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1、第九章第九章 能量代谢和体温能量代谢和体温第一节第一节 能量代谢能量代谢第二节第二节 体温及其调节体温及其调节第一节第一节 能量代谢能量代谢一、概念一、概念 能能量量代代谢谢：是是指指体体内内伴伴随随物物质质代代谢谢过过程程而而发发生生的的能能量量的的储储存存、释释放放、转转移移和和利利用的过程。用的过程。外界物质外界物质自身物质自身物质同化作用，合成、储存能量同化作用，合成、储存能量异化作用，分解、释放能量异化作用，分解、释放能量二、能量的来源和去路二、能量的来源和去路（一）来源（一）来源1.糖糖 体内所需能量有体内所需能量有70%来源于糖。来源于糖。脑组织所需能量则完全来源于糖的有氧氧化。
2、脑组织所需能量则完全来源于糖的有氧氧化。2.脂肪脂肪 体内能源物质最主要的储存形式。体内能源物质最主要的储存形式。3.蛋蛋白白质质 一一般般生生理理情情况况下下，由由糖糖和和脂脂肪肪供供能能，只只有有某某些些特特殊殊情情况况。如如长长期期饥饥饿饿、恶病质时才供能。恶病质时才供能。（二）去路（二）去路1.丢失丢失 占占5%能量能量2.形成热量散发形成热量散发 占占50%能量用以维持体温。能量用以维持体温。3.以以化化学学能能形形式式供供机机体体利利用用 占占45%三三磷磷酸腺苷酸腺苷ATP和磷酸肌酸和磷酸肌酸CP三、能量代谢的测定三、能量代谢的测定（一）直接测定法（一）直接测定法（二）间接测定法
3、（二）间接测定法（一）直接测热法（一）直接测热法 测定整个机体在单位时间内向外界环境散发测定整个机体在单位时间内向外界环境散发的总热量。因设备复杂，操作繁琐，故极少应的总热量。因设备复杂，操作繁琐，故极少应用。用。其根据其根据能量守恒定律能量守恒定律即在控制饮食使转化为储即在控制饮食使转化为储存的能量为零和使机体对外作功为零的情况下，存的能量为零和使机体对外作功为零的情况下，人体从三大营养物质中获得的能量就等于人体人体从三大营养物质中获得的能量就等于人体向外散发的热量。此法多不采用。向外散发的热量。此法多不采用。机体能量代谢机体能量代谢=对外作功对外作功+热量热量+贮存贮存（二）间接测热法（二
4、）间接测热法 是利用是利用“定比定律定比定律”，测算出一定时间内氧化的糖、脂肪，测算出一定时间内氧化的糖、脂肪和蛋白质各有多少，再计算出它们所释放出的热量。和蛋白质各有多少，再计算出它们所释放出的热量。为此，必须先了解与其相关的几个概念：为此，必须先了解与其相关的几个概念：食物的热价、食物的热价、氧热价和呼吸商等。氧热价和呼吸商等。C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O+H（热量）（热量）一一克克食食物物被被氧氧化化时时所所释释放放出出来来的的热热量量。又又分分为为物物理卡价（体外氧化）和生物卡价（体内氧化）理卡价（体外氧化）和生物卡价（体内氧化）。1.食物卡价食物卡价 2.氧氧热热价价
5、营营养养物物质质被被氧氧化化时时每每消消耗耗一一升氧气所产生的热量升氧气所产生的热量3.呼吸商产生的产生的CO2量量ml消耗的消耗的O2量量ml呼吸商呼吸商=四、影响能量代谢的主要因素四、影响能量代谢的主要因素（一）一般因素（一）一般因素（二）生理活动因素（二）生理活动因素（一）一般因素（一）一般因素1.1.年年龄龄 儿儿童童能能量量代代谢谢高高，老老人人能能量量代代谢谢低低，生生长激素提高能量代谢率长激素提高能量代谢率15-20%15-20%。2.2.性性别别 男男性性高高于于女女性性 雄雄性性激激素素可可提提高高能能量量代谢率代谢率10-15%10-15%3.3.睡睡眠眠 睡睡眠眠状状态态
