生理学第七章能量代谢与体温精ppt课件

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1、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 能能 量量 代代 谢谢第二节第二节 体体 温温第七章能量代谢与体温第一节能量代谢第二节 第一第一节 能量代能量代谢能量代能量代谢:物物质代代谢过程中所伴随的能量程中所伴随的能量释放、放、转 移、移、贮存和利用。存和利用。一、一、机体能量的来源与去路机体能量的来源与去路(一一)能量来源：能量来源：食物中的化学能食物中的化学能 1.1.糖糖:供能供能(50-70(50-70)代代谢途径：有氧氧化途径：有氧氧化 无氧酵解（唯一不需氧供能途径）无氧酵解（唯一不需氧供能途径）红细胞：无氧酵解胞：无氧酵解脑组织：有氧氧化：有氧氧化对缺氧非常敏感缺氧非

2、常敏感 代代谢旺盛，糖原旺盛，糖原储备较少少对血糖依血糖依赖高高第一节能量代谢红细胞：无2.2.脂肪：脂肪：储存能量存能量+供能供能 3.3.蛋白蛋白质：组织自我更新自我更新+激素、激素、酶生物活性物生物活性物质 很少很少(长期期饥饿或极度消耗或极度消耗时，才成，才成为主要主要能量来源能量来源)。2.脂肪：储存能量+供能(二二)能量去路能量去路 1.1.热能能:50%:50%2.ATP:2.ATP:能量的直接提供者。能量的直接提供者。能量能量储存的重要形式存的重要形式 3.3.磷酸肌酸：磷酸肌酸：ATPATP储存存库(二)能量去路二、能量代二、能量代谢的的测定定(一一)能量代能量代谢测定的基本

3、原理定的基本原理 能量代能量代谢率：率：单位位时间内所消耗的能量内所消耗的能量.机体的能量代机体的能量代谢遵循遵循“能量守恒定律能量守恒定律”测定定单位位时间内：内：1.1.总热量量+所做的外功所做的外功 2.2.消耗的食物量消耗的食物量二、能量代谢的测定生理学第七章能量代谢与体温精ppt课件生理学第七章能量代谢与体温精ppt课件 非蛋白呼吸商非蛋白呼吸商(NPRQ):(NPRQ):整体整体产生生COCO2 2总量氧化蛋白量氧化蛋白COCO2 2产生量生量 NPRQ NPRQ 整体耗整体耗O O2 2总量氧化蛋白耗量氧化蛋白耗O O2 2量量非蛋白呼吸商(NPRQ):(三三)能量代能量代谢的的

4、测定方法定方法1.1.直接直接测热法法:安静状安静状态 隔隔热装置中，装置中，单位位时间散散发的的总热量。量。2.2.间接接测热法法：安静状安静状态 间接接测热法原理法原理：利用利用“定比定律定比定律”。C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O+H(三)能量代谢的测定方法C6H12O6+6O2 间接接测热法步法步骤：测定定COCO2 2产生量和耗生量和耗O O2 2量量 测定尿氮量，定尿氮量，计算蛋白算蛋白质的的产热量量 因因为氮占蛋白氮占蛋白质重量的重量的16%16%，氧化蛋白氧化蛋白质的量（的量（g g）=尿氮量尿氮量(UN)16%(UN)16%=尿氮量尿氮量(UN)6.25(UN)6.

5、25 蛋白蛋白质的的产热量量=尿氮量尿氮量(UN)6.25 18.0(UN)6.25 18.0三种三种营养物养物质氧化的几种数据氧化的几种数据 物物 质耗氧量耗氧量 产COCO2 2量量 物理物理热价价 生物生物热价价 氧氧热价价 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 21.0 1.00 0.83 0.83 17.0 17.0 21.0 1.00 脂脂 肪肪 1.98 1.43 39.8 39.8 19.7 0.71 1.98 1.43 39.

6、8 39.8 19.7 0.71 蛋白蛋白质 0.95 0.76 23.5 0.95 0.76 23.5 18.0 18.0 18.8 0.80 18.8 0.80 间接测热法步骤：三种营养物质氧化的几种数据计算出算出NPRQ：分解蛋白分解蛋白产生生COCO2 2量量=UN6.250.76(L)=UN6.250.76(L)分解蛋白耗分解蛋白耗O O2 2量量=UN6.250.95(L)=UN6.250.95(L)三种三种营养物养物质氧化的几种数据氧化的几种数据 物物 质耗氧量耗氧量 产COCO2 2量量 物理物理热价价 生物生物热价价 氧氧热价价 呼吸商呼吸商(L/g)(L/g)(KJ/g)(

