指体内物质代谢过程中所伴随的能量释放、转移、贮存和利

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1、第 九 章 能 量 代 谢 与 体 温 调 节能 量 代 谢 :指 体 内 物 质 代 谢 过 程 中 所 伴 随 的 能 量 释 放 、转 移 、 贮 存 和 利 用 。 第 一 节 能 量 代 谢 一 、 能 量 在 体 内 的 释 放 、 贮 存 和 利 用(一 )三 种 营 养 物 质 代 谢 放 能 1.糖 :主 要 (70 以 上 ) 脑 组 织 所 需 能 量 则 完 全 来 源 于 糖 的 有 氧 氧 化 。 2.脂 肪 ： 次 之 (30 ) 3.蛋 白 质 ： 很 少 (长 期 饥 饿 或 极 度 消 耗 时 ， 才 成 为主 要 能 量 来 源 )。 二 、 能 量 代

2、谢 的 测 定(一 )能 量 代 谢 测 定 的 基 本 原 理 机 体 的 能 量 代 谢 也 遵 循 “ 能 量 守 恒 定 律 ” 因 此 ， 测 定 机 体 在 单 位 时 间 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 位 时间 内 能 量 代 谢 的 量 ， 即 能 量 代 谢 率 。 （ 二 ） 、 能 量 代 谢 的 测 定 方 法1.直 接 测 热 法2.间 接 测 热 法 ： 间 接 测 热 法 原 理 ： 是 利 用 “ 定 比 定 律 ” ， 测算 出 一 定 时 间 内 氧 化 的 糖 、 脂 肪 和 蛋 白

3、质 各 有 多 少 ，再 计 算 出 它 们 所 释 放 出 的 热 量 。 为 此 ， 必 须 先 了 解 与 其 相 关 的 几 个 概 念 ： 食 物的 热 价 、 氧 热 价 和 呼 吸 商 。 （ 1） 食 物 的 热 价 :1 食 物 在 氧 化 时 所 释 放 出 来 的 热 量 ， 称 为 食物 的 热 价 。 （ 2） 食 物 的 氧 热 价 ： 某 种 食 物 氧 化 时 ,每 消耗 1L氧 所 产 生 的 热 量 称 为 该 种 食 物 的 氧 热 价 。（ 3） 呼 吸 商 (RQ)： 指 一 定 时 间 内 ， 机 体 的CO2产 生 量 与 耗 O2量 的 比 值

4、。 RQ CO 2产 生 量 /耗 O2量 由 于 各 种 食 物 在 体 内 氧 化 时 的 耗 O2量 、 CO2产 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 例 ：三 种 营 养 物 质 氧 化 的 几 种 数 据 物 质 耗 氧 量 产 CO 2量 物 理 热 价 生 理 热 价 氧 热 价 呼 吸 商 (L/g) (L/g) (KJ/g) (KJ/g) (KJ/g) (R Q) 糖 0.83 0.83 17.0 17.0 21.0 1.00 脂 肪 1.98 1.43 3

5、9.8 39.8 19.7 0.71 蛋 白 质 0.95 0.76 23.5 18.0 18.8 0.85 RQ 1.0 氧 化 糖 ； RQ 0.70 氧 化 脂 肪 RQ 0.82 一 般 饮 食 ； RQ 0.80或 1.0 长 期 饥 饿 产 生 CO2 mol 数 产 生 CO2 ml 数 RQ = 消 耗 O2 mol 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 。 整 体 产 生 CO2总 量 分 解 蛋 白 产 生 CO2量 NPRQ 整

6、 体 耗 O2总 量 分 解 蛋 白 耗 O2量 分 解 蛋 白 产 生 CO2量 = NP 6.25 0.76(L) 分 解 蛋 白 耗 O2量 = NP 6.25 0.94(L)6.25=每 产 生 1g尿 氮 (NP)需 氧 化 蛋 白 6.25g0.76(L)=每 氧 化 1g蛋 白 的 产 生 CO2量0.94(L)=每 氧 化 1g蛋 白 的 耗 O2量非 蛋 白 呼 吸 商 (NPRQ)及 氧 热 价 见 :表 7-2 间 接 测 热 法 步 骤 ： 测 定 CO2产 生 量 和 耗 O2量 测 定 尿 氮 量 计 算 出 NPRQ： 查 出 非 蛋 白 食 物 氧 热 价 计

7、算 出 非 蛋 白 食 物 的 产 热 量 能 量 代 谢 计 算 ： 简 易 法 ： 将 混 合 膳 食 的 RQ定 为 0.82； 测 定 6min的 耗 O2量 ； 能 量 代 谢 计 算 ： = 耗 O2量 氧 热 价 。 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 大 。 表 7-3 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

