能量代谢测定的原理和方法

热力学第一定律指出：能量由一种形式转化为另一种形式的过程中，

既不能增加，也不减少。这是所有形式的能量（动能、热能、电能入

化学能）互相转化的一般规律，也就是能量守恒定律。机体的能量代

谢也遵循这一规律，即在整个能量转化过程中，机体所利用的蕴藏于

食物中的化学能与最终转化成的热能和所作的外功，按能量来折算是

完全相等的。因此，测定在一定时间内机体所消耗的食物，或者测定

机体所产生的热量与所做的外功，都可测算出整个机体的能量代谢率（单位时间内所消耗的能量）。

测定整个机体单位时间内发散的总热量，通常有两类方法：直接

测热法和间接测热法。

（一）直接测热法

直接测热法（direct calormetry）是测定整个机体在单位时间内

向外界环境发散的总热量。此总热量就是能量代谢率。如果在测定时

间内做一定的外功，应将外功（机械功）折算为热量一并计入。图7-1

是本世纪初Arwater-Benedict所设计的呼吸热量计的结构模式图。它

是由隔热密封的房间，其中设一个铜制的受试者居室。用调节温度的

装置控制隔热壁与居室之间空气的温度，使之与居室内的温度相等，

以防居室内的热量因传导而丧失。这样，受试者机体所散发的大部分

热量便被居室内管道中流动的水所吸收。根据流过管道的水量和温度差，将水的比热考虑在内，就可测出水所吸收的热量。当然，受试者

发散的热量有一部分包含在不感蒸发（参看第二节）量中，这在计算

时也要加进去。受试者呼吸的空气由进出居室的气泵管道系统来供给。

此系统中装有硫酸和钠石灰，用业吸收水蒸气和CO2。管道系统中空气

中的O2则由氧气筒定时补给。

直接测热法的设备复杂，操作繁锁，使用不便，因而极少应用。

一般都采用间接测热法。

图7-1 直接测热装置示意图

（二）间接测热法

在一般化学反应中，反应物的量与产物量之间呈一定的比例关系，这就是定比定律。例如，氧化1mol葡萄糖，需要6mol氧，同时产生6mo lCO2和6molH2O,并释放一定量的能。下列反应式表明了这种关系：C6H12O6+602→6CO2+6H20+△H

