcal （1cal=4.187J)蛋白质：物理热价大于生物热价蛋白质：物理热价大于生物热价。物理热价物理热价：在体外燃烧时释放的热量。在体外燃烧时释放的热量。生物热价生物热价：在体内氧化时释放的热量。在体内氧化时释放的热量。三种营养物质氧化的几种数据三种营养物质氧化的几种数据 物物 质耗氧量质耗氧量 产产COCO2 2量量 物理热价物理热价 生理热价生理热价 氧热价氧热价

8、呼吸商呼吸商(L/g)(L/g)(KJ/g)(KJ/g)(KJ/g)(R Q)(L/g)(L/g)(KJ/g)(KJ/g)(KJ/g)(R Q)糖糖 0.83 0.83 17.0 17.0 0.83 0.83 17.0 17.0 21.0 1.0021.0 1.00 脂脂 肪肪 2.03 1.43 2.03 1.43 39.8 39.839.8 39.8 19.7 0.71 19.7 0.71 蛋白质蛋白质 0.95 0.76 0.95 0.76 23.5 18.023.5 18.0 18.8 0.80 18.8 0.80 2.食物的氧热价食物的氧热价(thermal equivalent o

9、f oxygen)某种食物氧化时消耗某种食物氧化时消耗一升氧一升氧所产生的热量称为所产生的热量称为该食物的氧热价。通过氧热价来推算产热量。该食物的氧热价。通过氧热价来推算产热量。糖的氧热价最高。糖的氧热价最高。三种营养物质氧化的几种数据三种营养物质氧化的几种数据 物物 质耗氧量质耗氧量 产产COCO2 2量量 物理热价物理热价 生理热价生理热价 氧热价氧热价 呼吸商呼吸商(L/g)(L/g)(KJ/g)(KJ/g)(KJ/g)(R Q)(L/g)(L/g)(KJ/g)(KJ/g)(KJ/g)(R Q)糖糖 0.83 0.83 17.0 17.0 0.83 0.83 17.0 17.0 21.0

10、 1.0021.0 1.00 脂脂 肪肪 2.03 1.43 2.03 1.43 39.8 39.839.8 39.8 19.7 0.71 19.7 0.71 蛋白质蛋白质 0.95 0.76 0.95 0.76 23.5 18.023.5 18.0 18.8 0.80 18.8 0.80 3.呼吸商呼吸商(respiratory quotient,RQ)一定时间内机体呼出的一定时间内机体呼出的CO2的量与吸入的的量与吸入的O2量的比值。量的比值。RQ=CO2产生的量产生的量(ml)消耗的氧量消耗的氧量(ml)由于各种食物在体内氧化时的耗由于各种食物在体内氧化时的耗O2量、量、CO2产产生量的

11、不同，故各种食物的氧热价不同。根据生量的不同，故各种食物的氧热价不同。根据RQ可估计某一段时间内机体氧化各种食物的比可估计某一段时间内机体氧化各种食物的比例：例：三种营养物质氧化的几种数据三种营养物质氧化的几种数据 RQ1.0 1.0 氧化糖；氧化糖；RQ0.70 0.70 氧化脂肪氧化脂肪 RQ0.820.82一般饮食；一般饮食；RQ0.800.80或或1.01.0长期饥饿长期饥饿物物 质质耗氧量耗氧量 (L/g)产产CO2量量 (L/g)物理热价物理热价 (KJ/g)生理热价生理热价 (KJ/g)氧热价氧热价(KJ/g)呼吸商呼吸商(R Q)糖糖0.830.8317.017.021.01.

12、00脂脂 肪肪2.031.4339.839.819.70.71蛋白质蛋白质0.950.7623.518.018.80.85 4.4.非蛋白呼吸商非蛋白呼吸商(NPRQ):):指一定时间内指一定时间内，机体机体氧化非蛋白食物时的氧化非蛋白食物时的CO2产生量与耗产生量与耗O2量的比值。量的比值。整体产生整体产生CO2总量分解蛋白产生总量分解蛋白产生CO2量量 NPRQ 整体耗整体耗O2总量分解蛋白耗总量分解蛋白耗O2量量 分解蛋白产生分解蛋白产生CO2量量=NP6.256.250.76(L)0.76(L)分解蛋白耗分解蛋白耗O2量量=NP6.256.250.94(L)0.94(L)6.25=每产

