能量代謝與體溫調(diào)節(jié)能量代謝指體內(nèi)物質(zhì)代謝過程

1、第九章 能量代謝與體溫調(diào)節(jié)能量代謝:指體內(nèi)物質(zhì)代謝過程中所伴隨的能量釋放、轉(zhuǎn)移、貯存和利用。,第一節(jié) 能量代謝,一、能量在體內(nèi)的釋放、貯存和利用(一)三種營養(yǎng)物質(zhì)代謝放能 1.糖:主要(70％以上) 腦組織所需能量則完全來源于糖的有氧氧化。 2.脂肪：次之(30％) 3.蛋白質(zhì)：很少(長期饑餓或極度消耗時(shí)，才成為主要能量來源)。,（二）、ATP與能量代謝,二、能量代謝的測定(一)能量代謝測定的基本原理

2、　　機(jī)體的能量代謝也遵循“能量守恒定律” 因此，測定機(jī)體在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)散的總熱量或所消耗的食物量，可測算出整個(gè)機(jī)體在單位時(shí)間內(nèi)能量代謝的量，即能量代謝率。,,（二）、能量代謝的測定方法1.直接測熱法2.間接測熱法： 間接測熱法原理：是利用“定比定律” ，測算出一定時(shí)間內(nèi)氧化的糖、脂肪和蛋白質(zhì)各有多少，再計(jì)算出它們所釋放出的熱量。 為此，必須先了解與其相關(guān)的幾個(gè)概念：食物的熱價(jià)、氧熱價(jià)和呼吸商。,（1）食物的

3、熱價(jià):1ｇ食物在氧化時(shí)所釋放出來的熱量，稱為食物的熱價(jià)。,（2）食物的氧熱價(jià)：某種食物氧化時(shí),每消耗1L氧所產(chǎn)生的熱量稱為該種食物的氧熱價(jià)。,（3） 呼吸商(RQ)：指一定時(shí)間內(nèi)，機(jī)體的CO2產(chǎn)生量與耗O2量的比值。RQ＝CO2產(chǎn)生量/耗O2量,由于各種食物在體內(nèi)氧化時(shí)的耗O2量、CO2產(chǎn)生量的不同，故各種食物的氧熱價(jià)不同。根據(jù)RQ可估計(jì)某一段時(shí)間內(nèi)機(jī)體氧化各種食物的比例：,三種營養(yǎng)物質(zhì)氧化的幾種數(shù)據(jù)────────────────

4、─────────── 物 質(zhì)　耗氧量 產(chǎn)CO2量 物理熱價(jià) 生理熱價(jià) 氧熱價(jià) 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 39.8 39.8 19.7

5、 0.71 蛋白質(zhì) 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→一般飲食；RQ＝0.80或＜1.0→長期饑餓,產(chǎn)生CO2 mol 數(shù) 產(chǎn)生CO2 ml 數(shù) RQ＝─────────=—————————

6、 消耗O2 mol 數(shù) 消耗O2量ml 數(shù),非蛋白呼吸商(NPRQ):指一定時(shí)間內(nèi)，機(jī)體氧化非蛋白食物時(shí)的CO2產(chǎn)生量與耗O2量的比值。 整體產(chǎn)生CO2總量－分解蛋白產(chǎn)生CO2量※ NPRQ＝───────────────── 整體耗O2

7、總量－分解蛋白耗O2量※,※ 分解蛋白產(chǎn)生CO2量= NP×6.25×0.76(L),※ 分解蛋白耗O2量= NP×6.25×0.94(L),6.25=每產(chǎn)生1g尿氮(NP)需氧化蛋白6.25g0.76(L)=每氧化1g蛋白的產(chǎn)生CO2量0.94(L)=每氧化1g蛋白的耗O2量,非蛋白呼吸商(NPRQ)及氧熱價(jià)見:表7-2,間接測熱法步驟： ①測定CO2產(chǎn)生量和耗O2量 ②測定