同一种化学反应，不论经过什么样的中间步骤，也不论反应条件

差异多大，这种定比关系仍然不变。例如，在人本内氧化1mol葡萄糖，同在体外氧化燃烧1mol葡萄糖一样，都要消耗6molCO2和6molH20，而且

产生的热量也相等。一般化学反应的这种基本规律也见于人体内营养

物质氧化供能的反应（蛋白质的情况下有些出入，参看下文），所以

它成了能量代谢间接测热法的重要依据。

间接测热法（indirect calorimetry）的基本原理就是利用这种

定比关系，查出一定时间内整个人体中氧化分解的糖、脂肪、蛋白质

各有多少，然后据此计算出该段时间内整个机体所释放出来的热量。

因此，必须解决两个问题：一是每种营养物质氧化分解时产生的能量

有多少（即食物的热价）；二要分清三种营养物质各氧化了多少。

食物的热价应用弹式热量计，在体外测定了一定量的的糖、脂肪

和蛋白质燃烧时所释放的热量，并同这三类物质在动物体内氧化到最

终产物C02和水时所产生的热量相比较，证明了糖和脂肪在体外燃烧与

在体内氧化分解所产生的热量是相等的。于是将1g食物氧化（或在体

外燃烧）时所释放出来的能量称为食物的热价（thermal equivalent

of food）。食物的热价分为物理热价和生物热价。前者指食物在体外

燃烧时释放的热量，后者系食物经过生物氧化所产生的热量。糖（或

脂肪）的物理热价和生物热价是相等的，而蛋白质的生物热价则小于

它的物理热价。因为蛋白质在体内不能被彻底氧化分解，它有一部分

主要以尿素的形式从尿中排泄的缘故。三种营养物质在物理热价和生

物热价见表演7-1。

呼吸商机体依靠呼吸功能从外界摄取氧，以供各种营养物质氧

化分解的需要，同时也将代谢终生物CO2呼出体外，一定时间内机体的C

O2产量与耗氧量的比值称为呼吸商（respiratory quotient, RQ）。各种营养物质在细胞内氧化供能属于细胞呼吸过程，因而双将各种营养

物质氧化时的CO2产量与耗氧量的比值称为某物质的呼吸商。严格说来，应该以CO2和O2的克分子（mol）比值来表示呼吸商。但是，因为在同一

温度和气压条件下，容积相等的不同气体，其分子数都是相等的，所

以通常都用容积数（ml或L）来计算CO2与O2的比值，即：

RQ=产生的CO2mol数/消耗的O2mol数=产生的CO2ml数/产生的O2ml数糖、脂肪和蛋白质氧化时，它们的CO2产量与耗氧量各不相同，三

者的呼吸商也不一样。

因为各种营养物质无论在体内或体外氧化，它们的耗氧量与CO2产

量都取决于各该物质的化学组成，所以，在理论上任何一种营养物质

的呼吸商都可以根据它的氧化成终产物（CO2和H20）化学反应式计算出

来的。

糖的一般分子式为（CH20）n，氧化时消耗的02和产生的C02分子数

相等，呼吸商应该等于1。如上述葡萄糖氧化的反应式所示，C02产量与耗氧量均为6mol故：

RH=6molCO2/6molO2=1.00

脂肪氧化时需要消耗更多的氧。在脂肪本身的分子结构中，氧的

含量远较碳和氢少。因此，另外提供的氧不仅要用氧化脂肪分子中的碳，还要用来氧化其中的氢。所以脂肪的呼吸商将小于1。现以甘油三

酸酯（triolein）为例：

C57H104O6+80O2=57CO2+52H2O

RQ＝57molC02/80mol02＝0.71

蛋白质的呼吸商较难测算，因为蛋白质在体内不能完全氧化，而

且它氧化分解途径的细节，有些还不够清楚，所以只能通过蛋白质分

子中的碳和氢被氧化时势需氧量和C02产量，间接算出蛋白质的呼吸商，其计算值为0.80。

在人的日常生活中，营养物质不是单纯的，而是糖、脂肪和蛋白

质混合而成的（混合膳食）。所以，呼吸商常变动于0.71-1.00之间。

人体在特定时间内的呼吸产要看哪种营养物质是当时的主要能量来源

而定。若能源主要是糖类，则呼吸商接近于1.00；若主要是脂肪，则

呼吸商接近于0.71。在长期病理性饥饿情况下，能源主要来自机体本

身的蛋白质和脂肪，则呼吸商接近于0.80。一般情况下，摄取混合食

物时，呼吸商常在0.85左右。

现将糖、脂肪和蛋白质三者的热价、氧热窬及呼吸商等数据列于表7-1，以供理解和测算能量代谢率之用。

表7-1 三种营养物质氧化时的几种数据

营养物质

产热量（kJ/g）

耗氧量

CO2产量

氧热价

呼吸商

物理热价（用弹式热量计测得）

生物热价（体内生物氧化什）

营养学

热价*

(L/g)

(kJ/J)

(RQ)

糖

16.7 0.83 0.83 21 1.00 蛋白质23.5 18 16.7 0.95 0.76 18.8 0.80 脂肪39.8 39.8 37.7 2.03 1.43