13、生每产生1g尿氮尿氮(NP)需氧化蛋白需氧化蛋白6.25g0.76(L)=每氧化每氧化1g蛋白的产生蛋白的产生CO2量量0.94(L)=每氧化每氧化1g蛋白的耗蛋白的耗O2量量非蛋白呼吸商非蛋白呼吸商(NPRQ)及氧热价见及氧热价见:表表7-27-21克克某种食物氧化（在体内氧化或体外燃某种食物氧化（在体内氧化或体外燃烧）时所释放的热量烧）时所释放的热量食物的氧热价食物的氧热价某种食物氧化时消耗某种食物氧化时消耗一升氧一升氧所产生的热量所产生的热量称为该食物的氧热价。称为该食物的氧热价。呼吸商呼吸商一定时间内机体呼出的一定时间内机体呼出的CO2的量与吸入的的量与吸入的O2量的比值。量的比值。非

14、蛋白呼吸商非蛋白呼吸商(NPRQ)糖和脂肪氧化时产生的糖和脂肪氧化时产生的CO2量与量与O2耗量的耗量的比值。比值。RQ=CO2产生的量产生的量(ml)消耗的氧量消耗的氧量(ml)(三）能量代谢的测定方法三）能量代谢的测定方法1.1.直接测热法直接测热法（direct calorimetry):将机体安将机体安置在一种呼吸热量中，直接测定受试者在安静状置在一种呼吸热量中，直接测定受试者在安静状态下，一定时间内发散出来的总热量的方法。主态下，一定时间内发散出来的总热量的方法。主要用于研究肥胖和内分泌系统障碍等。要用于研究肥胖和内分泌系统障碍等。2.2.间接测热法间接测热法 （1)1)间接测热法原

15、理：间接测热法原理：是利用是利用“定比定律定比定律”，测算出，测算出受试者在一定时间内氧化的糖、脂肪和蛋白质各有多少，受试者在一定时间内氧化的糖、脂肪和蛋白质各有多少，再计算出它们所释放出的热量。再计算出它们所释放出的热量。（2)2)间接测热法的具体步骤：间接测热法的具体步骤：测定机体在一定时测定机体在一定时间内间内CO2产生量和耗产生量和耗O2量，并测出尿氮量；量，并测出尿氮量；根据根据尿氮量计算出蛋白质的氧化量和蛋白质食物的产热尿氮量计算出蛋白质的氧化量和蛋白质食物的产热量，并求出量，并求出NPRQ；查出非蛋白食物的氧热价，查出非蛋白食物的氧热价，计算出非蛋白食物的产热量；计算出非蛋白食物

16、的产热量；计算出总产热量。计算出总产热量。C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O+Q 只要测得机体单位时间的只要测得机体单位时间的耗耗O2量量和和CO2产生量产生量，便，便可计算出产热量，从而计算出能量代谢率。可计算出产热量，从而计算出能量代谢率。举例举例：受试者在标准状态下受试者在标准状态下24小时耗氧小时耗氧量：量：400L；CO2产生量：产生量：340L；尿氮量：；尿氮量：12克；计算克；计算24小时的能量代谢。小时的能量代谢。步骤：步骤：求出蛋白质代谢的耗氧量、求出蛋白质代谢的耗氧量、CO2产生量产生量和产热量和产热量 蛋白质氧化量蛋白质氧化量=126.25=75g 耗氧量耗氧量=

17、0.9575=71.25L CO2产生量产生量=0.76 75=57L 产热量产热量=18kJ/g75=1350kJ非蛋白代谢非蛋白代谢 耗氧量耗氧量=400L71.25L=328.75L CO2产生量产生量=340L 57L=283L NPRQ=283L328.75L=0.86计算非蛋白代谢的产热量计算非蛋白代谢的产热量查表查表72 NPRQ=0.86时，氧热价为时，氧热价为20.41 kJ/L非蛋白代谢的产热量非蛋白代谢的产热量=328.75L 20.41kJ/L =6706.5kJ计算计算2424h产热量产热量 24h产热量产热量=1350kJ+6706.5kJ=8056.5kJ 1）闭