8、尿氮量 ③計(jì)算出NPRQ： ④查出非蛋白食物氧熱價(jià) ⑤計(jì)算出非蛋白食物的產(chǎn)熱量　 ⑥能量代謝計(jì)算：,,簡易法： ①將混合膳食的RQ定為0.82； ②測定6min的耗O2量； ③能量代謝計(jì)算：= 耗O2量×氧熱價(jià)。,三、影響能量代謝的因素,(一)肌肉活動　　 肌肉活動對能量代謝的影響最大。,表7-3 機(jī)體不同狀態(tài)時(shí) 的能量代謝率─────────────── 狀態(tài) 產(chǎn)

9、熱量(KJ/m2.min) ───────────────躺臥 2.73開會 3.40擦窗子 8.30洗衣 9.89掃地 11.37打排球 17.05打籃球 24.22踢足球 24.98持重機(jī)槍躍進(jìn) 42.39───────────────,(二)精神活動　　人在平靜地思考問題時(shí)，能量代謝受到

10、的影響不大，其產(chǎn)熱量一般不超過4%。 但精神處于緊張狀態(tài)(煩躁、恐懼、情緒激動等)時(shí)，由于會導(dǎo)致無意識的肌肉緊張性增強(qiáng)、交感神經(jīng)興奮及促進(jìn)代謝的內(nèi)分泌激素釋放增多等原因，產(chǎn)熱量可顯著增加。,(三)食物的特殊動力效應(yīng)　　人進(jìn)食后一段時(shí)間內(nèi)(從進(jìn)食后1h開始,持續(xù)7～8h),即使同樣處于安靜狀態(tài),但產(chǎn)熱量卻比進(jìn)食前有所增加，食物能使機(jī)體產(chǎn)生“額外” 熱量的現(xiàn)象稱為食物的特殊動力效應(yīng)。 各種營養(yǎng)物質(zhì)的食物特殊動力效應(yīng)不

11、同，進(jìn)食蛋白質(zhì)時(shí)產(chǎn)熱量增加30％，混合性食物增加10％，糖和脂肪增加4～6％。 其產(chǎn)生的機(jī)制尚不十分清楚，可能與肝臟處理蛋白分解產(chǎn)物時(shí)的額外能量消耗有關(guān)。,(四)環(huán)境溫度 1.人體安靜時(shí)的能量代謝,在20～30℃的環(huán)境中較為穩(wěn)定。 2.環(huán)境溫度超過30℃，能量代謝率增加。 3.當(dāng)環(huán)境溫度低于20℃時(shí)，隨著溫度的不斷下降，機(jī)體產(chǎn)生寒戰(zhàn)和肌緊張?jiān)黾右杂?，同時(shí)增加能量代謝率。,四、基礎(chǔ)代謝(一) 概念 1.基

12、礎(chǔ)代謝：機(jī)體在基礎(chǔ)狀態(tài)下的能量代謝稱為基礎(chǔ)代謝。 基礎(chǔ)狀態(tài)的條件如下： ①清晨空腹，即禁食12～14h，前一天應(yīng)清淡、不要太飽的飲食，以排除食物特殊動力效應(yīng)的影響。 ②平臥，全身肌肉放松，盡力排除肌肉活動的影響。 ③清醒且情緒安閑，以排除精神緊張的影響。 ④室溫18-25℃，排除環(huán)境溫度的影響。 2.基礎(chǔ)代謝率(BMR)：單位時(shí)間內(nèi)的基礎(chǔ)代謝。,(二)BMR的測定和正常值　　 1.BMR的測定

13、:(通常采用簡易法),2.BMR正常值：＝±10％～±15％,＞±20％→可能是病態(tài),甲亢：+25％～+80%；甲減：-20%～-40%發(fā)燒：體溫每升高1℃，BMR升高13%.,,第二節(jié) 體溫調(diào)節(jié),概念：指身體深部的平均溫度，即體核溫度。37.5℃意義：體溫的相對恒定是機(jī)體新陳代謝和一切生命活動正常進(jìn)行的必需條件。,T ＜ 22℃→心跳停止；T ＞ 43℃→酶變性而死亡;T = 27℃→低溫麻

14、醉。,一、人體正常體溫及生理變動（一）正常體溫 1.肛溫：正常為36.9～37.9℃。 2.口溫：約比直腸低0.2℃,為36.7～37.2℃。 3.腋溫：約比口腔低0.3℃,為36.7～37.2℃。 臨床常用口溫和腋溫。測定腋溫時(shí)要注意夾緊體溫計(jì)和測量時(shí)間（約需10min）。,（二）體溫的生理變動 1.晝夜節(jié)律變化 人的體溫在一晝夜中呈現(xiàn)周期性波動，稱為體溫的晝夜節(jié)律。,2.性別差異

