生理学第六章能量代谢与体温

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1、第六章 能量代谢与体温 第一节第一节 能量代谢能量代谢 第二节 体温及其调节第一节 能量代谢一、机体能量的来源和利用一、机体能量的来源和利用（一）机体能量的来源 1、糖：人体主要的供能物质70%有氧氧化：1mol葡萄糖释放的能量可合成38molATP。无氧酵解：1mol的葡萄糖只能合成2molATP。2、脂肪：主要功能是贮存和供给能量。3、蛋白质：主要用于重新合成细胞成分或酶、激素等生物活性物质。次要功能是提供能量。（二）能量的转移和利用 转移：1、三磷酸腺苷（ATP）：是体内重要的储能物质，又是机体 能量的直接提供者。2、磷酸肌酸（CP）：是高能磷酸键的贮存库。利用：肌肉收缩、腺体分泌；合成

2、代谢；神经传导等等。热能、机械功能、贮备能 二、能量代谢的测定二、能量代谢的测定 能量计量单位是焦耳（J）或千焦耳（kJ）。（一）直接测热法 原理：能量守恒定律 （二）间接测热法 原理：定比定律。1、与间接测热法有关的几个概念 1）食物的热价：热价有生物热价和物理热价之分。蛋白质的生物热价和物理热价是不同的。2）食物的氧热价：3）呼吸商：（1）定义：产生的CO2ml数 RQ=消耗的O2ml数 （2）非蛋白呼吸商：氧和脂肪氧化时产生CO2ml的与消耗的 O2ml数比值 2、步骤：（1）测定机体在一定时间内的耗O2量和CO2产生量，方法：闭合式测定法 开放式测定法：条件：呼吸空气；测定：呼出气的量

3、及其中O2及CO2的容积百分比。（2）测定一定时间内尿氮排出量。（1g尿氮相当于氧化分解g蛋白质），查表计算蛋白质的产热量、耗氧量、CO2 产生量（3）计算NPRQ查表其对应的氧热价计算非蛋白食物的 产热量。（4）算出总产热量：即蛋白质食物产热量+非蛋白食物产热量举例：假定该受试者24小时的耗O2量是400L，CO2产量为340L。另经测定尿氮排出量为12g，计算该受试者24小时的能 量代谢值。（1）蛋白质代谢：g=75g 产热量=18kJ/g（生物热价）75g=1350kJ CO2L/g75g=57L （2）非蛋白代谢：耗O2量=400 CO2产量=340L-57L=283L NPRQ=28

4、3L328.75=0.86 （3）根据NPRQ的氧热价计算非蛋白代谢的产热量 查表7-2，NPRQkJ/L。（4）24小时产热量=1350+6706.5=8056.5（kJ）3、临床应用的简便方法（1）测定一定时间内的耗氧量和CO2排出量呼吸商 作为NPRQ（2）用代谢测定仪测定一定时间内的耗氧量 将混合食物NPRQ三、影响能量代谢的主要因素（一）生理活动和环境因素 1、肌肉活动：肌肉活动对于能量代谢的影响最为显著。2、睡眠 3、食物的特殊动力作用 蛋白质为30%，糖和脂肪约为4-6%，混合食物为10%。4、精神活动：精神处于紧张状态肌紧张增强、激素 （如甲状腺激素）等释放增产热量增加。5、环

5、境温度：安静时，在20-300C的环境温度最为稳定 6、肌肉：主要是肌肉松弛。（二）个体因素 1、体表面积：衡量单位 2、性别与年龄（三）其他因素：温度四、基础代谢（一）定义 1、基础代谢：2、基础状态：是指满足以下条件的一种状态：清晨、清醒、静卧、未作肌肉活动；前夜睡眠良好，测定时无紧张状 态；测定前至少禁食12小时；室温保持在20-250C。（二）基础代谢率（BMR）的测定及表示方法 1、测定：临床用代谢测定仪耗氧量 用体表面积为尺度来衡量。举例：某受试者，男性，20岁，在基础状态下1小时的耗氧量15L，m2，计算基础代谢率。kJ/L故：2=201.8kJ/（m2.h）2、表示方法：基础代

6、谢率=实测值-正常平均值 正常平均值100%3、BMR的临床意义：1）BMR与我国人正常的BMR平均值比较：相差在10-15%之间，均不属病态；相差之数超过20%时，才可能是病理变化。2）BMR的测量是临床诊断甲状腺疾病的重要辅助方法。甲状腺功能低下时，BMR可比正常值低20-40%；甲状腺功能亢进时BMR可比正常值高出25-80%。第二节第二节 体温及其调节体温及其调节 一、一、体温体温 二、二、机体的产热与散热机体的产热与散热 三、三、体温调节体温调节一、体温一、体温（一）体表体温和体核体温 1、概念：2、差别：1）体核温度相对稳定，各部位之间差异小肝温度380C 2）体表温度要低于体核温