18、合式测定法：闭合式测定法：利用代谢率测定器进行利用代谢率测定器进行 测定的一种方法。测定的一种方法。（3）测定耗）测定耗O2量和量和CO2产生量的方法产生量的方法 是在机体呼吸空气的条是在机体呼吸空气的条件下，测定耗件下，测定耗O2量和量和CO2产生量的方法。收集受试产生量的方法。收集受试者一定时间内的呼出气，者一定时间内的呼出气，通过气量计测出的气量并通过气量计测出的气量并分析呼出气中分析呼出气中O2量和量和CO2的容积百分比。这种方法的容积百分比。这种方法适用于劳动、运动等情况适用于劳动、运动等情况下的能量测定。下的能量测定。2）开放式测定法（气体分析法）：）开放式测定法（气体分析法）：根

19、据吸入气根据吸入气和呼出气中和呼出气中O2量和量和CO2的容积百分比的差值，计的容积百分比的差值，计算出单位时间的耗算出单位时间的耗O2量和量和CO2产生量。产生量。3.双标记水法双标记水法 受试者保持在安静状态，不做外功的条件下受试者保持在安静状态，不做外功的条件下（自由活动状态）进行的，给予受试者一定量的（自由活动状态）进行的，给予受试者一定量的氘（氘（2H)和和18氧（氧（18O）标记水，在一定时间内（通）标记水，在一定时间内（通常为常为10天）间断采集尿液，测定天）间断采集尿液，测定2H和和18O代谢率。代谢率。4.临床简化方法临床简化方法 仅测出机体一定时间内的仅测出机体一定时间内的

20、耗耗O2量量，把，把混合食物的混合食物的RQ 定为定为 0.82，此时氧热价为，此时氧热价为20.20，即可用下式计算：，即可用下式计算：产热量产热量=20.18耗氧量耗氧量单位：kJ/m2.h三、影响能量代谢的主要因素三、影响能量代谢的主要因素（一）（一）肌肉活动肌肉活动 对能量代谢的影响最为显著，对能量代谢的影响最为显著，运动或劳动的强度运动或劳动的强度 消耗的能量消耗的能量 。表表7-3 7-3 劳动和运动时的能量代谢率劳动和运动时的能量代谢率 状态状态 产热量产热量(KJ/m2.min)躺卧躺卧 2.732.73开会开会 3.403.40擦窗子擦窗子 8.308.30洗衣洗衣 9.89

21、9.89扫地扫地 11.3711.37打排球打排球 17.5017.50打篮球打篮球 24.2224.22踢足球踢足球 24.9824.98持重机枪跃进持重机枪跃进 42.3942.39（二）精神活动（二）精神活动 精神紧张、情绪激动精神紧张、情绪激动 能量代谢能量代谢 激动时激动时 骨骼肌的紧张性骨骼肌的紧张性 能量代谢能量代谢交感神经兴奋交感神经兴奋儿茶酚胺释放儿茶酚胺释放 能量代谢率能量代谢率 但精神处于紧张状态但精神处于紧张状态(烦躁、恐烦躁、恐惧、情绪激动等惧、情绪激动等)时，由于会导致时，由于会导致无意识的肌肉紧张性增强、交感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

22、神经兴奋及促进代谢的内分泌激素释放增多等原因，产热量可显素释放增多等原因，产热量可显著增加。著增加。人在平静地思考问题时，能量代谢受到的影响不大，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其产热量一般不超过4%。(三三)食物的特殊动力效应食物的特殊动力效应 人在进食后一段时间内人在进食后一段时间内(从进食后从进食后1 1h开始开始,持续持续7 78 8h),),即使同样处于安静状态即使同样处于安静状态,但产热量却比进食前有所增但产热量却比进食前有所增加，食物能使机体产生加，食物能使机体产生“额外额外”热量的现象称为热量的现象称为食物的特食物的特殊动力效应殊动力效应。蛋白质

23、：蛋白质：3030 糖和脂肪：糖和脂肪：4 46 6 混合食物：混合食物：1010。其产生的机制尚不十分清楚，可能与肝脏处理蛋白分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解产物或糖原合成有关。(四四)环境温度环境温度 1.1.人体安静时的能量代谢人体安静时的能量代谢,在在20203030的环境中较为稳定。的环境中较为稳定。2.2.环境温度超过环境温度超过3030，能量，能量代谢率增加。代谢率增加。3.3.当环境温度低于当环境温度低于2020时，时，随着温度的不断下降，机体产随着温度的不断下降，机体产生寒战和肌紧张增加以御寒，生寒战和肌紧张增加以御寒，同时增加能量代谢率

