第7章能量代谢与体温案例

第7章能量代谢与体温第1节能量代谢能量代谢概念：体内伴随物质代谢过程而发生的能量释放、转移、贮存和利用的过程，称为能量代谢。能量的利用：热能占50％以上其余为化学能（贮存于ATP中）一、机体能量的来源和转化（一）能量的来源供给机体能量的能源物质：糖、脂肪、蛋白质3类，其中以糖为最主要。1.糖人体所需能量的50~70%由糖供应糖贮备少，成人仅约为150g氧供应充分：有氧氧化缺氧：无氧酵解●脑组织所需能量几乎全部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，甚至出现低血糖性休克。2.脂肪●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●供能方式:有氧氧化●特点:释放能量多，为同等重量糖的二倍。3.蛋白质●一般用作构成细胞成分，及合成酶和激素等生物活性物质，不做为供能物质。●但在长期饥饿，能源缺乏时才不得已用于供能。（二）能量的转移和利用二、能量代谢的测定直接测定法：非常复杂，少用间接测定法：根据物质氧化与耗氧量之间以及食物的消耗量与热量释放量之间有一定比例关系来推算单位时间内的产热量。相关的概念食物卡价（热价）：指1g食物氧化时所释放出来的热量。物理卡价：食物在体外燃烧时所释放的热量；生理卡价：食物在体内氧化时所释放的热量；其中糖和脂肪的物理卡价和生理卡价相等，蛋白质在体内氧化不全，生理卡价比物理卡价低。氧热价：某种食物氧化时，每消耗1L氧所产生的热量，称为该食物的氧热价。三类物质的氧热价分别为：糖20.9kJ,脂肪19.6kJ，蛋白质18.8kJ呼吸商RQ：指营养物质在体内氧化时，在同一时间内二氧化碳的产生量和耗氧量的比值，即（CO2/O2)三类物质的呼吸商分别为：糖1.0,脂肪0.7，蛋白质0.8非蛋白呼吸商：因为一般生理状态下体内蛋白质的氧化甚少，可省略不计，故把糖和脂肪氧化时的CO2产生量与耗氧量的比值称为非蛋白呼吸商。一般混合膳食的非蛋白呼吸商约为0.82能量代谢的简易测算根据耗氧量和非蛋白呼吸商来概略计算某一时间内的产热量。一般把吃混合食物时的非蛋白呼吸商定为0.82，此时每消耗1L氧的产热量为20.195kJ，只要测出单位时间内的耗氧量，就可依下式计算出产热量。产热量=20.195kJ×耗O2量关于能量代谢请思考：男性与女性有区别吗？一天中有变化吗？一年四季中能量代谢有变化吗？工作和休息时有无异同？……？能量代谢率定义：机体在单位时间内的产热量，称为能量代谢率。它与体表面积基本成正比。常以每小时、每平方米体表面积的产热量作为能量代谢率的衡量标准，其单位为：kJ／(m2·h)。三、影响能量代谢的因素（一）个体因素1．体表面积2．性别与年龄①同龄男性高于女性②儿童、少年能量代谢率高，年龄越大，能量代谢率越低。（二）生理活动和环境1．睡眠睡眠比安静清醒低8~10%2．肌肉活动肌肉活动对能量代谢率的影响最为明显。3．环境温度在20℃～30℃的环境温度中，人的能量代谢最为稳定，环境温度过高或过低，能量代谢都将增加。4．食物的特殊动力效应在进食蛋白质以后，其所增加的产热量可相当于进食蛋白质热值的25％～30％。糖类和脂肪也具有类似的影响，只是产热量升高不如蛋白质明显，约为4％～6％。混合性食物约为10％。5.精神活动机制：骨骼肌紧张性↑交感-肾上腺髓质系统↑甲状腺激素↑能量代谢率↑四、基础代谢概念：机体在基础状态下的能量代谢，称基础代谢。基础状态：①清晨，清醒，静卧，全身放松②精神安定，免除思虑③体温正常④室温在20～25℃之间⑤空腹（禁食12小时以上）基础代谢率（BMR）基础代谢率（BMR）:单位时间（每分钟）内的基础代谢。