能量代谢和体温

能量代谢和体温energymetabolismandbodytemperature能量代谢（energymetabolism）生物体内物质代谢过程中伴随发生的能量释放、转移、储存、利用。物质代谢合成→贮能→分解→释能第一节能量代谢一、机体能量的来源与利用来源：机体可利用的能量形式ATP：体内能量转化和利用的关键物质，既能储能，又能供能。50%以上为热能能源物质+O2→CO2+H2O+能化学能磷酸肌酸CP：由肌酸和磷酸合成，是一种含高能磷酸键的化合物主要存在肌肉中第一节能量代谢能量过剩能量不足ATPCP一、机体能量的来源与利用来源：体内三大营养物质代谢过程糖供能的主要物质-人体能量的50-70%由糖类物质氧化分解提供。供能途径-有O2氧化（1mol葡萄糖完全氧化合成38molATP）如：脑组织神经细胞-无氧酵解（1mol葡萄糖无氧酵解只能合成2molATP）如：红细胞第一节能量代谢一、机体能量的来源与利用脂肪可以贮能–是体内主要储能形式。机体消耗的能源有30-50%来自脂肪。可以供能–氧化释放的能量为葡萄糖的两倍。蛋白质：主要合成生物活性物质，也可供能。第一节能量代谢一、机体能量的来源与利用50%以上转化为热能；以化学能（ATP等）形式储存，供组织细胞对外做功、生化活动。第一节能量代谢二、能量代谢的测定能量代谢率（energymetabolismrate）指机体在单位时间内的能量代谢量，是评价机体能量代谢水平的常用指标。第一节能量代谢二、能量代谢的测定——能量代谢测定方法直接测热法-直接测定受试者安静状态下，一定时间内散热量。第一节能量代谢二、能量代谢的测定——能量代谢测定方法间接测热法-依据定比定律，根据受试者安静状态下一定时间内的耗氧量及二氧化碳产生量，推算消耗的能源物质的量，计算出产热量的方法。第一节能量代谢已知条件：耗氧量产生二氧化碳的量二、能量代谢的测定——重要概念1食物的热价（thermalequivalentoffood）一克某食物完全氧化时（或体外燃烧）所释放的热量。生物热价–食物在体内氧化分解释放的能量。物理热价–食物在体外燃烧释放的能量。第一节能量代谢二、能量代谢的测定——重要概念2食物的氧热价（thermalequivalentofoxygen）氧化某食物时，消耗一升O2所产生的热量为该食物的氧热价。（氧热价×O2耗量=产热量）第一节能量代谢二、能量代谢的测定——重要概念3呼吸商（respiratoryquotientRQ）一定时间内氧化某食物时产生的CO2量与同一时间耗O2的比值叫该食物的RQ。非蛋白呼吸商NPRQ体内能量主要来自糖和脂肪的氧化，因此蛋白质代谢量可以忽略。故糖和脂肪氧化时产生的CO2和耗氧量的比值为NPRQ。第一节能量代谢二、能量代谢的测定——间接测热法的计算复杂计算（自学）：通过测定尿氮量，计算蛋白质消耗量；通过测定耗氧量和二氧化碳产生量，计算非蛋白呼吸商；最终计算产热量。简易计算：设混合食物RQ=0.82对应的氧热价为20.20kJ/L故只须测得一定时间的耗O2量，即可算出该时间的产热量。第一节能量代谢三、影响能量代谢的因素1.肌肉活动显著影响能量代谢，耗O2量同肌肉活动的强度呈正比关系，强烈活动时可达安静时的10~20倍。2.精神活动脑组织代谢水平高，一般精神活动对代谢影响不明显，只有精神处于紧张状态时肌肉张，内分泌活动增加，代谢增强。第一节能量代谢三、影响能量代谢的因素3.