15、 ⑴成年女子體溫平均比男子高0.3℃。 ⑵女子體溫隨月經(jīng)周期而產(chǎn)生周期性變動。排卵日最低（約1℃）。,,3.年齡差異 新生兒體溫＞成年人＞老年人。,4.其他 肌肉活動時(shí)，肌肉代謝明顯增強(qiáng)，產(chǎn)熱增加， 情緒激動、精神緊張、進(jìn)食等情況，都會影響體溫。 全身麻醉時(shí)，會因抑制體溫調(diào)節(jié)中樞和擴(kuò)張血管的作用及骨骼肌松弛，使體溫降低,二、機(jī)體的產(chǎn)熱和散熱　　 （一）產(chǎn)熱 ⑴戰(zhàn)栗產(chǎn)熱：骨骼肌不隨意的節(jié)

16、律性收縮 ⑵非戰(zhàn)栗產(chǎn)熱：又稱代謝產(chǎn)熱，機(jī)體所有的組織器官都能進(jìn)行代謝產(chǎn)熱。,主要產(chǎn)熱器官： 安靜狀態(tài)，主要產(chǎn)熱器官是內(nèi)臟（尤其肝臟，其次是腦）。 活動狀態(tài),主要產(chǎn)熱器官是骨骼肌。,(二)散熱　散熱部位：,,,主：皮膚,面積大與外界接觸血流豐富有汗腺,次：肺、尿、糞,,散熱方式： 機(jī)體散熱方式有以下幾種:,1.物理散熱 ⑴輻射散熱： 指體熱以熱射線形式傳給溫度較低的周圍環(huán)境

17、中的散熱方式。 輻射散熱量的多少取決于,,,機(jī)體的有效輻射面積,皮膚與環(huán)境的溫度差,⑵傳導(dǎo)散熱： 指體熱直接傳給與機(jī)體相接觸的低溫物體的散熱方式。,⑶對流散熱： 指體熱憑借空氣流動交換熱量的散熱方式。 對流散熱是傳導(dǎo)散熱的一種特殊形式。,⑷蒸發(fā)散熱：（分不感蒸發(fā)和可感蒸發(fā)） 指體液的水分在皮膚和粘膜表面由液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)，同時(shí)帶走大量熱量的散熱方式。,當(dāng)氣溫≥體溫

18、時(shí)，蒸發(fā)是唯一的散熱途徑 　　不感蒸發(fā)：又稱不顯汗。指體液的水分直接透出皮膚和粘膜表面，在未聚成明顯水滴前蒸發(fā)掉的散熱形式。 不感蒸發(fā)是持續(xù)進(jìn)行的。人體不感蒸發(fā)量約1000ml/日。 ∴臨床上給病人補(bǔ)液時(shí)應(yīng)考慮到由不感蒸發(fā)丟失的體液量。,2.生理散熱： （1）皮膚血管運(yùn)動。 （2）發(fā)汗：又稱可感蒸發(fā)。 人在安靜狀態(tài)下，當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到30℃左右時(shí)，便開始發(fā)汗；如果空氣濕度大、衣著又多時(shí)，

19、氣溫達(dá)25℃便可發(fā)汗；機(jī)體活動時(shí)，由于產(chǎn)熱量↑，雖然環(huán)境溫度低于20℃亦可發(fā)汗。 炎熱的氣候，短時(shí)間內(nèi)發(fā)汗量可達(dá)1.5L/h。,汗液：,水分：＞99％,∵汗液流經(jīng)汗腺排出管的起始部時(shí)，有一部分NaCl可被重吸收，從而使最終排出的汗液成為低滲。 ∴機(jī)體大量出汗可造成高滲性脫水，要補(bǔ)充大量的水份和適量的ＮaCl。,,固體：＜１％,大部分為NaCl,其余為KCl、尿素、乳酸等,無葡萄糖和蛋白質(zhì),,3.散熱的調(diào)節(jié)： ⑴皮膚循