7、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 21.0 1.00 0.83 0.83 17.0 17.0 21.0 1.00 脂脂 肪肪 1.98 1.43 39.8 39.8 19.7 0.71 1.98 1.43 39.8 39.8 19.7 0.71 蛋白蛋白质 0.95 0.760.95 0.76 23.5 18.0 18.8 0.80 23.5 18.0 18.8 0.80 整体整体产生生COCO2 2总量分解蛋白量分解蛋白产生生COCO2 2量量 NPRQ NPRQ 整体耗整体耗O O

8、2 2总量分解蛋白耗量分解蛋白耗O O2 2量量计算出NPRQ：分解蛋白产生CO2量=UN6.25查出非蛋白食物氧出非蛋白食物氧热价价非蛋白食物的非蛋白食物的产热量量:氧氧热价价非蛋白食物耗氧量非蛋白食物耗氧量 非蛋白食物耗氧量非蛋白食物耗氧量=总耗耗O2量分解蛋白耗量分解蛋白耗O2量量能量代能量代谢计算：算：蛋白食物蛋白食物产热量量+非蛋白食物的非蛋白食物的产热量量查出非蛋白食物氧热价简易法简易法：测测定定CO2产产生生量量和和耗耗O2量量；计计算算出出RQ视视为为NPRQ；查查出出食物氧热价；食物氧热价；能量代谢计算能量代谢计算=耗耗O O2 2量量NP氧热价氧热价。基基础础状状态态的的N

9、PRQ 定定为为0.820.82；测测定定6min6min的的耗耗O O2 2量量；能能量量代谢计算代谢计算=耗耗O O2 2量量 NP氧热价。氧热价。简易法：（4）测定耗定耗O2量和量和CO2产生量的方法生量的方法 闭合式合式测定法定法开放式开放式测定法定法（4）测定耗O2量和CO2产生量的方法三、影响能量代谢的因素三、影响能量代谢的因素(一一)肌肉活动肌肉活动 肌肌肉肉活活动动对对能能量量代代谢谢的影响最大。的影响最大。表表7-3 7-3 机体不同状态时机体不同状态时 的能量代谢率的能量代谢率 状状态 产热量量(KJ/m(KJ/m2 2.min).min)躺卧躺卧 2.73 2.73开会开

10、会 3.40 3.40擦窗子擦窗子 8.30 8.30洗衣洗衣 9.89 9.89扫地地 11.37 11.37打排球打排球 17.05 17.05打打篮球球 24.22 24.22踢足球踢足球 24.98 24.98持重机持重机枪跃进 42.39 42.39能量代能量代谢率作率作为评价肌价肌肉活肉活动强度的指度的指标三、影响能量代谢的因素(一)肌肉活动表7-3机体不同状态(二二)精神活精神活动平静地思考平静地思考问题时，能量代，能量代谢受到的影响受到的影响不大，其不大，其产热量一般不超量一般不超过4%4%。但但精精神神处于于紧张状状态(烦躁躁、恐恐惧惧、情情绪激激动等等)时，由由于于会会导致

11、致无无意意识的的肌肌肉肉紧张性性增增强、交交感感神神经兴奋及及促促代代谢的的内内分分泌泌激激素素释放放增增多多等等原因，原因，产热量可量可显著增加。著增加。(二)精神活动(三三)食物的特殊食物的特殊动力效力效应概念：概念：进食刺激机体食刺激机体额外消耗能量的作用。外消耗能量的作用。从从进食后食后1h1h开始开始,持持续7 78h8h。进食食蛋蛋白白质时产热量量增增加加3030，混混合合性性食食物增加物增加1010，糖和脂肪增加，糖和脂肪增加4 46 6。机制：机制：不十分清楚，可能与肝不十分清楚，可能与肝脏处理理氨基酸氨基酸 和合成和合成糖原糖原有关。有关。(三)食物的特殊动力效应(四四)环境

12、温度境温度 1.1.人人体体安安静静时的的能能量量代代谢,在在20203030的的环境境中中较为稳定定(肌肉比肌肉比较松弛松弛)。2.2.环境温度超境温度超过3030，化学反，化学反应速度、速度、发汗、呼汗、呼吸、循吸、循环功能功能能量代能量代谢率增加率增加。3.3.当当环境境温温度度低低于于2020时，机机体体产生生寒寒战和和肌肌紧张增加以御寒，能量代增加以御寒，能量代谢率率 。(四)环境温度四、基四、基础代代谢(一一)概念概念 1.1.基基础代代谢：机体在：机体在基基础状状态下的能量代下的能量代谢称称为基基础代代谢。基基础状状态的条件如下的条件如下：清晨空腹，即禁食清晨空腹，即禁食1212