BMR相对值＝（测得值－正常值）/正常值×100%相对值在±10～15％属于正常，超过±20%可视为病理状态。发热时BMR升高，体温每升1℃,BMR增加13%。在各种疾病中，甲状腺功能改变对基础代谢率的影响最为显著，如甲状腺功能亢进时，BMR比正常值高出25％～80％；甲状腺功能低下时，BMR比正常标准值低20％～40％。因此测定BMR已成为临床上诊断甲状腺疾病的重要辅助方法之一。我国正常人基础代谢率的平均值（kJ/m2.h)性别11-15岁16-17岁18-19岁20-30岁31-40岁41-50岁50岁男194.5193.3166.1157.7158.6154.0149.0女172.4181.6154.0146.4146.9142.3138.5第二节体温一、体温的概念及生理变动（一）正常体温概念：体温指机体深部组织的平均温度。由于体核温度不易测试，所以临床上通常用腋窝温度、口腔温度和直肠温度来代表体温。直肠温度正常为36.9℃～37.9℃，平均37.4℃，比较接近机体的深部温度；口腔温度一般比直肠温度低0.3℃，腋下温度又比口腔温度低0.4℃。1030名正常人体温统计结果部位平均值(℃)标准差正常范围(95%可信限，℃)腋窝36.790.35736.0—37.4口腔37.190.24936.7—37.7直肠37.470.25136.9—37.9（二）体温正常生理变动1．昼夜变化正常人的体温呈现明显的周期性昼夜变化。清晨2～5时最低，午后2～5时最高，波动幅度一般不超过1℃。2．性别成年女性的体温一般比男性高0.3℃，这可能与女性皮下脂肪较多，散热较少有关。3．年龄儿童、青少年的体温较高，随着年龄的增长体温逐渐下降，老年的体温低于青壮年人。4．情绪和体力活动情绪紧张时，肌肉张力增加和激素的作用，使产热量增多，体温升高。二、机体的产热和散热神经、体液调节产热和散热的相对平衡产热散热组织器官重量（占体重的%）产热量（占机体总产热量的%）安静状态运动或劳动脑2.5161内脏34568骨骼肌561890其他7.5101几种组织器官在不同状态下的产热量（一）产热安静状态下，机体的产热器官主要是内脏，以肝脏为主。运动时的产热器官主要是骨骼肌。（二）散热：主要部位是皮肤辐射散热：指机体以热射线的形式将体热传给外界较冷物质的散热方式。取决于皮肤与环境温度差和有效辐射面积。传导散热：指机体将热量直接传给同它接触的较冷物体的散热方式。取决于皮肤与接触物的温度差、接触面积以及所接触物的导热性。对流散热：指通过冷、热空气的对流使机体热量散失的一种特殊形式的传导散热。散热速度取决于环境温度、机体的有效散热面积及风速。以辐射、传导和对流方式散热的情况只有在体表温度高于外界温度时，才能进行。一旦外界温度比体表温度高，不但不散热，反而会吸热。这时候该如何散热？蒸发散热：指水分从体表气化时吸收并散发体热一种散热形式。不感蒸发：指水分直接透出皮肤和粘膜表面，在未聚成水滴之前便被蒸发的散热形式。因皮肤表面无汗液形成，又称为不显汗。一个人每天不感蒸发的水有600~800ml，其中200~400ml通过呼吸道蒸发掉，其余通过皮肤和消化道蒸发。体温每升高1℃，不感蒸发增加15%。可感蒸发：指汗腺分泌汗液，在皮肤表面聚成汗滴而被蒸发的散热形式，又称显汗。汗液的成分水分占99%,固体成分有NaCl、KCl、尿素、乳酸等一般出汗时，部分NaCl被重吸收，汗液为低渗液快速大量出汗时，NaCl来不及被重吸收而大量排出，易引起电解质紊乱，应注意补充水和电解质三、体温调节体温的相对恒定是机体通过生理性体温调节和行为性体温调节使机体产热和散热活动保持平衡的结果。