8、足 球 24.98持 重 机 枪 跃 进 42.39 (二 )精 神 活 动 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 4%。 但 精 神 处 于 紧 张 状 态 (烦 躁 、 恐 惧 、 情 绪 激动 等 )时 ， 由 于 会 导 致 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 素 释 放 增 多等 原 因 ， 产 热 量 可 显 著 增 加 。 (三 )食 物 的 特 殊 动 力 效 应 人 进 食 后 一 段 时 间 内 (从 进 食 后

9、1h开 始 ,持 续7 8h),即 使 同 样 处 于 安 静 状 态 ,但 产 热 量 却 比 进 食前 有 所 增 加 ， 食 物 能 使 机 体 产 生 “ 额 外 ” 热 量 的 现象 称 为 食 物 的 特 殊 动 力 效 应 。 各 种 营 养 物 质 的 食 物 特 殊 动 力 效 应 不 同 ， 进 食蛋 白 质 时 产 热 量 增 加 30 ， 混 合 性 食 物 增 加 10 ，糖 和 脂 肪 增 加 4 6 。 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 。 (四 )环 境

10、温 度 1.人 体 安 静 时 的 能 量 代 谢 ,在 20 30 的 环 境 中 较为 稳 定 。 2.环 境 温 度 超 过 30 ， 能 量 代 谢 率 增 加 。 3.当 环 境 温 度 低 于 20 时 ， 随 着 温 度 的 不 断 下 降 ，机 体 产 生 寒 战 和 肌 紧 张 增 加 以 御 寒 ， 同 时 增 加 能 量代 谢 率 。 四 、 基 础 代 谢(一 ) 概 念 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 ： 清 晨 空 腹 ， 即 禁 食 12 14h， 前 一 天

11、 应 清 淡 、 不要 太 饱 的 饮 食 ， 以 排 除 食 物 特 殊 动 力 效 应 的 影 响 。 平 卧 ， 全 身 肌 肉 放 松 ， 尽 力 排 除 肌 肉 活 动 的 影响 。 清 醒 且 情 绪 安 闲 ， 以 排 除 精 神 紧 张 的 影 响 。 室 温 18-25 ， 排 除 环 境 温 度 的 影 响 。 2.基 础 代 谢 率 (BMR)： 单 位 时 间 内 的 基 础 代 谢 。 (二 )BMR的 测 定 和 正 常 值 1.BMR的 测 定 :(通 常 采 用 简 易 法 ) 2.BMR正 常 值 ： 10 15 20 可 能 是 病 态甲 亢 ： +25 +

12、80%； 甲 减 ： -20% -40%发 烧 ： 体 温 每 升 高 1 ， BMR升 高 13%. 第 二 节 体 温 调 节 概 念 ： 指 身 体 深 部 的 平 均温 度 ， 即 体 核 温 度 。 37.5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 。 一 、 人 体 正 常 体 温 及 生 理 变 动（ 一 ） 正 常 体 温 1.肛 温 ： 正 常 为 36.9 37.9 。 2.口 温 ： 约 比

13、 直 肠 低 0.2 ,为 36.7 37.2 。 3.腋 温 ： 约 比 口 腔 低 0.3 ,为 36.7 37.2 。 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） 。 （ 二 ） 体 温 的 生 理 变 动 1.昼 夜 节 律 变 化 人 的 体 温 在 一 昼 夜 中 呈 现 周 期 性 波 动 ， 称 为 体温 的 昼 夜 节 律 。 2.性 别 差 异 成 年 女 子 体 温 平 均 比 男 子 高 0.3 。 女 子 体 温 随 月 经 周 期 而 产 生 周 期 性 变 动 。 排卵 日

14、 最 低 （ 约 1 ） 。 3.年 龄 差 异 新 生 儿 体 温 成 年 人 老 年 人 。 4.其 他 肌 肉 活 动 时 ， 肌 肉 代 谢 明 显 增 强 ， 产 热 增 加 ， 情 绪 激 动 、 精 神 紧 张 、 进 食 等 情 况 ， 都 会 影 响体 温 。 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 二 、 机 体 的 产 热 和 散 热 战 栗 产 热 ： 骨 骼 肌 不 随 意 的 节 律 性 收 缩 非 战 栗 产 热 ： 又 称 代 谢 产 热 ， 机 体 所 有 的