13、14h14h，前一天，前一天应清淡、不清淡、不要太要太饱的的饮食，食，以排除食物特殊以排除食物特殊动力效力效应的影响的影响。平平卧卧，全全身身肌肌肉肉放放松松，尽尽力力排排除除肌肌肉肉活活动的的影影响响。清醒且情清醒且情绪安安闲，以排除精神以排除精神紧张的影响的影响。室温室温20-2520-25，排除排除环境温度的影响境温度的影响。2.2.基基础代代谢率率(BMR)(BMR)：基基础状状态下下单位位时间内内的的能能量量代代谢。四、基础代谢表表7-4 研研究究表表明明,机机体体能能量量代代谢率率与与体体重重相相关关性性不不明明显,而而与与体体表表面面积基本上成正比。基本上成正比。人体表面人体表面

14、积推算推算:公公式式计算算：0.00610.0061身身高高（cm)cm)0.01280.0128体体 重重(kg)(kg)0.15290.1529 体表面体表面积测算算图测出。出。常用常用单位位时间的每平方米体表面的每平方米体表面积的的产热量来表示能量代量来表示能量代谢率。率。表7-4研究表明,机体能量代谢率与体重相关性不明显,而(二二)BMR)BMR的的测定和正常定和正常值 1.BMR1.BMR的的测定定:(:(通常采用通常采用简易法易法)2.BMR2.BMR正常正常值：15152020可能是病可能是病态甲亢：甲亢：+25+25+80%+80%；甲减：；甲减：-20%-20%-40%-40

15、%发烧：体温每升高发烧：体温每升高11，BMRBMR升高升高13%.13%.另：肾上腺皮质和垂体功能低下、肾病综合症另：肾上腺皮质和垂体功能低下、肾病综合症 BMR 糖尿病，糖尿病，RBC 增多症、白血病增多症、白血病 BMR(二)BMR的测定和正常值2.BMR正常值：15第二第二节 体温体温概念概念：核核心心温温度度：机机体体核核心心部部分分的的温度。温度。（临床上所床上所说的体温）的体温）表表层温温度度：表表层部部分分的的温温度度。（体壳）（体壳）意意义：体体温温的的相相对恒恒定定是是机机体体新新陈代代谢和和一一切切生生命命活活动正常正常进行的必需条件。行的必需条件。第二节体温概念：一、表

16、一、表层温度：温度：特点：特点：易受易受环境影响，各部位差异境影响，各部位差异较大大皮肤温度：皮肤温度：机体表机体表层最外最外层皮肤的温度。皮肤的温度。23:23:额（33-34 33-34 ）躯干（躯干（32 32 ）手（手（30 30 ）足）足 （27 27 ）影响因素：影响因素：受局部血流的影响受局部血流的影响例如：情例如：情绪激激动交感神交感神经兴奋皮肤血皮肤血 管收管收缩皮肤温度降低。皮肤温度降低。一、表层温度：二、核心温度二、核心温度特点：特点：相相对稳定，各部位差异小。定，各部位差异小。肝肝、脑（38 38 ）肾、胰胰、十十二二指指肠直直肠(37.5)(37.5)深部血液温度深部

17、血液温度=内内脏平均温度平均温度 1.1.肛温：肛温：36.936.937.937.9。2.2.口温：口温：36.736.737.737.7。3.3.腋温：腋温：363637.437.4。临床床常常用用口口温温和和腋腋温温。测定定腋腋温温时要要注注意意夹紧体温体温计和和测量量时间（约需需5-10min5-10min）。）。二、核心温度（二）体温的正常（二）体温的正常变动 1.1.昼夜昼夜变化化 人人的的体体温温在在一一昼昼夜夜中中呈呈现周周期期性性波波动，称称为体体温的昼夜温的昼夜节律（日律（日节律）律）。晨起晨起2-62-6时最低，下午最低，下午1-61-6时最高。最高。生物生物节律律：下丘

18、：下丘脑视交叉上核。交叉上核。（二）体温的正常变动 孕激素孕激素2.2.性性别影响影响 成年女子成年女子基基础体温体温平均比男子高平均比男子高0.30.3。女子体温随月女子体温随月经周期而周期而产生周期性生周期性变动。排。排卵日最低（卵日最低（约11）。）。注：基注：基础体温：基体温：基础状状态下的体温下的体温孕激素2.性别影响注：基础体温：基础状态下的体温3.3.年年龄的影响的影响 新生儿成年人老年人。新生儿成年人老年人。4.4.肌肉活肌肉活动、精神活、精神活动、进食食 3.年龄的影响4.肌肉活动、精神活动、进食二、机体的二、机体的产热和散和散热 二、机体的产热和散热(一一)产热 1.1.主