生理性体温调节生理性体温调节是人在下丘脑体温调节中枢的控制下，随机体内外环境温热性刺激信息的变动，通过增减皮肤的血流量、发汗、寒战等生理反应，调节产热和散热过程，使体温保持恒定。行为性体温调节行为性体温调节：是指机体通过有意识的、适应性的行为活动来保持体温的相对稳定。婴幼儿和昏迷或麻醉患者，其行为性调节不完善或丧失，需要加强体温护理。（一）温度感受器外周温度感受器：主要分布于皮肤、粘膜、体腔和内脏器官，分为冷觉感受器和热觉感受器。中枢温度敏感神经元：分布于下丘脑、脑干网状结构和脊髓等处，其中一部分在血温升高时放电频率增大，称热敏神经元；另一部分在血温下降时放电频率增大，称冷敏神经元。（二）体温调节中枢调节体温的基本中枢在下丘脑体温调节整合的中心部位－－在视前区—下丘脑前部既能感受局部组织温度变化，还能对其他途径传入的温度变化信息作整合处理（三）体温调节的效应器和调节反应1.散热调节反射⑴血管调节反应炎热环境：小动脉舒张动-静脉吻合支开放散热↑寒冷环境：小动脉收缩动-静脉吻合支闭合散热↓（2）发汗：通过发汗，引起蒸发散热。体温每升高1℃，可引起发汗散热量增加相当于基础产热的10倍。（3）减少产热量2.产热调节反应（1）寒战：下丘脑体温调节中枢发出神经冲动，下传到脊髓运动神经元，在引起全身骨骼肌肌紧张增强的基础上，伸肌和屈肌同时发生的、不随意的节律性收缩。寒战时，骨骼肌不做外功，收缩的能量全部转化为热量。强烈寒战，产热量可升高4~5倍。（2）交感神经兴奋：肾上腺素和去甲肾上腺素增多，代谢增强，产热增多。（3）甲状腺激素分泌增多：代谢增强，产热增多。代谢性产热基础代谢、肌肉活动食物特殊动力效应非寒战产热反射性产热寒战行为性增加衣物环境物理性散热辐射、传导、对流、蒸发反射性散热↑发汗皮肤血管舒张、血流量↑行为性散热环境衣着产热散热机体的产热和散热小结（四）体温调节机理调定点：即温度敏感神经元对温度感受的阈值，正常为37℃体温调定点学说：人体体温的相对恒定取决于视前区—下丘脑前部两种温度敏感神经元的调定点作用。正常调定点的温度约为37℃体温37℃时刺激热敏神经元发放冲动增多，结果使散热↑，产热↓，使体温回降至37℃；体温=37时,产热=散热体温37℃时刺激冷敏神经元发放冲动增多，产热↑，散热↓，使体温回升至37℃。调定点学说认为，发热是由于热原使热敏神经元对温度的敏感性降低，亦即兴奋的阈值升高，调定点上移所致。环境温度↓→体温下降→外周冷感受器→传入神经→PO/AH区调定点血液→深部温度↓→中枢冷敏神经元→躯体N→骨骼肌紧张性↑→寒战甲状腺激素↑→代谢↑肾上腺髓质激素↑→代谢↑交感N兴奋→皮肤血管收缩→血流↓支配汗腺的交感N抑制→汗腺分泌↓产热↑体温稳定散热↓体温在新调定点达到平衡内生致热原散热↓产热↑发热激活物PO/AH调定点↑发热的机制热敏神经元-冷敏神经元+37.038.0021345时间（小时）体温（℃）40.039.0体温调定点升高体温调定点下降散热增加产热减少产热增加散热减少37.038.0021345时间（小时）体温（℃）40.039.0体温调定点升高体温调定点下降散热增加产热减少产热增加散热减少37.038.0021345时间（小时）体温（℃）40.039.037.038.0021345时间（小时）体温（℃）40.039.037.038.0021345时间（小时）体温（℃）021345时间（小时）体温（℃）021345时间（小时）体温（℃）40.039.0体温调定点升高体温调定点下降散热增加产热减少产热增加散热减少发热的机制发热对机体的影响有利方面：提高免疫促进康复不利方面：心率加快食欲不振头疼、头晕甚至器官损害人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。