6、能能量量代代谢谢率率低低，下下降降10-15%10-15%，骨骼肌紧张性下降，交感神经活动降低。，骨骼肌紧张性下降，交感神经活动降低。（二）生理活动因素（二）生理活动因素1.1.肌肌肉肉活活动动 肌肌肉肉活活动动对对能能量量代代谢谢的的影影响响最最明明显显。运动或体力劳动使能量代谢升高。运动或体力劳动使能量代谢升高。2.2.精精神神活活动动 精精神神和和情情绪绪活活动动对对能能量量代代谢谢亦亦有有显显著著影影响响。激激动动、愤愤怒怒、恐恐惧惧及及焦焦虑虑可可使使能能量量代代谢谢升升高高。这这可可能能是是由由于于无无意意识识的的肌肌紧紧张张以以及及某某些内分泌激素（甲状腺素等）释放增加引起。些内
7、分泌激素（甲状腺素等）释放增加引起。运动或劳动时的能量代谢率运动或劳动时的能量代谢率3.食物的特殊动力效应食物的特殊动力效应 从进食后一小时左右开始，延续到从进食后一小时左右开始，延续到78小时左右小时左右，虽然处于安静状态下，人体释放的热量比摄入的食，虽然处于安静状态下，人体释放的热量比摄入的食物本身氧化后所产生的热量要多。即摄食会产生物本身氧化后所产生的热量要多。即摄食会产生“额额外外”热量的现象，称为热量的现象，称为食物的特殊动力作用（食物的特殊动力作用（specific dynamic action）。）。蛋白质蛋白质“额外额外”增加的热量约增加的热量约30左右；左右；糖或脂肪则可糖或
8、脂肪则可“额外额外”增加增加46的热量；的热量；混合性食物为混合性食物为10。其其产产生生的的机机制制尚尚不不十十分分清清楚楚，可可能能与与肝肝脏脏处处理理蛋蛋白白分分解产物时的额外能量消耗有关。解产物时的额外能量消耗有关。4，环境温度，环境温度1.基础状态基础状态2.基础代谢基础代谢3.基础代谢率基础代谢率五、基础代谢五、基础代谢1.基础状态：基础状态：是指机体在清晨、清醒、空腹（距前次进是指机体在清晨、清醒、空腹（距前次进食食12h12h以上，已无食物特殊动力效应）、无肌以上，已无食物特殊动力效应）、无肌肉活动（平卧）和精神紧张、无焦虑和恐惧心肉活动（平卧）和精神紧张、无焦虑和恐惧心理、环
9、境温度为理、环境温度为2025 等条件。等条件。2.基础代谢：基础代谢：是指机体处于基础状态下的能量代谢。是指机体处于基础状态下的能量代谢。在在这这种种基基础础状状态态下下，机机体体所所的的消消耗耗能能量量只只用用于于维维持持心脏、肝、肾、脑等内脏器官的活动。心脏、肝、肾、脑等内脏器官的活动。3.基础代谢率：基础代谢率：单位时间内的基础代谢，通常以每平方米单位时间内的基础代谢，通常以每平方米体表面积、每小时的产热量来计算，单位是体表面积、每小时的产热量来计算，单位是.kJ/m.kJ/m2 2h h。我国正常人的基础代谢率平均值。我国正常人的基础代谢率平均值。中国人正常的基础代谢率平均值（中国人
10、正常的基础代谢率平均值（kJ/m2h）（1 1）基础代谢率的衡量标准）基础代谢率的衡量标准 基础代谢率的单位：基础代谢率的单位：KJ/mKJ/m2 2h h 基基础础代代谢谢率率的的高高低低通通常常以以同同性性别别、同同年年龄龄组组的的平平均均值值进进行行比比较较。高高于于或或低低于于对对照照组组的的10101515以以内内，仍仍属属正正常常范范围围；若若高高于于或或低低于于2020以上，则考虑为病态。其计算公式为：以上，则考虑为病态。其计算公式为：受试者实测受试者实测BMRBMR值同性别同年龄组平均值值同性别同年龄组平均值 100 100 同性别同年龄组平均值同性别同年龄组平均值(2)测定基