15、 组 织 器 官 都能 进 行 代 谢 产 热 。 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 。 (二 )散 热 散 热 部 位 ： 主 ： 皮 肤 面 积 大与 外 界 接 触血 流 丰 富有 汗 腺次 ： 肺 、 尿 、 粪 散 热 方 式 ： 机 体 散 热 方 式 有 以 下 几 种 : 1.物 理 散 热 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

16、 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 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 。 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 。 蒸 发 散 热 ： （ 分 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 。 当

17、气 温 体 温 时 ， 蒸 发 是 唯 一 的 散 热 途 径 不 感 蒸 发 ： 又 称 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 。 2.生 理 散 热 ： （ 1） 皮 肤 血 管 运 动 。 （ 2） 发 汗 ： 又 称 可 感 蒸 发 。 人 在 安 静 状 态 下 ， 当 环 境 温

18、 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。 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

19、量 的 水 份 和 适 量 的 aCl。固 体 ： 大 部 分 为 NaCl其 余 为 KCl、 尿 素 、 乳 酸 等无 葡 萄 糖 和 蛋 白 质 3.散 热 的 调 节 ： 皮 肤 循 环 的 调 节 发 汗 的 调 节 三 、 体 温 调 节 (一 )温 度 感 受 器 1.外 周 温 度 感 受 器 分 布 ： 全 身 皮 肤 、 某 些 粘 膜 和 腹 腔 内 脏 等 处 。 类 型 ： 温 觉 感 受 器 和 冷 觉 感 受 器 作 用 ： 温 度 感 受 器 传 入 冲 动 到 达 中 枢 后 ， 除产 生 温 觉 之 外 ， 还 能 引 起 体 温 调 节 反 应 。 2.中

20、 枢 性 温 度 敏 感 神 经 元 分 类 ： 热 敏 神 经 元 和 冷 敏 神 经 元 血 温 热 敏 神 经 元 冲 动 发 放 频 率 血 温 冷 敏 神 经 元 冲 动 发 放 频 率 分 布 ： 下 丘 脑 、 脑 干 网 状 结 构 和 脊 髓 等 处局 部 脑 温 变 动 0.1加 温 PO/AH PO/AH的 热 敏 N元 + 散 热 反 应 产 热 反 应 冷 却 PO/AH PO/AH的 冷 敏 N元 + 散 热 反 应 产 热 反 应 说 明 ： PO/AH中 的 某 些 温 敏 N元 能 感 受 局 部 脑 温的 变 化 。 (二 )体 温 调 节 中 枢 虽 然

21、从 脊 髓 到 大 脑 皮 层 的 整 个 CNS中 都 存 在 调节 体 温 的 中 枢 结 构 。调 节 体 温 的 基 本 中 枢 位 于 下 丘 脑 。 PO/AH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 、 5-HT、NE等 物 质 发 生 反 应说 明 ： PO/AH具 有 体 温 调 节 整 合 中 枢 的 地 位 。 (三 )体 温 调 节 机 制 “ 调 定 点 ” 学 说 干扰因素：致热原使调定点孕激素使 调定点 产 热 和 散 热 平 衡 2.产 热 形 式 战 栗

22、 产 热 ： 骨 骼 肌 不 随 意 的 节 律 性 收 缩 非 战 栗 产 热 ： 又 称 代 谢 产 热 ， 机 体 所 有的 组 织 器 官 都 能 进 行 代 谢 产 热 。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 。 辐 射 散 热 ： 指 体 热 以 热 射 线 形 式 传 给 温 度 较 低 的 周围 环

23、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 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 。 (二 )精 神 活 动 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 4%。 但 精 神 处 于 紧 张 状 态 (烦 躁 、 恐 惧 、 情 绪 激动 等 )时 ， 由 于 会 导 致 无 意 识 的 肌 肉 紧 张 性 增 强 、交 感 神 经 兴 奋 及

24、 促 进 代 谢 的 内 分 泌 激 素 释 放 增 多等 原 因 ， 产 热 量 可 显 著 增 加 。 (三 )食 物 的 特 殊 动 力 效 应 人 进 食 后 一 段 时 间 内 (从 进 食 后 1h开 始 ,持 续7 8h),即 使 同 样 处 于 安 静 状 态 ,但 产 热 量 却 比 进 食前 有 所 增 加 ， 食 物 能 使 机 体 产 生 “ 额 外 ” 热 量 的 现象 称 为 食 物 的 特 殊 动 力 效 应 。 各 种 营 养 物 质 的 食 物 特 殊 动 力 效 应 不 同 ， 进 食蛋 白 质 时 产 热 量 增 加 30 ， 混 合 性 食 物 增 加 10 ，糖 和 脂 肪 增 加 4 6 。 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 。