19、要主要产热器官器官：安安静静状状态，主主要要产热器器官官是是内内脏（尤尤其其肝肝脏），其次是其次是脑。活活动状状态,主要主要产热器官是骨骼肌。器官是骨骼肌。(一)产热 2.2.产热形式：形式：基基础代代谢产热、骨骼肌运、骨骼肌运动、食物特殊食物特殊动力力产热、寒冷、寒冷环境以下形式境以下形式产热。寒寒战产热：非寒非寒战产热：又称代：又称代谢产热，通，通过提高提高组织代代谢率率增加增加产热、机体所有的、机体所有的组织器官都能器官都能进行代行代谢产热。肩胛下、肩胛下、颈部大血管、腹股沟等部大血管、腹股沟等处棕色脂肪棕色脂肪组织：70%70%。3.3.产热活活动的的调节2.产热形式：基础代谢产热、骨

20、骼肌运动、食物特殊动力 机体在寒冷机体在寒冷环境几周后境几周后甲状腺甲状腺T T3 3、T T4 4 代代谢率率(增加增加4 45 5倍倍)产热量量特点特点：作用作用缓慢，慢，维持持时间长。寒冷刺激寒冷刺激时交感交感-肾上腺髓上腺髓质 NENE、EE产热量量特点特点：作用迅速，作用迅速，维持持时间短。短。（3）寒冷刺激：下丘寒冷刺激：下丘脑寒寒战中枢中枢兴奋，引起寒，引起寒战TRHTRH、TSHTSH机体在寒冷环境几周后寒冷刺激时（3）寒冷刺激：下丘(二二)散散热1.1.散散热部位部位：主：皮肤主：皮肤次：次：呼吸、尿、呼吸、尿、粪 2.2.散散热方式方式：机体散机体散热方式有以下几种方式有以

21、下几种:(二)散热主：皮肤次：呼吸、尿、粪2.散热方式：辐射散射散热：机机体体以以热射射线形形式式将将体体热传给外外界界较冷冷物物体体 多少取决于多少取决于 机体的有效机体的有效辐射面射面积皮肤与皮肤与环境的温度差境的温度差传导散散热：指指体体热直接直接传给与之与之接触接触的的较冷物体的冷物体的散散热方式。方式。辐射散热：机体的有效辐射面积皮肤与环境的温度差传导散热 传导散散热量取决于量取决于 空气空气导热性差性差,脂肪的脂肪的导热性差，性差，水的水的导热性好，性好，与接触物体的温差与接触物体的温差与接触面与接触面积的大小的大小与接触物体的与接触物体的导热性性与接触物体的温差与接触面积的大小与

22、接触物体的导热性 对流散流散热：指体指体热通通过气体流气体流动交交换热量的散量的散热方式。方式。是是传导散散热的一种特殊形式。的一种特殊形式。对流散流散热量主要取决于量主要取决于 温差、面温差、面积风速速 蒸蒸发散散热：水分从体表气化吸收水分从体表气化吸收热量而量而 散散发体体热1g水水-2.43kJ热量量当气温当气温体温体温时，蒸，蒸发是唯一的散是唯一的散热途径途径对流散热：温差、面积风速蒸发散热：水分从体表气化吸1 1）不不感感蒸蒸发：指指体体液液的的水水分分从从皮皮肤肤和和粘粘膜膜不不断断渗出而被气化。渗出而被气化。不不显汗：汗：皮肤部位。皮肤部位。特点：特点：不被人察不被人察觉 与汗腺

23、活与汗腺活动无关无关,持持续进行行,1000ml/,1000ml/日。日。临床床上上给病病人人补液液时应考考虑到到由由不不感感蒸蒸发丢失的体液量。失的体液量。1）不感蒸发：指体液的水分从皮肤和粘膜不断渗出而被气化。2 2）发汗汗（可感蒸可感蒸发）：汗腺主汗腺主动分泌汗液的分泌汗液的过程。程。汗腺分汗腺分类：大汗腺：与性功能有关大汗腺：与性功能有关 小汗腺：与体温小汗腺：与体温调节有关有关 分布：分布：全身，手掌足全身，手掌足跖跖额、手背、手背 四肢躯干四肢躯干 分泌能力：分泌能力：四肢躯干最四肢躯干最强2）发汗（可感蒸发）：汗液：汗液：水分水分：9999 刚分泌的汗液是分泌的汗液是等渗等渗，最