食物特殊动力作用食物消化吸收后具有刺激机体额外产热的效应,可能与肝处理蛋白质分解产物额外消耗能量有关。4.环境温度安静、20~30℃时代谢最稳定；10℃以下时,由于寒颤,代谢增强；30℃以上时,体内生化反应加速,代谢也增强。第一节能量代谢四、基础代谢基础代谢（basalmetabolism）指基础状态下的能量代谢。基础代谢率BMR在基础状态下单位时间的能量代谢，即每小时每m2体表面积的基础代谢（kJ/(m2.h)）。第一节能量代谢四、基础代谢基础状态人处在清醒，安静，不受肌肉活动、精神紧张、食物、环境温度等因素影响时的状态。BMR计算[（测定值－标准值）／标准值]×100%判定±15%为正常范围﹥20%提示有病理性变化第一节能量代谢第二节体温及其调节一、人的正常体温及生理变动体温机体深部的平均温度（体核温度）1.正常值直肠温度36.9~37.9℃口腔温度36.7~37.7℃腋窝温度36.0~37.4℃第二节体温及其调节一、人的正常体温及生理变动2.生理性波动昼夜：早2-6时最低，午后1-6时最高（日周期决定）性别：女男0.3℃，且基础体温随月经周期而变（可能由于孕激素作用所致）第二节体温及其调节一、人的正常体温及生理变动3.年龄新生儿、早产儿调节能力差,易受环温度影响；老年人代谢低，体温较低4.其它精神紧张、进食，剧烈运动体温可升高1~2℃第二节体温及其调节二、机体的产热与散热反应1.产热途径：基础代谢食物特殊动力作用肌肉活动（1）产热器官：安静：内脏（肝产热最多）运动：骨肌最多，剧烈运动时产热量可增加40倍。第二节体温及其调节二、机体的产热与散热反应1.产热途径（1）产热器官（2）产热形式战栗产热：骨骼肌发生不随意的节律性收缩，伸、屈肌同时收缩，不作功但产热多。非战栗产热（代谢产热）：褐色脂肪组织产热最多，占70%。耗O2大，产热多。（3）产热的调节：激素调节、神经调节第二节体温及其调节二、机体的产热与散热反应2.散热途径皮肤（占90%）呼出气、排泄物占少部分（1）散热方式：幅射（60%）、传导、对流、蒸发（不感蒸发、可感蒸发）第二节体温及其调节二、机体的产热与散热反应2.散热途径（2）散热的调控出汗：汗腺分泌汗液影响出汗的因素：劳动强度环境温度湿度风速汗液成分：水（99%）、NaCl、乳酸、尿素第二节体温及其调节二、机体的产热与散热反应2.散热途径（2）散热的调控——出汗的调节下丘脑发汗中枢→交感胆碱能纤维→Ach→小汗腺温热性发汗热→温度感受器→发汗中枢→胆碱能N→小汗腺血温↑→热敏神经元精神性发汗紧张激动→手掌、足底、腋窝汗腺分泌发汗第二节体温及其调节二、机体的产热与散热反应2.散热途径（2）散热的调控——循环系统在散热反应中的作用炎热：交感张力降低→小动脉舒张→血循环加快→散热↑动静脉吻合支开放寒冷：①交感张力增高→小动脉收缩→动脉末梢血量减少②深部动静脉逆流交换，动脉血热量由静脉血带回心，减少热量散失。第二节体温及其调节三、体温调节1.体温调节的基本方式自主性调节、行为性调节（1）温度感受器外周：皮肤、粘膜、内脏中的温/冷感受器（均为游离神经未梢）中枢：热敏神经元、冷敏神经元视前区-下丘脑前部（PO/AH）热敏神经元多脑干网状结构等处冷敏神经元多第二节体温及其调节三、体温调节（2）体温调定点学说：调定点：热敏和冷敏神经元放电的分界线位于PO/AH调定点值设定为37℃，偏离0.1℃时，引起热、冷敏神经元放电改变37℃→热敏神经元放电↑→散热↑→体温不致过高产热↓37℃→冷敏神经元放电↑→散热↓→体温不致过低产热↑