24、。同时增加能量代谢率。四、基础代谢四、基础代谢（basal metabolism)(一一)概念概念 1.1.基础代谢：基础代谢：机体在机体在基础状态基础状态下的能量代谢称为基下的能量代谢称为基础代谢。础代谢。基础状态的条件如下基础状态的条件如下：。清晨空腹，即禁食清晨空腹，即禁食121214h14h，前一天应清淡、不，前一天应清淡、不要太饱的饮食，要太饱的饮食，以排除食物特殊动力效应的影响以排除食物特殊动力效应的影响。平卧，全身肌肉放松，平卧，全身肌肉放松，尽力排除肌肉活动的影响尽力排除肌肉活动的影响。清醒且情绪安闲，清醒且情绪安闲，以排除精神紧张的影响以排除精神紧张的影响。室温室温20202

25、525，排除环境温度的影响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。需的基本生理活动。2.2.基础代谢率基础代谢率(BMR)：单位时间内的基础代谢。单位时间内的基础代谢。如何比较不同个体的能量代谢率差异？研如何比较不同个体的能量代谢率差异？研究表明：究表明：基础代谢率、肺活量、肾小球滤过率、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心输出量、主动脉和气管的横截面积都与体表都与体表面积呈比例关系，而与机体体重相关性不明显。面积呈比例关系，而与机体体重相关性不明显。（二）能量代谢率的衡量标准

26、（二）能量代谢率的衡量标准1.体表面积（体表面积（m2）=0.0061身高（身高（cm）+0.0128 体重（体重（kg）0.1529，2.体表面积测算图：体表面积测算图：(三三)BMR的测定和正常值的测定和正常值 1.1.BMR的测定的测定:(:(通常采用简易法通常采用简易法计算计算BMR）即）即：产热量耗氧量产热量耗氧量20.19KJ/L/体表面积体表面积 2.2.BMR正常值：正常值：101015152020可能是病态可能是病态（四）（四）BMR的正常水平及其异常变化的正常水平及其异常变化 基础代谢率与年龄、性别及身材大小有基础代谢率与年龄、性别及身材大小有关关：一般男子：一般男子BMR

27、比女子高，幼年比成比女子高，幼年比成年高，年龄越大，年高，年龄越大，BMR值越低。同一个值越低。同一个体体BMR值较稳定。值较稳定。BMR值正常与否判定值正常与否判定：将所测值与表将所测值与表74对应正常平均值比较，对应正常平均值比较，相差在相差在1015之内，均属正常。之内，均属正常。BMR测定的临床意义测定的临床意义：有助于诊断某些疾病有助于诊断某些疾病 甲低甲低：BMR比正常低比正常低 4020 甲亢甲亢：BMR比正常高比正常高 25%80%BMR：发热、糖尿病、红细胞增多发热、糖尿病、红细胞增多症、白血病、肾上腺皮质功能亢进、有症、白血病、肾上腺皮质功能亢进、有呼吸困难的心脏病等。呼吸

28、困难的心脏病等。BMR ：阿狄森病、肾病综合征、阿狄森病、肾病综合征、病理性饥饿、垂体性肥胖等。病理性饥饿、垂体性肥胖等。一、体一、体 温温人和高等动物机体的温度。人和高等动物机体的温度。表层温度：表层温度：机体表层部分（皮肤、皮下组织、肌机体表层部分（皮肤、皮下组织、肌 肉）的温度，不稳定，差异大。手、肉）的温度，不稳定，差异大。手、足温度低，易长冻疮。足温度低，易长冻疮。皮肤温与局部血流量有关皮肤温与局部血流量有关。核心温度：核心温度：机体核心部分（心、肺、脑、腹腔机体核心部分（心、肺、脑、腹腔 内脏等处）的温度。较高，稳定，内脏等处）的温度。较高，稳定，差异小。差异小。临床上所说的体温是

29、临床上所说的体温是指机指机体核心部分的平均温度，体核心部分的平均温度，即体心温度即体心温度。意义：意义：体温的相对恒定是体温的相对恒定是机体新陈代谢和一切生命机体新陈代谢和一切生命活动正常进行的必需条件。活动正常进行的必需条件。T 2222心跳停止；心跳停止；T 4343酶变性而死亡酶变性而死亡;T=27=27低温麻醉。低温麻醉。1.表层温度表层温度（shell temperature）：数）：数值低，不稳定，各部值低，不稳定，各部差异大差异大;（一）（一）表层温度和核心温度表层温度和核心温度（1）直肠温度）直肠温度 正常值：正常值：36.9 37.9；测量；测量时应将肛表插入直肠时应将肛表插

