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1、第一节第一节 能量代谢能量代谢n能量的来源和去路能量的来源和去路n能量代谢的测定能量代谢的测定n影响能量代谢的因素影响能量代谢的因素n基础代谢基础代谢 牛牛文库文档分享 牛牛文库文档分享n1、糖：机体的主要能源、糖：机体的主要能源 70%（中国人）（中国人）n剧烈运动时，骨骼肌耗氧量猛增，循环呼吸不能剧烈运动时，骨骼肌耗氧量猛增，循环呼吸不能很快满足机体对氧的需要，骨骼肌处于相对缺氧很快满足机体对氧的需要，骨骼肌处于相对缺氧状态，称为氧债。状态，称为氧债。能量的来源：能量的来源：有氧氧化有氧氧化无氧酵解无氧酵解CO2+H2O+ E38mol ATP葡萄糖葡萄糖乳酸乳酸+E2mol ATP 牛牛
2、文库文档分享n2、脂肪：提供大约、脂肪：提供大约 30%的能量的能量n3、蛋白质（氨基酸）：提供少量的能量、蛋白质（氨基酸）：提供少量的能量甘油甘油脂肪脂肪脂肪酸脂肪酸有氧氧化有氧氧化磷酸化脱氢化磷酸化脱氢化葡萄糖葡萄糖乙酰辅酶乙酰辅酶A氧化氧化 牛牛文库文档分享能量的去路：能量的去路：食物中的能量食物中的能量 100%100%自由能自由能 95%95%ATP ATP 45%45%各种功能活动各种功能活动墒墒 5%5%热量热量 50%50%热量热量 20-45%20-45%外功外功 0-25%0-25%ATP ATP 机体的能量货币（载体）机体的能量货币（载体） 磷酸肌酸磷酸肌酸 ATPATP
3、的缓冲物（储备）的缓冲物（储备） 牛牛文库文档分享能量代谢测定的原理与方法能量代谢测定的原理与方法n单位时间内机体的产热量（单位时间内机体的产热量（energy metabolic rate）。）。 n 能量守衡：食物的化学能能量守衡：食物的化学能 = 热能热能 + 外功外功 n能量代谢能量代谢 = 热能热能 + 外功外功 + 热储备热储备 牛牛文库文档分享（一）直接测热法（一）直接测热法n利用特殊的测量装置直接测量整个机体在单位时利用特殊的测量装置直接测量整个机体在单位时间内向外界环境间内向外界环境 散发的总热量。用于研究肥胖和内散发的总热量。用于研究肥胖和内分泌障碍。分泌障碍。n 设备复杂
4、，操作繁琐，应用受限。设备复杂，操作繁琐，应用受限。 牛牛文库文档分享 牛牛文库文档分享（二）间接测热法（二）间接测热法n1、间接测热法的原理、间接测热法的原理 依据：依据：定比定律：同一化学反应无论中间过程和条定比定律：同一化学反应无论中间过程和条件差异多大，释放的能量是一定的。产物一致：件差异多大，释放的能量是一定的。产物一致：食物在体内外的氧化其最终产物是一样的。食物在体内外的氧化其最终产物是一样的。基本原理：基本原理：利用化学反应的定比定律，查出一定时利用化学反应的定比定律，查出一定时间内机体中氧化分解的糖、脂肪和蛋白质各有多间内机体中氧化分解的糖、脂肪和蛋白质各有多少，据此计算该段时
5、间内机体所释放出的总热量。少，据此计算该段时间内机体所释放出的总热量。 牛牛文库文档分享与能量代谢测定有关的概念与能量代谢测定有关的概念n食物的热价：食物的热价：1g食物氧化（或在体外燃烧）时释放食物氧化（或在体外燃烧）时释放出来的能量。出来的能量。 caloric value 分为：分为：物理热价物理热价 指指食物在体外燃烧时释放的热量。食物在体外燃烧时释放的热量。 生物热价生物热价 指食物指食物在体内经过生物氧化所产生的热量。在体内经过生物氧化所产生的热量。n葡萄糖葡萄糖 17.15 17.15 16.7n蛋白质蛋白质 23.43 17.99 16.7n脂脂 肪肪 39.75 39.75