11、础代谢率的意义测定基础代谢率的意义 临床测定临床测定BMRBMR可帮助诊断某些代谢性疾病：可帮助诊断某些代谢性疾病：甲亢时，甲亢时，BMRBMR比正常值高比正常值高25258080 甲减时，甲减时，BMRBMR比正常值低比正常值低20204040 糖尿病、红细胞增多症、白血病、发热糖尿病、红细胞增多症、白血病、发热BMRBMR升高升高 体温每升高体温每升高1C1C，BMRBMR升高约升高约1313 阿狄森氏病、肾病综合征、脑垂体性肥胖、病阿狄森氏病、肾病综合征、脑垂体性肥胖、病 理性饥饿理性饥饿BMRBMR降低降低 一、体温一、体温体体表表温温度度：身身体体表表面面及及体体表表下下结结构构的的
12、温温度度。如如皮皮肤、皮下组织等。肤、皮下组织等。体核温度：人体深部结构的温度。如内脏等。体核温度：人体深部结构的温度。如内脏等。体温体温就是人体深部的平均温度。就是人体深部的平均温度。第二节第二节 体温及其调节体温及其调节二、体温的测量及正常波动二、体温的测量及正常波动体温体温（body temperature）:指机体深部的平均温度。指机体深部的平均温度。腋腋 温温 36.0-37.4 36.0-37.4 口腔温口腔温 36.7-37.7 36.7-37.7 直肠温直肠温 36.9-37.9 36.9-37.9 可信度可信度：直肠温口腔温腋窝温直肠温口腔温腋窝温 临临床床常常用用口口温温和
13、和腋腋温温。测测定定腋腋温温时时要要注注意意夹夹紧紧体体温温计计和和测测量量时时间间（约需（约需10min10min）。）。意意义义：体体温温的的相相对对恒恒定定是是机机体体新新陈陈代代谢谢和和一一切切生生命命活活动动正正常常进进行的必需条件。行的必需条件。T T 22 22心跳停止心跳停止T T 43 43酶变性而酶变性而 死亡死亡T=27T=27低温麻醉低温麻醉（二）体温正常波动（二）体温正常波动1.1.昼昼夜夜节节律律 清清晨晨26时时体体温温最最低低，午午后后1318时时体体温最高。波幅小于或等于温最高。波幅小于或等于11。2.2.月月经经周周期期波波动动 男男性性体体温温 女女性性体
14、体温温0.3 0.3,排排卵卵前前体体温温下下降降，排排卵卵日日体体温温最最低低，排排卵卵后后体体温温上上升升。原原因是体内孕激素水平周期性变化产生。因是体内孕激素水平周期性变化产生。3.3.年龄波动年龄波动 年龄小体温较高，年龄大体温较低。年龄小体温较高，年龄大体温较低。4.4.受肌肉活动、精神状态、情绪、进食影响而波动受肌肉活动、精神状态、情绪、进食影响而波动二、体热平衡二、体热平衡（机体产热与散热）（机体产热与散热）图8-2 体热平衡模式热输出热输出辐射辐射传导传导对流对流蒸发蒸发热来源热来源代谢代谢环境环境（一）（一）产热过程产热过程1 1、主要的产热器官以及影响产热的因素、主要的产热
15、器官以及影响产热的因素：安静状态：安静状态：主要产热器官主要产热器官内脏，特内脏，特 别是肝脏别是肝脏 运动或劳动运动或劳动:主要产热器官主要产热器官 肌肉肌肉 影响产热的主要因素影响产热的主要因素:基础代谢率，肌基础代谢率，肌 肉的收缩活动，内分泌激素等。肉的收缩活动，内分泌激素等。2 2、机体的产热形式、机体的产热形式战栗产热：战栗产热：骨骼肌不随意的节律性收缩。骨骼肌不随意的节律性收缩。屈肌和伸肌同时收缩，不作功，屈肌和伸肌同时收缩，不作功，但产热量很高但产热量很高,常有战栗前肌紧张。常有战栗前肌紧张。非战栗产热（代谢产热）：非战栗产热（代谢产热）：以褐色脂肪组织（含以褐色脂肪组织（含
