《能量代谢和体温》PPT课件.ppt

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1、能量代谢和体温能量代谢和体温energy metabolism and body temperature第一节第一节 能量代谢能量代谢一、能量代谢的概念一、能量代谢的概念 生物体内物质代谢过程中所伴随的能量生物体内物质代谢过程中所伴随的能量释放、贮存、转移和利用总称为释放、贮存、转移和利用总称为能量代谢能量代谢(energy metabolism)(energy metabolism)。(一一)机体能量的来源机体能量的来源 糖糖(carbohydrate)重要供能物质重要供能物质 脂肪脂肪(fat)重要的供能物质及主要的贮能物质重要的供能物质及主要的贮能物质 蛋白质蛋白质(protein)供能

2、是其次供能是其次要功能要功能(二二)机体能量的去路机体能量的去路 1.1.约约50%50%直接转变成热能。直接转变成热能。2.2.另另50%50%的能量是自由能的能量是自由能,载体是载体是ATPATP。二、能量的来源与去路二、能量的来源与去路 (一一)测定原理测定原理 能量守恒定律能量守恒定律 安静不作外功时，机体物质代谢过程中所安静不作外功时，机体物质代谢过程中所 释放的能量全部转化为热能。释放的能量全部转化为热能。单位时间内所消耗的能量称为单位时间内所消耗的能量称为能量代谢率能量代谢率(energy metabolism rate)。三、能量代谢测定的原理和方法三、能量代谢测定的原理和方法

3、(二二)测定和计算方法测定和计算方法 1.1.直接测热法直接测热法(direct calorimetry)(direct calorimetry)：2.2.间接测热法间接测热法(indirect calorimetry)(indirect calorimetry)：测定原理：定比定律测定原理：定比定律 如：如：C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O+H 1 1食物完全氧化所释放出来的热量，食物完全氧化所释放出来的热量，称为称为食物的热价，食物的热价，也称也称食物的卡价食物的卡价。物理热价物理热价：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。生理热价生理热价：食物在体内氧化时产

4、生的热量。：食物在体内氧化时产生的热量。食物的热价食物的热价(thermal equivalent of food):糖与脂肪糖与脂肪：物理热价生理热价：物理热价生理热价蛋蛋 白白 质质：物理热价生理热价：物理热价生理热价（蛋白质在体内不能被彻底氧化分解，（蛋白质在体内不能被彻底氧化分解，有一部分以尿素的形式由尿中排泄）。有一部分以尿素的形式由尿中排泄）。食物的氧热价食物的氧热价(thermal equivalent of oxygen)某种食物氧化时某种食物氧化时,每消耗每消耗1L1L氧氧所产生的热所产生的热 量称为该种食物的氧热价。量称为该种食物的氧热价。呼吸商呼吸商(respirator

5、y quotient，RQ)在一定时间内，机体呼出的在一定时间内，机体呼出的COCO2 2的量与吸入的量与吸入 的的O O2 2量的比值。量的比值。非蛋白呼吸商非蛋白呼吸商(nonprotein respiratory quotient):糖和脂肪氧化时糖和脂肪氧化时COCO2 2产生量和耗产生量和耗O O2 2 量的比值。量的比值。RQRQCOCO2 2产生量产生量/耗耗O O2 2量量三种营养物质氧化的几种数据三种营养物质氧化的几种数据 物物 质耗氧量质耗氧量 产产COCO2 2量量 物理热价物理热价 生理热价生理热价 氧热价氧热价 呼吸商呼吸商(L/g)(L/g)(KJ/g)(KJ/g)

6、(KJ/g)(R Q)(L/g)(L/g)(KJ/g)(KJ/g)(KJ/g)(R Q)糖糖 0.83 17.0 21.0 0.83 17.0 21.0 脂脂 肪肪 1.98 1.43 39.8 19.7 1.98 1.43 39.8 19.7 蛋白质蛋白质 0.95 0.76 23.5 18.0 18.8 0.95 0.76 23.5 18.0 18.8 混合食物的呼吸商是。混合食物的呼吸商是。间接测热法的测定及计算方法间接测热法的测定及计算方法:测定总耗测定总耗O O2 2量和总量和总COCO2 2产生量；产生量；测定尿氮量，根据尿氮量计算蛋白质的分解量；测定尿氮量，根据尿氮量计算蛋白质的