6、37.7物理热价物理热价生物热价生物热价营养学热价营养学热价 kj/ 牛牛文库文档分享n食物的氧热价：某种营养物质氧化时，消耗食物的氧热价：某种营养物质氧化时，消耗 1L氧所产氧所产生的热量。生的热量。 thermal equivalent of oxygenn葡萄糖葡萄糖 21.00n蛋白质蛋白质 18.80n脂脂 肪肪 牛牛文库文档分享n呼吸商：在一定时间内，机体的呼吸商：在一定时间内，机体的CO2产生量和氧耗量的产生量和氧耗量的比值。比值。respiratory quotient RQ 生理意义：可以比生理意义：可以比较精确的反映体内营养物质氧化的比例。较精确的反映体内营养物质氧化的比例
7、。 n影响因素：影响因素：1）营养物质之间相互转化）营养物质之间相互转化 2）额外）额外CO2的的产生产生 3）某些病理状态的影响）某些病理状态的影响葡萄糖葡萄糖 0.83 0.83 1.00 蛋白质蛋白质 0.76 0.95 0.80脂脂 肪肪 1.43 2.03 0.71CO2产量产量耗耗O2量量呼吸商呼吸商 牛牛文库文档分享2、间接测热法的方法和测算原则、间接测热法的方法和测算原则n（1）氧耗量和）氧耗量和CO2产生量的测定方法产生量的测定方法 闭合式测定法：肺量计、代谢仪闭合式测定法：肺量计、代谢仪 开放式测定法：化学分析开放式测定法：化学分析n （2）尿氮测定：可以估算出被氧化分解的
8、蛋白质量。）尿氮测定：可以估算出被氧化分解的蛋白质量。 P = 6.25 x 尿氮量尿氮量 （克）（克） 非蛋白呼吸商（非蛋白呼吸商（NPRQ）：糖和脂肪氧化的）：糖和脂肪氧化的CO2产生量产生量和耗氧量的比值。用于估测非蛋白代谢中糖和脂肪的和耗氧量的比值。用于估测非蛋白代谢中糖和脂肪的相对数量。相对数量。 NPRQ = (CO2 - 0.76P) / (O2 - 0.95P) 其中其中 P 为蛋白质的量为蛋白质的量 牛牛文库文档分享 牛牛文库文档分享（3）间接测热法的计算原则）间接测热法的计算原则n糖的氧耗量糖的氧耗量FRQ = (CO2 - 0.76P) - S) / (O2 - 0.95
9、P) - S) = 0.71 S n脂肪的氧耗量脂肪的氧耗量SRQ = (CO2 - 0.76P) - 0.7F / (O2 - 0.95P) F = 1 F n 总产热量总产热量 = P x 卡价卡价 + S x 氧热价氧热价 + F x 氧热价氧热价 牛牛文库文档分享能量代谢率的简易测算方法能量代谢率的简易测算方法n步骤：步骤：1、测定一定时间内的耗氧量；、测定一定时间内的耗氧量；2、按混合膳食呼吸商为、按混合膳食呼吸商为0.82进行代谢率计算进行代谢率计算n公式公式 产热量产热量= 20.1878（ kj/L） X 耗氧量（耗氧量（L） 牛牛文库文档分享能量代谢率的衡量标准：能量代谢率的
10、衡量标准：n能量代谢在每一个个体是相当稳定的，但不同的个体差能量代谢在每一个个体是相当稳定的，但不同的个体差异却很大，难以比较；异却很大，难以比较；n能量代谢与机体的体形和体重无定比例关系；能量代谢与机体的体形和体重无定比例关系； 如：体形较小的鸡和体形庞大的非洲象之间，按每如：体形较小的鸡和体形庞大的非洲象之间，按每公斤体重产热量相公斤体重产热量相 差甚远，差甚远，n能量代谢与机体体表面积间有固定关系能量代谢与机体体表面积间有固定关系-表面积定律表面积定律 以机体体表面积衡量机体能量代谢，并进行不同体形以机体体表面积衡量机体能量代谢，并进行不同体形和体重个体间能量代谢率比较时，则相差不多，和