30、入直肠6cm以上。以上。（2）口腔温度）口腔温度 正常值：正常值：36.7 37.7；婴幼；婴幼儿和行为不能自控的人不能采用。儿和行为不能自控的人不能采用。（3）腋窝温度）腋窝温度 正常值：正常值：36.0 37.4；临床临床常用口温和腋温。测定腋温时要注意夹紧体温计常用口温和腋温。测定腋温时要注意夹紧体温计和测量时间（约需和测量时间（约需10min）。）。2.核心温度核心温度（core temperature）：数值）：数值 高，稳定，各部差异小。高，稳定，各部差异小。（二）体温的正常变动（二）体温的正常变动 1.昼夜变化昼夜变化:人的体温在一昼夜中呈现周期性人的体温在一昼夜中呈现周期性波动

31、，称为体温的昼夜节律。波动，称为体温的昼夜节律。清晨清晨 2:006:00 最低；最低；午后午后 1:006:00 最高最高 2.2.性别的影响性别的影响:女子比男子高女子比男子高0.30.3，女子基，女子基础体温随月经周期而变动。础体温随月经周期而变动。3.年龄的影响：年龄的影响：新生儿体温成年人老年人新生儿体温成年人老年人 4.肌肉活动的影响：肌肉活动的影响：肌肉活动时，肌肉代谢明肌肉活动时，肌肉代谢明显增强，产热增加，测温时应避免其影响。显增强，产热增加，测温时应避免其影响。5.其它：其它：如前述影响能量代谢的诸因素（如前述影响能量代谢的诸因素（情绪情绪激动、精神紧张、进食）等，都会影响

32、体温。激动、精神紧张、进食）等，都会影响体温。全身麻醉时，会因抑制体温调节中枢和扩张全身麻醉时，会因抑制体温调节中枢和扩张血管的作用及骨骼肌松弛，使体温降低。血管的作用及骨骼肌松弛，使体温降低。二、机体的产热与散热二、机体的产热与散热 (一一)产热过程产热过程 1.1.主要的产热器官主要的产热器官 安静状态，主要产热器官是内脏（尤其肝脏，其次是安静状态，主要产热器官是内脏（尤其肝脏，其次是脑）。脑）。活动状态活动状态,主要产热器官是骨骼肌。主要产热器官是骨骼肌。2.产热的形式产热的形式（1）寒战产热）寒战产热（shivering thermogenesis）：在寒冷环境中在寒冷环境中骨骼肌发生

33、不随意的节律骨骼肌发生不随意的节律性收缩性收缩。特点：屈肌和伸肌同时收缩，不做外功特点：屈肌和伸肌同时收缩，不做外功，而产热量很高（代谢率增加，而产热量很高（代谢率增加45倍），维倍），维持机体在寒冷环境中的体热平衡。持机体在寒冷环境中的体热平衡。（2）非寒战产热）非寒战产热(代谢产热代谢产热)是一种通过提高组织代谢率来增加产是一种通过提高组织代谢率来增加产热的形式。寒冷刺激加强了机体热的形式。寒冷刺激加强了机体棕色脂肪棕色脂肪组织组织的产热过程，的产热过程，棕色脂肪组织棕色脂肪组织代谢产热代谢产热量约占量约占非寒战产热总量的非寒战产热总量的70%。体内棕色脂肪组织在不同年龄含量不体内棕色脂肪

34、组织在不同年龄含量不同，婴幼儿含量大于成年人；同，婴幼儿含量大于成年人；新生儿不能发生寒战，新生儿不能发生寒战，非寒战产热对非寒战产热对新生儿在寒冷环境中维持体温有重要意义。新生儿在寒冷环境中维持体温有重要意义。机体在寒冷环境几周后机体在寒冷环境几周后甲状腺甲状腺T3、T4 代谢率代谢率(增加增加2020%30%)30%)产热量产热量特点特点：作用缓慢，作用缓慢，维持时间长。维持时间长。寒冷刺激时寒冷刺激时 交感交感-肾上腺髓质肾上腺髓质 NE、E 产热量产热量特点特点：作用迅速作用迅速，维持时间短。维持时间短。3.产热活动的调节产热活动的调节（1）体液调节）体液调节 （2）神经调节）神经调节