7、度，由表及里，存在比较明显的温度梯度。体表最外层皮肤各部位的温度差也大。3）随着环境温度的变化，体核与体表两者相对的比例可出现大幅度的变动。3、体温：生理学所说的体温是指体核温度。（二）体温的测定0C；0C；0C。实验研究：食管温度体核温度的一个指标；鼓膜温度作为脑组织温度的指标。人类的体温范围：35-410C （三）体温的正常变动 1、体温的昼夜周期性变化：2-5Am：体温最低，Pm：1-5时最高；波动幅度不超过10C 2、性别的影响：0C，随月经周期而出现双相体温。3、年龄的影响：新生儿，特别是早产儿：体温易受环境因素影响。老年人：基础代谢率低，体温亦偏低。4、情绪和体力活动其它因素的影响

8、：5、季节和地区：二、机体的产热与散热二、机体的产热与散热（一）产热（一）产热 1、主要产热器官：安静肝、脑；运动骨骼肌。2、机体的产热形式 1）基础代谢产热 2）食物特殊动力效应产热 3）寒战产热：是骨骼肌发生不随意的节律性收缩的表现。2）非寒战产热：又称代谢产热，发生在细胞水平。以褐色脂肪组织的产热量为最大。3、产热活动的调节：1）体液调节：A、甲状腺激素：作用缓慢，但持续时间长。B、肾上腺素和去甲肾上腺素以及生长激素：作用迅速，维持 时间短。2）神经调节：寒冷刺激交感神经系统肾上腺髓质NE、E释放增加。寒冷中枢神经系统下丘脑TRH释放TSH释放。（二）散热（二）散热 1、人体的散热途径

9、1.5%粪、尿 14%呼吸道 85%皮肤 2、机体内热量到达皮肤的途径（1）热传导（2）皮肤血液循环 热量=比热（血液）血量（皮肤）温度差（动脉-静脉）（KJ/h）交感神经紧张性交感神经紧张性2 2）环境温度升高到接近或高于皮肤温度：）环境温度升高到接近或高于皮肤温度：蒸发散热：分为不感蒸发和发汗两种。蒸发散热：分为不感蒸发和发汗两种。不感蒸发：即人在低温环境中，皮肤和呼吸不感蒸发：即人在低温环境中，皮肤和呼吸道不断有水份渗出而被蒸发的一种形式。其道不断有水份渗出而被蒸发的一种形式。其中皮肤的水份蒸发叫不显汗，与汗腺活动无中皮肤的水份蒸发叫不显汗，与汗腺活动无关。关。发汗：又称可感蒸发，是通过

10、汗腺主动分泌发汗：又称可感蒸发，是通过汗腺主动分泌汗液的过程。汗液的过程。3 3、皮肤散热方式、皮肤散热方式 1）皮肤温度高于环境温度：A、辐射散热：B、传导散热：C、对流散热：通过气体交换热量。2）环境温度升高到接近或高于皮肤温度：蒸发散热 不感蒸发：（皮肤、呼吸道）不受体温调节机制控制 不显汗，与汗腺活动无关。发汗（可感蒸发）：汗腺主动分泌汗液的过程。蒸发散热 4、发汗（1）汗腺的分类 1）大汗腺腋窝、乳头、阴部不受神经支配 2）小汗腺 全身皮肤 交感胆碱能神经 （一些）掌心、足底 肾上腺能神经（2）温热性发汗 小汗腺分泌蒸发散热、调节体温 精神性发汗 交感胆碱能 与体温调节无关 肾上腺能

11、神经 味觉性发汗。（3）成分：水99%固体成分不到1%（大部分为NaCl)（4）汗液分泌 主动分泌 醛固酮调节低渗汗液 大量发汗高渗性脱水。散热过程的调控散热过程的调控 汗腺 皮肤出汗 小汗腺（皮肤）温热性出汗 蒸发散热增强汗腺（手掌、足趾、前额）精神性出汗 （散热作用不大）皮肤小动脉舒张、A-V吻合支开放 皮肤血流量增多 辐散、传导、对流散热增加主要散热部位皮肤三、体温调节三、体温调节（一）概述：体温调节系统自动控制环路（负反馈）行为（一）温度感受器（一）温度感受器 1、外周温度感受器：以冷感受器为主。游离的神经末梢；皮肤、粘膜、内脏；2、中枢温度感受器：神经元；脊髓、延髓、脑干网状结构、下

12、丘脑等；冷敏神经元、热敏神经元；视前区-下丘脑前部（PO/AH）：能感受局部脑温的变化，能对其以外部位传来的温度变化信息发生反应。（二）体温调节中枢 1、中枢：下丘脑体温调节的基本中枢 PO/AH体温调节中枢整合的关键部位。2、传出途径：躯体神经行为性体温调节，骨骼肌紧张性 交感神经皮肤血流量、汗腺分泌、寒战产热 内分泌腺机体代谢 3、体温调节中枢维持体温相对稳定的机制：调定点学说：1）PO/AH温度敏感神经元调定点作用的结构基础 2）调定点即机体设定的温度值（三）体温调节反应（三）体温调节反应 1、散热调节反应：1）血管调节反应 2）发汗 3）减少产热量 2、产热调节反应 1）寒战 2）交感神经兴奋非寒战产热 3）甲状腺激素分泌增多