11、体重个体间能量代谢率比较时，则相差不多， 牛牛文库文档分享M2=0.0061X身高身高(cm)+0.0128X体重（体重（kg）- 牛牛文库文档分享三、影响能量代谢的因素三、影响能量代谢的因素n1、肌肉活动：最为显著、肌肉活动：最为显著 劳动或运动时耗氧量和能劳动或运动时耗氧量和能量代谢显著增加，可达安静时的量代谢显著增加，可达安静时的10-20倍，因此能量倍，因此能量代谢可作为劳动或运动时肌肉活动强度的指标。代谢可作为劳动或运动时肌肉活动强度的指标。 n2、环境温度、环境温度 环境温度在环境温度在20-30摄氏度时，能量代摄氏度时，能量代谢率最为稳定。谢率最为稳定。 20能量代谢率开始增加，
12、能量代谢率开始增加， 30能量代谢率也增加，原因是温度上升体内化能量代谢率也增加，原因是温度上升体内化学反应加快和发汗活动学反应加快和发汗活动 增加了产热量。增加了产热量。 牛牛文库文档分享n3、食物的特殊动力效应、食物的特殊动力效应 进食后机体产热量的额外进食后机体产热量的额外增加。可能与肝脏处理蛋白质有关。增加。可能与肝脏处理蛋白质有关。 进食进食1H后产热量比进食前有额外的增加，持续后产热量比进食前有额外的增加，持续7-8H，蛋白质食物可达蛋白质食物可达 30%左右，糖和脂肪为左右，糖和脂肪为4-6%，混合，混合食物食物10%左右。左右。 这不是消化吸收活动引起的，静脉注这不是消化吸收活
13、动引起的，静脉注射氨基酸也可以引起类似的产热量增加，因此有人推测射氨基酸也可以引起类似的产热量增加，因此有人推测与肝脏对蛋白质的处理，主要是脱氨基作用有关。与肝脏对蛋白质的处理，主要是脱氨基作用有关。n 4、精神紧张活动、精神紧张活动 由与精神活动相关连的肌肉活动由与精神活动相关连的肌肉活动和激素分泌引起。和激素分泌引起。 牛牛文库文档分享四、基础代谢四、基础代谢basic metabolismn基础代谢是指人体在人体处在清醒又非常安静、不受基础代谢是指人体在人体处在清醒又非常安静、不受肌肉活动、环境温肌肉活动、环境温 度、食物及精神紧张等因素的影响度、食物及精神紧张等因素的影响是的状态下的能
14、量代谢。是的状态下的能量代谢。n单位时间内的基础代谢称为基础代谢率（单位时间内的基础代谢称为基础代谢率（basic metabolic rate）。）。 n 基础条件：人体处在清醒又非常安静、不受肌肉活动、基础条件：人体处在清醒又非常安静、不受肌肉活动、环境温环境温 度、食物及精神紧张等因素的影响是的状态。度、食物及精神紧张等因素的影响是的状态。 牛牛文库文档分享n基础代谢的条件下，新陈代谢只维持在心跳、呼吸及基础代谢的条件下，新陈代谢只维持在心跳、呼吸及其一些必要的生理活动的程度上。其一些必要的生理活动的程度上。 n 测定条件：肌肉松弛、室温测定条件：肌肉松弛、室温20-25摄氏度、空腹摄氏
15、度、空腹12-14H、安静平卧、安静平卧30分钟以上，并且排除精神紧张的影分钟以上，并且排除精神紧张的影响。响。 n 男性的男性的BMR高于女性，幼年的高于女性，幼年的BMR高于成年，年龄高于成年，年龄 越大越大BMR越低。越低。 n 甲亢时甲亢时BMR可比正常高可比正常高25-80%，甲低时，甲低时BMR可比可比正常低正常低20-40%，所以，所以n BMR的测量时甲状腺疾病的重要辅助手段。的测量时甲状腺疾病的重要辅助手段。 牛牛文库文档分享第二节第二节 体温及其调节体温及其调节一、体温及其生理变动一、体温及其生理变动（一）、体表温度和体核温度（一）、体表温度和体核温度 shell temp