20、環(huán)的調(diào)節(jié) ⑵發(fā)汗的調(diào)節(jié),三、體溫調(diào)節(jié)　　(一)溫度感受器 1.外周溫度感受器 ⑴分布：全身皮膚、某些粘膜和腹腔內(nèi)臟等處。 ⑵類型：溫覺感受器和冷覺感受器 ⑶作用：溫度感受器傳入沖動到達(dá)中樞后，除產(chǎn)生溫覺之外，還能引起體溫調(diào)節(jié)反應(yīng)。,2.中樞性溫度敏感神經(jīng)元 ⑴分類：熱敏神經(jīng)元和冷敏神經(jīng)元　　　血溫↑→熱敏神經(jīng)元沖動發(fā)放頻率↑　　　血溫↓→冷敏神經(jīng)元沖動發(fā)放頻率↑ ⑵分布：下丘腦、腦干網(wǎng)

21、狀結(jié)構(gòu)和脊髓等處局部腦溫變動0.1℃加溫PO/AH → PO/AH的熱敏N元+ → 散熱反應(yīng)↑產(chǎn)熱反應(yīng)↓冷卻PO/AH → PO/AH的冷敏N元+ → 散熱反應(yīng)↓產(chǎn)熱反應(yīng)↑ 說明：PO/AH中的某些溫敏N元能感受局部腦溫的變化。,(二)體溫調(diào)節(jié)中樞　　雖然從脊髓到大腦皮層的整個(gè)CNS中都存在調(diào)節(jié)體溫的中樞結(jié)構(gòu)。調(diào)節(jié)體溫的基本中樞位于下丘腦。 PO/AH還能對中腦、延髓、脊髓、皮膚等處傳入的溫度信息發(fā)生反應(yīng)，以及

22、能直接對致熱物質(zhì)、5-HT、NE等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)說明：PO/AH具有體溫調(diào)節(jié)整合中樞的地位。,,(三)體溫調(diào)節(jié)機(jī)制　　 “調(diào)定點(diǎn)”學(xué)說,干擾因素：致熱原使調(diào)定點(diǎn)↑孕激素使調(diào)定點(diǎn)↑,,產(chǎn)熱和散熱平衡,2.產(chǎn)熱形式 ⑴戰(zhàn)栗產(chǎn)熱：骨骼肌不隨意的節(jié)律性收縮 ⑵非戰(zhàn)栗產(chǎn)熱：又稱代謝產(chǎn)熱，機(jī)體所有的組織器官都能進(jìn)行代謝產(chǎn)熱。,3.產(chǎn)熱活動的調(diào)節(jié),,⑵ 機(jī)體在寒冷環(huán)境幾周后↓甲狀腺↓T3、T4 ↑↓代謝率

23、↑(增加4～5倍)↓ 產(chǎn)熱量↑特點(diǎn)： 作用緩慢， 維持時(shí)間長。,⑴寒冷刺激時(shí)↓交感-腎上腺髓質(zhì)↓ NE、E↑↓產(chǎn)熱量↑特點(diǎn)： 作用迅速↑， 維持時(shí)間短。,⑴輻射散熱： 指體熱以熱射線形式傳給溫度較低的周圍環(huán)境中的散熱方式。 輻射散熱量的多少取決于,,,機(jī)體的有效輻射面積,皮膚與環(huán)境的溫度差,⑵傳導(dǎo)散熱： 指體熱直接傳給與機(jī)體相接觸

24、的低溫物體的散熱方式。,(二)精神活動　　人在平靜地思考問題時(shí)，能量代謝受到的影響不大，其產(chǎn)熱量一般不超過4%。 但精神處于緊張狀態(tài)(煩躁、恐懼、情緒激動等)時(shí)，由于會導(dǎo)致無意識的肌肉緊張性增強(qiáng)、交感神經(jīng)興奮及促進(jìn)代謝的內(nèi)分泌激素釋放增多等原因，產(chǎn)熱量可顯著增加。,(三)食物的特殊動力效應(yīng)　　人進(jìn)食后一段時(shí)間內(nèi)(從進(jìn)食后1h開始,持續(xù)7～8h),即使同樣處于安靜狀態(tài),但產(chǎn)熱量卻比進(jìn)食前有所增加，食物能使機(jī)體產(chǎn)生“額外”