35、(二二)散热过程散热过程1.1.散热部位：散热部位：主：皮肤主：皮肤面积大面积大与外界接触与外界接触血流丰富血流丰富有汗腺有汗腺次：次：肺、尿、粪肺、尿、粪 散热方式散热方式 百分数（）百分数（）辐射辐射 传导传导 对流对流皮肤水分蒸发皮肤水分蒸发呼吸呼吸尿、粪尿、粪702721当环境温度当环境温度皮肤温度时，机体通过皮肤温度时，机体通过辐辐射、传导和对流射、传导和对流等方式进行散热。等方式进行散热。当环境温度当环境温度皮肤温度时，蒸发将成为机皮肤温度时，蒸发将成为机体惟一有效散热形式。体惟一有效散热形式。2.散热方式散热方式 （1 1）辐射散热）辐射散热(60(60%)：指人体以指人体以热射

36、热射线线形式将体热传给外界较冷物质的一种散形式将体热传给外界较冷物质的一种散热方式。热方式。皮肤与环境的温度差皮肤与环境的温度差辐射散热量的多少取决于辐射散热量的多少取决于机体的有效辐射面积机体的有效辐射面积 传导散热量取决于传导散热量取决于 与皮肤接触物体的温度差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面积的大小与皮肤接触物体的导热性能与皮肤接触物体的导热性能 水的导热性好，因此临水的导热性好，因此临床上常利用冷水袋或冰袋床上常利用冷水袋或冰袋为高热患者降温。为高热患者降温。脂肪的导热性差，因而脂肪的导热性差，因而肥胖者炎热的天气易出汗。肥胖者炎热的天气易出汗。（2）传导散热：）

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

38、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。种散热方式。皮肤皮肤:600800ml/d呼吸呼吸:200400ml/d1L/d不感蒸发是持续进行的。人体不感蒸发量约不感蒸发是持续进行的。人体不感蒸发量约1000ml/日。日。临床上给病人补液时应考虑到由不感蒸发临床上给病人补液时应考虑到由不感蒸发丢失的体液量。丢失的体液量。2)2)发汗（可感蒸发）：汗腺主动分泌汗发汗（可感蒸发）：汗腺主动分泌汗液的过程。液的过程。人在安静状态下，当环境人在安静状态下，当环境温度达到温度达到30左右时，便左右时，便开始发汗；如果空气湿度开始发汗；如果空气湿

39、度大、衣着又多时，气温达大、衣着又多时，气温达25便可发汗；机体活动便可发汗；机体活动时，由于产热量时，由于产热量，虽然，虽然环境温度低于环境温度低于20亦可发亦可发汗。汗。炎热的气候，短时间内炎热的气候，短时间内发汗量可达发汗量可达1.5L/h。汗汗 液液水分水分：9999 汗液流经汗腺排出管的起始部时，有一部汗液流经汗腺排出管的起始部时，有一部分分NaCl可被重吸收，从而使最终排出的汗液成可被重吸收，从而使最终排出的汗液成为低渗。为低渗。机体大量出汗可造成高渗性脱水，要补充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大量的水份和适量的aCl。固体固体：大部分为大部分为NaCl其余

40、为其余为KCl、尿素尿素、乳酸乳酸等等无葡萄糖和蛋白质无葡萄糖和蛋白质温热性发汗温热性发汗精神性发汗精神性发汗发汗中枢发汗中枢下丘脑的发汗中枢下丘脑的发汗中枢下丘脑的发汗中枢下丘脑的发汗中枢汗汗 腺腺全身绝大部分汗腺分泌全身绝大部分汗腺分泌(手掌、足跖除外）手掌、足跖除外）手掌、足跖、前额和腋窝等部手掌、足跖、前额和腋窝等部位汗腺位汗腺神经支配神经支配交感胆碱能神经纤维支配交感胆碱能神经纤维支配肾上腺素能神经纤维支配肾上腺素能神经纤维支配刺激因素刺激因素温热刺激引起发汗温热刺激引起发汗情绪激动或精神紧张引起发汗情绪激动或精神紧张引起发汗主要功能主要功能参与体温调节参与体温调节与体温调节无关与体

41、温调节无关意义意义加强散热，对体温调节加强散热，对体温调节有重要作用。有重要作用。与体温调节无关，可能与湿与体温调节无关，可能与湿润手掌和足跖，增加摩擦力润手掌和足跖，增加摩擦力有关有关存在形式存在形式两种形式混合存在，不是两种形式混合存在，不是截然分开的截然分开的两种形式混合存在，不是截然两种形式混合存在，不是截然分开的分开的发汗的调节发汗的调节辐射散热辐射散热传导散热传导散热对流散热对流散热蒸发散热蒸发散热定定 义义机体以发射红外机体以发射红外线的形式将体热线的形式将体热传给外界较冷的传给外界较冷的物体物体机体将热量传给机体将热量传给与其直接接触的与其直接接触的较冷的物体较冷的物体体热传导