16、erature：机体表层的温度。：机体表层的温度。 皮肤温度：机体表层的最外层，既皮肤的温度。皮肤温度：机体表层的最外层，既皮肤的温度。 额部额部 躯干躯干 手手 足足 core temperature：机体深部的温度。：机体深部的温度。 体温：指体核温度的平均温度。体温：指体核温度的平均温度。 牛牛文库文档分享 牛牛文库文档分享通常采用于测量的部位：通常采用于测量的部位： 腋下温度腋下温度 口腔温度口腔温度 额、手背额、手背 四肢四肢 躯干躯干 能力：能力： 手掌、足底手掌、足底 额、手背额、手背 四肢四肢 躯干躯干 汗液：水分汗液：水分 99%，固体成分主要是，固体成分主要是 NaCl。为
17、汗腺主。为汗腺主动分泌。动分泌。 牛牛文库文档分享n温热性发汗温热性发汗 调节：主要中枢位于下丘脑。汗腺受胆碱调节：主要中枢位于下丘脑。汗腺受胆碱能交感神经支配。能交感神经支配。 适宜刺激为皮肤和下丘脑的温度，适宜刺激为皮肤和下丘脑的温度，也称为温热性发汗。也称为温热性发汗。 影响发汗的因素：参与发汗的汗腺数目和发汗强度；影响发汗的因素：参与发汗的汗腺数目和发汗强度；劳动或运动强度；劳动或运动强度； 环境的温度和湿度；风速。环境的温度和湿度；风速。n精神性发汗：精神性发汗： 由精神紧张或情绪激动而引起的发汗。由精神紧张或情绪激动而引起的发汗。 牛牛文库文档分享三、体温调节三、体温调节n自主性体
18、温调节：机体在下丘脑体温调节中枢的控制下，自主性体温调节：机体在下丘脑体温调节中枢的控制下，通过增减皮肤血流量、发汗、寒战等生理反应，经常维持通过增减皮肤血流量、发汗、寒战等生理反应，经常维持产热和散热过程的动态平衡。体温调节的基础。产热和散热过程的动态平衡。体温调节的基础。n行为性体温调节：机体（包括变温动物）在不同的温度环行为性体温调节：机体（包括变温动物）在不同的温度环境的姿势和行为。体温调节的补充，并使人具有预见性。境的姿势和行为。体温调节的补充，并使人具有预见性。n体温调节的生物控制系统体温调节的生物控制系统产热过程散热过程温度感受器调定点干扰体温体温调节中枢体核温度体核温度 牛牛文
19、库文档分享温度感受器温度感受器n1、外周温度感受器、外周温度感受器 存在于皮肤、粘膜和内脏中的，对存在于皮肤、粘膜和内脏中的，对温度变化敏感的游离神经末梢。皮肤温度感受器：温觉感温度变化敏感的游离神经末梢。皮肤温度感受器：温觉感受器少于冷觉感受器，受器少于冷觉感受器，1 ：4 - 10。 对温度的水平和变对温度的水平和变化速度都敏感。化速度都敏感。n2、中枢温度感受器、中枢温度感受器 中枢温度敏感神经元存在部位：主中枢温度敏感神经元存在部位：主要在下丘脑的要在下丘脑的POAH区。也存于在脊髓、延髓、脑干网状区。也存于在脊髓、延髓、脑干网状结构之中。结构之中。POAH区的温度敏感神经元接受皮肤和
20、其他部区的温度敏感神经元接受皮肤和其他部位的温度敏感神经元的温度信息，温度敏感神经元也感受位的温度敏感神经元的温度信息，温度敏感神经元也感受所在部位的温度信息。所在部位的温度信息。n温度敏感神经元的活动也受致热原、单胺类物质以及各种温度敏感神经元的活动也受致热原、单胺类物质以及各种多肽的影响多肽的影响 牛牛文库文档分享 牛牛文库文档分享（二）体温调节中枢（二）体温调节中枢n部位：下丘脑的部位：下丘脑的POAH区，体温调节的基本中枢区，体温调节的基本中枢n根据：被破坏时产散热消失；温度信息汇聚于此；根据：被破坏时产散热消失；温度信息汇聚于此； 整合型式与整体反应型式相类似；对致热原或单整合型式与整体反应型式相类似；对致热原或单 胺的反应与整体的反应类似。胺的反应与整体的反应类似。n输入、输出输入、输出n调定点：调定点：POAH区中的起到恒温器设定值作用的结构区中的起到恒温器设定值作用的结构 或功能。或功能。 牛牛文库文档分享 牛牛文库文档分享 牛牛文库文档分享 牛牛文库文档分享