24、最终排出的汗液排出的汗液为低渗低渗。大量出汗可造成高渗性脱水，大量出汗可造成高渗性脱水，要要补充大量的水份和适量的充大量的水份和适量的aClaCl。固体固体：大部分大部分为NaClNaCl其余其余为KClKCl、尿素尿素、乳酸等乳酸等无葡萄糖和蛋白无葡萄糖和蛋白质汗液：水分：99刚分泌的汗液是等渗，刺激刺激温温热刺激刺激情情绪激激动或精神或精神紧张中枢中枢下丘下丘脑大大脑皮皮层运运动区区神神经支配支配交感神交感神经的胆碱能的胆碱能节后后纤维肾上腺素能神上腺素能神经纤维汗腺汗腺全身全身绝大部分汗腺分泌大部分汗腺分泌(手掌、足跖除外）手掌、足跖除外）手掌、足跖、前手掌、足跖、前额和腋和腋窝等部等部

25、位汗腺位汗腺意意义加加强散散热，对体温体温调节有重要作用。有重要作用。与体温与体温调节无关，可能与湿无关，可能与湿润手掌和足跖，增加摩擦力有关。手掌和足跖，增加摩擦力有关。发汗的汗的调节-神神经调节温温热性性发汗汗精神性精神性发汗汗刺激温热刺激情绪激动或精神紧张中枢下丘脑大脑皮层运动区神经支 3.3.循循环系系统在散在散热中的作用中的作用：皮肤血管舒皮肤血管舒缩血流量血流量皮温皮温辐射、射、传导、对流散失的流散失的热量量 注：真皮可分注：真皮可分为乳乳头层和网和网织层。3.循环系统在散热中的作用：注：真皮可分为乳头层和网织层三、体温三、体温调节（神神经调节，负反反馈）自主性体温自主性体温调节：

26、受体温：受体温调节中枢控制（基中枢控制（基础）行行为性体温性体温调节：行：行为+姿姿势（补充）充）三、体温调节（神经调节，负反馈）(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 分布：分布：全身皮肤、粘膜和内全身皮肤、粘膜和内脏等等处。类型：型：热感受器和冷感受器（感受器和冷感受器（点状分布点状分布）。）。使其放使其放电频率最高的温度率最高的温度=敏感温度敏感温度 作用作用：温度感受器：温度感受器传入冲入冲动到达中枢后，除到达中枢后，除产生生 温温觉之外，之外，还能引起体温能引起体温调节反反应。(一)温度感受器2.2.中枢温度感受器中枢温度感受器 分布分布：下丘：下丘脑、脑

27、干网状干网状结构和脊髓等构和脊髓等处 分分类：热敏神敏神经元：元：PO/AH（视前区前区-下丘下丘脑前部）前部）居多居多 冷敏神冷敏神经元：元：脑干网状干网状结构、下丘构、下丘脑弓状核居多弓状核居多 局部局部脑温温变动0.10.1，可使两者放，可使两者放电频率率变化，并不出化，并不出现适适应2.中枢温度感受器(二二)体温体温调节中枢中枢1.1.中枢部位中枢部位分段横断分段横断实验证明：明：基本中枢位于下丘基本中枢位于下丘脑。PO/AHPO/AH：体温体温调节中枢整合机构的中心部位。中枢整合机构的中心部位。对局部局部脑温温变化化发生反生反应；对中中脑、延髓、脊髓、皮肤等、延髓、脊髓、皮肤等处温度

28、温度变化化发 生反生反应；对致致热物物质、5-HT5-HT、NENE等物等物质发生反生反应。(二)体温调节中枢2.2.调定点学定点学说 调定点含定点含义：设定的温度定的温度 设定温度的部位定温度的部位=PO/AH=PO/AH 学学说包括：包括：Na Na+/Ca/Ca2+2+比比值学学说：比：比值调定点定点 神神经元元电生理特性学生理特性学说与冷、与冷、热敏敏神神经元放元放电频率率对温度温度变化反化反应曲曲线斜率有关斜率有关2.调定点学说与冷、热敏神经元放电频率对温度变化反应曲线斜干干扰因素：因素：致致热原使原使调定点定点孕激素使孕激素使调定点定点发热：重新重新设置置=重重调定、定、调节性体温升高性体温升高 调节功能正常功能正常注：中暑是注：中暑是调节功能障碍功能障碍干扰因素：发热：重新设置=重调定、调节性体温升高注：中暑是调