42、给与体热传导给与皮肤接触的冷皮肤接触的冷空气的散热方空气的散热方式式机体利用体表水机体利用体表水分的蒸发而散失分的蒸发而散失体热的方式体热的方式散热条件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皮温环境温皮温环境温度度皮温环境温度皮温环境温度为不感蒸发为不感蒸发皮温环境温度皮温环境温度为可感蒸发为可感蒸发散热面积散热面积有影响有影响有影响有影响有影响有影响有影响有影响环境温度环境温度有影响有影响有影响有影响有影响有影响有影响有影响环境湿度环境湿度-有影响有影响有影响有影响风风 速速-有影响有影响有影响有影响生理特点生理特点安静状态下的主安静状态下的主要散热方式要散热方式肥胖者传导

43、散热肥胖者传导散热量少量少散热量受风速散热量受风速影响极大影响极大高温环境中唯一高温环境中唯一有效的散热方式有效的散热方式炎热环境炎热环境：交感：交感神经神经紧张紧张性性皮肤小皮肤小动脉动脉舒张舒张 动动-静脉吻合支开放静脉吻合支开放皮肤血流皮肤血流量量 皮肤温度皮肤温度温度差温度差散热散热。此时皮肤的作用如同一个此时皮肤的作用如同一个“散热片散热片”。3.3.循环系统在散热中的作用循环系统在散热中的作用寒冷环境寒冷环境：交感：交感神经神经紧张性紧张性 皮肤血管收缩皮肤血管收缩血血流量流量散热散热。此时在皮下脂肪层的协同作用下，皮肤的作用如同此时在皮下脂肪层的协同作用下，皮肤的作用如同一个一个

44、“隔热板隔热板”。（automatic thermoregulation）（behavioral thermoregulation）1.自主性体温调节：自主性体温调节：是在下丘脑体温调节中枢是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、战栗等的控制下，通过增减皮肤血流量、发汗、战栗等生理调节反应，来维持机体产热和散热过程的动生理调节反应，来维持机体产热和散热过程的动态平衡，使体温保持相对恒定的调节方式。态平衡，使体温保持相对恒定的调节方式。2.行为性体温调节：行为性体温调节：机体在不同的温度环境机体在不同的温度环境中采取的姿势和发生的行为，特别是人为了保温中采取的姿势和发生的行为，

45、特别是人为了保温或降温所采取的措施，称为行为性体温调节或降温所采取的措施，称为行为性体温调节。后者以前者为基础，是对前者的补充。后者以前者为基础，是对前者的补充。三、体温调节三、体温调节 体温调节：产热和散热相对平衡 行为性体温调节行为性体温调节 自主性体温调节：自主性体温调节：在下丘脑体温调节中枢在下丘脑体温调节中枢(一一)温度感受器温度感受器 1.1.外周温度感受器外周温度感受器（1 1）分布：）分布：全身皮肤、某些粘膜和腹腔内脏等处。全身皮肤、某些粘膜和腹腔内脏等处。（2 2）类型：热感受器和冷感受器（）类型：热感受器和冷感受器（3 3）作用：温度感）作用：温度感受器传入冲动到达中受器传

46、入冲动到达中枢后，除产生温觉之枢后，除产生温觉之外，还能引起体温调外，还能引起体温调节反应。节反应。皮温皮温3030时时冷觉感受器（冷觉感受器（+）冷觉冷觉皮温皮温3535时时热觉感受器（热觉感受器（+）热觉热觉 （1）概念）概念:位于中枢神经系统内对温度变化敏感位于中枢神经系统内对温度变化敏感的神经元。的神经元。（2）分布）分布：脊髓、脑干网状结构、下丘脑：脊髓、脑干网状结构、下丘脑 .中枢温度感受器中枢温度感受器（3）分类：）分类：热敏神经元（热敏神经元（30%）和冷敏神经元（）和冷敏神经元（10%）血温血温热敏神经元冲动发放频率热敏神经元冲动发放频率；血温血温冷敏神经元冲动发放频率冷敏神