16、丰富的线粒体，分布于腹股沟、腋丰富的线粒体，分布于腹股沟、腋 窝等处）的产热量最大。窝等处）的产热量最大。3、产热的调节：、产热的调节：甲状腺激素甲状腺激素 分泌分泌 提高代谢率提高代谢率寒冷刺激寒冷刺激 儿茶酚胺儿茶酚胺 增加产热增加产热 维持体温维持体温 肌紧张和寒战肌紧张和寒战寒战寒战（shivering）：是寒冷环境中最有效）：是寒冷环境中最有效 的产热方式，可提高代谢率的产热方式，可提高代谢率45倍。倍。（二）机体的散热途径（二）机体的散热途径1.散散热热的的主主要要部位部位 皮皮肤肤大大部部分分的的热热量（量（90%）；）；呼吸呼吸 3%；尿尿、粪粪1%小小部部分分的热量。的热量。
17、散热部位散热部位：主：皮肤主：皮肤面积大面积大与外界接触与外界接触血流丰富血流丰富有汗腺有汗腺次：次：呼出气、尿、粪呼出气、尿、粪 散热方式：散热方式：1.1.物理散热物理散热2.2.生理散热生理散热2.物理散热的散热方式物理散热的散热方式辐射：体热量辐射：体热量 传导：体热量传导：体热量对流：借气体（或液体）流动带走体热（扇）对流：借气体（或液体）流动带走体热（扇）热辐射热辐射冷物体冷物体（安静时安静时60%热量以辐射散发）热量以辐射散发）不接触不接触接触接触冷物体冷物体 皮肤散热方式对流(15%)蒸发(22%)传导(3%)辐射(60%)当当气气温温体体温温时时，蒸蒸发发是是唯唯一一的的散散
18、热热途途径径 蒸发：蒸发：身体以蒸发水分的方式散热。身体以蒸发水分的方式散热。不不显显汗汗蒸蒸发发：体体内内水水分分直直接接透透出出皮皮肤肤和和粘粘膜膜在在未未形形成成汗汗滴滴之之前前便便向向外外蒸蒸发发。与与汗汗腺腺活活动动无无关关，不不具具调节体温恒定的生理作用。调节体温恒定的生理作用。不感蒸发是持续进行的。人体不感蒸发量约不感蒸发是持续进行的。人体不感蒸发量约1000ml/1000ml/日。日。临床上给病人补液时应考虑到由不感蒸发丢失的体临床上给病人补液时应考虑到由不感蒸发丢失的体液量液量。2.2.生理散热生理散热 （1 1）发发汗汗（sweating）：（可可感感蒸蒸发发sensibl
19、e sensible perspirationperspiration）指指通通过过汗汗腺腺的的主主动动分分泌泌，汗汗液在皮肤表面形成明显的汗滴而蒸发。液在皮肤表面形成明显的汗滴而蒸发。人在安静状态下，当环境温度达到人在安静状态下，当环境温度达到3030左右时，左右时，便开始发汗；如果空气湿度大、衣着又多时，气温达便开始发汗；如果空气湿度大、衣着又多时，气温达2525便可发汗；机体活动时，由于产热量便可发汗；机体活动时，由于产热量，虽然环，虽然环境温度低于境温度低于2020亦可发汗。亦可发汗。炎热的气候，短时间内发汗量可达。炎热的气候，短时间内发汗量可达。汗液：汗液：水分水分：9999 汗液流
20、经汗腺排出管的起始部时，有汗液流经汗腺排出管的起始部时，有一部分一部分NaClNaCl可被重吸收，从而使最终排出的可被重吸收，从而使最终排出的汗液成为低渗。汗液成为低渗。机体大量出汗可造成高渗性脱水，要机体大量出汗可造成高渗性脱水，要补充大量的水份和适量的补充大量的水份和适量的aClaCl。固体固体：大部分为大部分为NaClNaCl其余为其余为KClKCl、尿素尿素、乳酸等乳酸等无葡萄糖和蛋白质无葡萄糖和蛋白质发汗分类发汗分类：温热性发汗：温热刺激温热性发汗：温热刺激全身各处发汗，全身各处发汗，参与体温调节参与体温调节精神性发汗：精神紧张精神性发汗：精神紧张手掌、足板、前手掌、足板、前额发汗，