7、分解量；计算出蛋白质分解时的耗计算出蛋白质分解时的耗O O2 2量和量和COCO2 2产生量；产生量；计算出糖和脂肪分解时的耗计算出糖和脂肪分解时的耗O O2 2量和量和COCO2 2产生量；产生量；计算出非蛋白呼吸商，从表中查找氧热价，算出计算出非蛋白呼吸商，从表中查找氧热价，算出 非蛋白代谢的产热量非蛋白代谢的产热量总热量总热量=非蛋白代谢的产热量非蛋白代谢的产热量+蛋白质产热量蛋白质产热量 将清淡混合将清淡混合膳食的膳食的RQRQ定为，氧热价定为，氧热价 ；测定测定6min的耗的耗O2量；量；能量代谢值能量代谢值=耗耗O2量量氧热价。氧热价。简化计算法：简化计算法：肌肉活动肌肉活动 环境

8、温度环境温度 食物的特殊动力效应食物的特殊动力效应 （specific dynamic effect）精神活动精神活动四、影响能量代谢的因素四、影响能量代谢的因素机体不同状态时机体不同状态时的能量代谢率的能量代谢率 状态状态 产热量产热量(KJ/m(KJ/m2 2.min).min)躺卧躺卧 开会开会 擦窗子擦窗子 洗衣洗衣 扫地扫地 打排球打排球 打篮球打篮球 踢足球踢足球 持重机枪跃进持重机枪跃进 肌肉活动对能量肌肉活动对能量代谢的影响最大。代谢的影响最大。五、基础代谢五、基础代谢(一一)基础代谢的概念基础代谢的概念 基础代谢基础代谢(basal metabolism)(basal met

9、abolism)：是指基础状态下的能量代谢。是指基础状态下的能量代谢。基础代谢率基础代谢率(basal metabolic rate,BMR)(basal metabolic rate,BMR)：单位时间内的基础代谢。单位时间内的基础代谢。基础状态基础状态：空腹，禁食空腹，禁食12h12h以上。以上。静卧。静卧。清醒、安静。清醒、安静。环境温度保持在环境温度保持在20202525。(二二)BMRBMR的测定和正常值的测定和正常值 的测定的测定:把基础状态下的呼吸商定为、氧热价为把基础状态下的呼吸商定为、氧热价为 测出测出1h1h内内(测测6min6min的耗氧量的耗氧量10)10)的耗氧量。的

10、耗氧量。BMR BMR20.2020.20耗氧量耗氧量 测出体表面积测出体表面积(一般以体表面积为尺度衡量基础代谢率一般以体表面积为尺度衡量基础代谢率)单位体表面积的单位体表面积的BMRBMR20.2020.20耗氧量耗氧量/体表面积体表面积体表面积体表面积(m2)0.0061身高身高(cm)0.0128体重体重(kg)体体表表面面积积测测算算用用图图正常范围：正常范围：10101515 2020可能是病态可能是病态甲亢甲亢：+25+25+80%+80%；甲减甲减：-20%-20%-40%-40%发烧：体温每升高发烧：体温每升高11，BMRBMR升高升高13%13%第二节第二节 体温及其调节体

11、温及其调节 一、人体体温及其正常变动一、人体体温及其正常变动(一一)体温及其正常值体温及其正常值体表温度体表温度(shell temperature)体核温度体核温度(core temperature)在不同环境温度下人体体温分布图在不同环境温度下人体体温分布图 A.环境温度环境温度20 B.环境温度环境温度35正常体温正常体温 1.1.肛温：肛温：37.937.9 2.2.口温：口温：37.737.7 3.3.腋温：腋温：37.437.4 体温体温(body temperature)：机体深部的平均温度机体深部的平均温度。(二二)体温的生理变动体温的生理变动 1.1.昼夜节律昼夜节律（cir

12、cadian rhythm）2.2.性别性别 3.3.年龄年龄 4.4.肌肉活动肌肉活动女子基础体温的变动曲线女子基础体温的变动曲线二、机体热的平衡二、机体热的平衡 中枢神经系统中枢神经系统产热和散热的相对平衡产热和散热的相对平衡产热产热散热散热(一一)机体的产热过程机体的产热过程 1.1.主要产热器官主要产热器官 安静状态下，主要是安静状态下，主要是内脏器官内脏器官(特别是肝脏特别是肝脏)。运动或劳动时，主要为运动或劳动时，主要为骨骼肌骨骼肌。2.机体产热的形式机体产热的形式：（1）战栗产热）战栗产热(shivering thermogenesis)（2）非战栗产热（）非战栗产热（non-s