47、经元冲动发放频率。实验证明：局部脑温变动实验证明：局部脑温变动0.10.1加温加温PO/AH PO/AH的热敏的热敏N元元+散热反应散热反应、产热反应、产热反应冷却冷却PO/AH PO/AH的冷敏的冷敏N元元+散热反应散热反应、产热反应、产热反应 说明说明：PO/AH中的某些温度敏感中的某些温度敏感神经神经元能感受元能感受局部脑温的变化局部脑温的变化。(二二)体温调节中枢体温调节中枢 1.1.体温调节中枢的部位体温调节中枢的部位 实验依据：分段切除，只要保持下丘脑及其以下神经结实验依据：分段切除，只要保持下丘脑及其以下神经结构完整，体温即可保持恒定；构完整，体温即可保持恒定；破坏破坏PO/AH

48、区，体温调节区，体温调节减弱或消失。减弱或消失。虽然从脊髓到大脑皮层的整个虽然从脊髓到大脑皮层的整个CNS中都存在调节体温中都存在调节体温的中枢结构。但的中枢结构。但调节体温的基本中枢位于调节体温的基本中枢位于下丘脑下丘脑。视前区下丘脑前部（视前区下丘脑前部（PO/AH）（1）能感受局部脑温度变化的刺激；）能感受局部脑温度变化的刺激；（2）PO/AH还能对中脑、延髓、脊髓、皮肤等处传入的还能对中脑、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、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；等物质发生反应；(3)现认为现认为下丘脑的下丘脑的PO/AH区

49、是体温调节中枢整合机构区是体温调节中枢整合机构的中心部位。的中心部位。353739神经元放电数值A:冷敏B:热敏BAAB2.体温调定点学说：体温调定点学说：干扰因素：干扰因素：致热原使调定点致热原使调定点孕激素使调定点孕激素使调定点PO/AHPO/AH中某中某些温敏些温敏N N元元干扰干扰皮温下降皮温下降皮肤冷觉感受皮肤冷觉感受器器传入神经传入神经下丘脑下丘脑PO/AH体温调节中枢体温调节中枢血液血液深部温度深部温度中枢冷敏神经元中枢冷敏神经元躯体躯体N骨骼肌紧张骨骼肌紧张性性产生产生寒战寒战甲状腺甲状腺 分泌分泌 T3、T4 代谢代谢肾上腺髓质分泌肾上腺髓质分泌E、NE代谢代谢交感交感N兴奋

50、兴奋皮肤血皮肤血管收缩管收缩血流血流支配汗腺的交感神支配汗腺的交感神经抑制经抑制汗腺分泌汗腺分泌产热产热体温恒定体温恒定散热散热发热（发烧）：分为感染性和非感染性发热；发热（发烧）：分为感染性和非感染性发热；主要是由于在致热原的作用下，使热敏神经元的兴奋主要是由于在致热原的作用下，使热敏神经元的兴奋性降低，对温度感受的阈值升高，体温调节的调定点上性降低，对温度感受的阈值升高，体温调节的调定点上移的结果。在发热开始前，先出现寒战等产热反应，直移的结果。在发热开始前，先出现寒战等产热反应，直到体温升高到到体温升高到39以上时才出现散热反应，只要致热因以上时才出现散热反应，只要致热因素不消除，产热和

51、散热过程就继续在新的体温水平上保素不消除，产热和散热过程就继续在新的体温水平上保持动态平衡。持动态平衡。常用降温措施及其理论依据常用降温措施及其理论依据 降温措施降温措施 理论依据理论依据冰袋、冰帽冰袋、冰帽增强传导散热增强传导散热电扇、通风电扇、通风增强对流散热增强对流散热降低室温降低室温.减衣减衣增强辐射散热增强辐射散热酒清擦浴酒清擦浴增加蒸发散热增加蒸发散热用阿司匹林用阿司匹林下调调定点下调调定点用抗菌药物用抗菌药物消除致热原消除致热原 复习思考题复习思考题1.1.简述机体能量的来源和去路。简述机体能量的来源和去路。2.2.简述影响能量代谢的主要因素。简述影响能量代谢的主要因素。3.3.中暑的原因是什么，如何防治？中暑的原因是什么，如何防治？4.4.为什么发热病人常伴有寒战反应？为什么发热病人常伴有寒战反应？5.5.根据散热原理，如何给高热病人降温？根据散热原理，如何给高热病人降温？6.6.人的体温是如何维持相对恒定的？人的体温是如何维持相对恒定的？