21、与气温和体温无关，不参与体温调额发汗，与气温和体温无关，不参与体温调节。节。（2 2）循环系统的调节反应：）循环系统的调节反应：寒冷时，寒冷时，交感神经紧张度加强，皮肤小动脉交感神经紧张度加强，皮肤小动脉收缩，动静脉吻合支关闭，皮肤血流量收缩，动静脉吻合支关闭，皮肤血流量减少，皮肤温度下降，散热量减少。减少，皮肤温度下降，散热量减少。炎热时，炎热时，支配皮肤的交感神经紧张度下降，支配皮肤的交感神经紧张度下降，小动脉舒张，动静脉吻合支开放，皮肤小动脉舒张，动静脉吻合支开放，皮肤血流量增加，散热量增加。血流量增加，散热量增加。寒冷寒冷中枢紧张性中枢紧张性 血管收缩血管收缩皮肤血流量皮肤血流量 皮皮
22、肤温度肤温度 散热散热炎热炎热中枢紧张性中枢紧张性 血管舒张血管舒张皮肤血流量皮肤血流量 皮肤温度皮肤温度 散热散热 寒冷环境 炎热环境 体热模式三、体温调节三、体温调节（一）体温调节的方式（一）体温调节的方式1.1.行为性体温调节行为性体温调节 机机体体在在不不同同温温度度环环境境中中产产生生一一定定的的姿姿势势和和行行为为，以以避避寒寒或或避避暑暑以以保保持持体体温温的的相相对对恒恒定定。如如人人或或动动物物避避开开过过冷冷或或过过热热的的环环境境向向适适宜宜的的温温度度环环境境靠靠近近（候候鸟鸟迁迁徙徙），人人在在寒寒冷冷中中拱拱肩肩缩缩背，跑步，增加衣服等。背，跑步，增加衣服等。2.2
23、.自主性体温调节自主性体温调节 人人和和高高等等动动物物的的体体温温在在下下丘丘脑脑体体温温调调节节中中枢枢的的控控制制下下，通通过过增增减减皮皮肤肤血血流流量量，发发汗汗、寒寒战战等等生生理理调调节节反反应应，使使机机体体的的散散热热量量和和产产热热量量水水平平一一致致，从从而而维维持持体体温的相对恒定。温的相对恒定。（二）温度感受器（二）温度感受器1.外外周周温温度度感感受受器器：游游离离的的神神经经末末梢梢，分分 冷、热感受器冷、热感受器 存在：皮肤、粘膜和内脏存在：皮肤、粘膜和内脏 冷感受器：冷感受器：28发放冲动频率最高发放冲动频率最高 热感受器：热感受器：43 发放冲动频率最高。发
24、放冲动频率最高。2、中枢温度感受器：中枢神经系统内的对温度变化、中枢温度感受器：中枢神经系统内的对温度变化敏感的神经元称为中枢感受器。敏感的神经元称为中枢感受器。热敏神经元：视前区热敏神经元：视前区下丘脑前部（下丘脑前部（PO/AH）冷敏神经元：脑干网状结构以及下丘脑的弓状核冷敏神经元：脑干网状结构以及下丘脑的弓状核（三）体温调节中枢（三）体温调节中枢下丘脑下丘脑（PO/AH）下下丘丘脑脑是是体体温温调调节节的的基基本本中中枢枢，其其中中下下丘丘脑脑的的视视前前区区下下丘丘脑脑前前部部是是体体温温调调节节中中枢枢整整合合机机构构的的中中心心部部位位。因因为为该该区区域域的的温温度度敏敏感感神神
25、经经元元既既能能感感受受它它们们所所在在的的局局部部组组织织温温度度变变化化的的信信息息又又具具有有对对传传入入的的温温度度信信息息进进行行不不同同程程度度整整合合处理的功能。处理的功能。下丘脑下丘脑（四）体温调节机制（四）体温调节机制调定点学说调定点学说1.下下丘丘脑脑体体温温调调节节中中枢枢内内有有与与恒恒温温调调节节器器功功能能相相类类似似的的调调定定点点，调调定定点点的的高高低决定体温的高低。低决定体温的高低。2.视视前前区区下下丘丘脑脑前前部部的的热热敏敏神神经经元元可可能起调定点的作用。能起调定点的作用。气温下降气温下降散热过多散热过多体温趋于下降体温趋于下降寒寒 战战大脑皮层大脑皮层冷感受器兴奋冷感受器兴奋发汗中枢发汗中枢体体 温温 调调 节节 中中 枢枢发汗停止发汗停止代谢增强代谢增强血管收缩血管收缩行为调节行为调节散散 热热 减减 少少产产 热热 增增 多多体体 温温 趋趋 于于 正正 常常产热增多产热增多散热减少散热减少体温调节过程体温调节过程(以环境温度下降为例以环境温度下降为例)