13、hivering thermogenesis)又称代谢产热又称代谢产热 3.产热活动的调节产热活动的调节 （1）体液调节）体液调节 甲状腺激素甲状腺激素 （2）神经调节）神经调节 交感神经交感神经1.1.散热部位：散热部位：主：主：皮肤皮肤次：呼出气、尿、粪次：呼出气、尿、粪 2.2.散热方式：散热方式：蒸发、对流、传导、辐射蒸发、对流、传导、辐射(二二)机体的散热过程机体的散热过程辐射散热辐射散热(thermal radiation)：指体热以热射线形式传给温度较低指体热以热射线形式传给温度较低 的周围环境中的散热方式的周围环境中的散热方式。机体的有效辐射面积机体的有效辐射面积皮肤与环境的温

14、度差皮肤与环境的温度差 散热量取决于散热量取决于散热量取决于散热量取决于接触物体与皮肤的温差接触物体与皮肤的温差接触物体接触物体与皮肤接触面积的大小与皮肤接触面积的大小接触物体的导热性接触物体的导热性 水的导热性好，因此临床上常利用冷水袋或冰袋水的导热性好，因此临床上常利用冷水袋或冰袋 为高热患者降温为高热患者降温 脂肪的导热性差，因而肥胖者炎热的天气易出汗脂肪的导热性差，因而肥胖者炎热的天气易出汗传导散热传导散热(thermal conduction)：体热直接传给与机体相接触的低温物体体热直接传给与机体相接触的低温物体。对流散热对流散热(thermal convection)：体热凭借空气

15、流动交换热量。体热凭借空气流动交换热量。蒸发散热蒸发散热(thermal evaporation)机体通过体表水分的蒸发来散失体热。机体通过体表水分的蒸发来散失体热。气温气温体温时，蒸发是唯一的散热途径体温时，蒸发是唯一的散热途径蒸发散热蒸发散热不感蒸发不感蒸发和和发汗发汗两种形式。两种形式。不感蒸发不感蒸发(insensible perspiration)(insensible perspiration)：指体液的水分直接透出皮肤和粘膜表面，在未聚指体液的水分直接透出皮肤和粘膜表面，在未聚成明显水滴前蒸发掉的散热形式，又称不显汗。成明显水滴前蒸发掉的散热形式，又称不显汗。人体不感蒸发量约人体

16、不感蒸发量约1000ml/1000ml/日。日。临床病人补液应考虑由不感蒸发丢失的体液量。临床病人补液应考虑由不感蒸发丢失的体液量。安静状态下，环境温度安静状态下，环境温度3030，便会发汗，便会发汗发汗速度受环境温度和湿度的影响发汗速度受环境温度和湿度的影响汗汗液液是是低低渗渗液液，机机体体大大量量出出汗汗可可造造成成高高渗渗性性脱脱水水，要补充大量的水份和适量的要补充大量的水份和适量的NaClNaCl 发汗发汗(sweating)：又称可感蒸发又称可感蒸发(sensible perspiration)温热性发汗精神性发汗汗腺 全身绝大部分汗腺分泌 (手掌、足底除外）手掌、足底、前额和腋窝

17、等部位汗腺神经支配 交感神经的胆碱能节后 纤维 肾上腺素能神经纤维刺激 温热刺激 情绪激动或精神紧张意义 加强散热，对体温调节有 重要作用。与体温调节无关。3.3.散热的调节：散热的调节：皮肤循环的调节 发汗的调节三、体温调节三、体温调节 自主性体温调节自主性体温调节 行为性体温调节行为性体温调节(一一)温度感受器温度感受器 1.1.体表温度感受器体表温度感受器 其实质是游离神经末梢。其实质是游离神经末梢。冷觉感受器或冷敏感点冷觉感受器或冷敏感点 温觉感受器或热敏感点温觉感受器或热敏感点 2.2.内脏温度感受器内脏温度感受器 3.3.中枢温度感受器中枢温度感受器 热敏神经元热敏神经元 冷敏神经元冷敏神经元(二二)体温调节中枢体温调节中枢 体温调节的基本中枢体温调节的基本中枢在在下丘脑下丘脑。视前区视前区-下丘脑前部（下丘脑前部（POPOAHAH）是体温调节是体温调节中枢整合机构的中心部位。中枢整合机构的中心部位。(三三)体温相对恒定的调定点学说体温相对恒定的调定点学说温度温度干扰因素：干扰因素：致热原使致热原使调定点调定点孕激素使孕激素使调定点调定点Review thermal equivalent of oxygenrespiratory quotient，RQspecific dynamic effectbasal metabolic rate,BMR