19.7

0.71

*营养学通常采用概数来计算食物的热价

影响呼吸商的其它因素：

机体的组织、细胞不仅能同时氧化分解各种营养物质，而且也使

一种营养物质转变为另一种营养物质。糖的转化为脂肪时，呼吸商可

能变大，甚至超过1.00。这是由于当一部分糖转化为脂肪时，原来糖

分子中的氧即有剩余，这些氧可能参加机体代谢过程中氧化反应，相

应地减少了从外界摄取的氧量，因而呼吸商变大。反过来，如果脂肪

转化为糖，呼吸商也可能低于0.71。这是由于脂肪分子中含氧比例小，当转化为糖时，需要更多的氧进入分子结构，因而机体摄取并消耗外

界氧的量增多，结果呼吸商变小。另外，还有其它一些代谢反应也能

影响呼吸商。例如，肌肉剧烈运动时，由于氧供不应求，糖酵解增多，将有大量乳酸进入血液。乳酸和碳酸盐作用的结果，会有大量由肺肺

排出，此时呼吸商将变大。又如，肺过度通气、酸中毒等情况下，机

体中与生物氧化无关的CO2大量排出，也可现呼吸大于1.00的情况。相反，肺通气不足、碱中毒等情况下，呼吸商将降低。

前已述，应该测出在一定时间内机体中糖、脂肪和蛋白质三者氧

化分解的比例。为此。首先必须查清氧化了多少蛋白质，并且将氧化

这些蛋白质所消耗的氧量和所产生的CO2从机体在该时间内的总耗氧量

和总CO2产量中减去，算出糖和脂肪氧化（非蛋白质代谢）的CO2产量和

耗氧量的比值，即非蛋白呼吸商（non-protein respiratory quotien t,NPRQ），然后才有可能进一步查清糖和脂肪各氧化了多少克。

尿氮测定尿中的氮物质主要是蛋白质的分解产物。因此可以通过尿氮来估算体内被氧化的蛋白质的数量。蛋白质的平均重量组成是：C 50%，O223%，N16%，S1%。蛋白质中16%的N是完全随尿排出的。所以，1 g 尿氮相当于氧分解6.25g蛋白质，测得的尿氮重量（g）乘以6.25，便相当于体内氧分解的蛋白质量。

非蛋白呼吸商它是估算非蛋白代谢中糖和脂肪氧化的相对数量的依据。研究工作者早已按从0.707到1.00范围内的非蛋白呼吸产，算出糖和脂肪两者氧化的各自百分比以及氧热价（表7-2）。

表7-2 非蛋白呼吸商和氧热价

非蛋白呼吸商

氧化的%

氧热价(kJ/L)

糖

脂肪

0.70

0.00

100.0

19.62

0.71

1.10

98.9

19.64 0.72 4.75 95.2 19.69 0.73 8.40 91.6 19.74 0.74 12.0 88.0 19.79 0.75 15.6 84.4 19.84 0.76 19.2

80.8 19.89 0.77 22.8 77.2 19.95 0.78 26.3 73.7 19.99 0.79 29.0 70.1 20.05 0.80 33.4 66.6 20.10 0.81

36.9 63.1 20.15 0.82 40.3 59.7 20.20 0.83 43.8 56.2 20.26 0.84 47,2 52.8 20.31 0.85 50.7 49.3 20.36

0.86 54.1 45.9 20.41 0.87 57.5 42.5 20.46 0.88 60.8 39.2 20.51 0.89 64.2 35.8 20.56 0.90 67.5 32.5

20.61 0.91 70.8 29.2 20.67 0.92 74.1 25.9 20.71 0.93 77.4 22.6 20.77 0.94 80.7

19.3

20.82 0.95 84.0

16.0 20.87 0.96 87.2 12.8 20.93 0.97 90.4 9.58 20.98 0.98 93.6 6.37 21.03 0.99 96.8 3.18 21.08 1.00

100.0

0.0

21.13

Lusk修订

间接测热法计算原则实验测得的机体24小时内的耗氧量和CO2产量以及尿氮量，根据表7-1和7-2中相应的一些数据计算。首先，由尿氮

量算出被氧分解的蛋白质量。由被氧化的蛋白质量从表7-1中算出其产

热量、耗氧量和CO2产量；其次从总耗氧量和总CO2产量中减去蛋白质耗

氧量和CO2产量，计算出非蛋白呼吸商。根据非蛋白呼吸商查表7-2的相应的非蛋白呼吸商的氧热价，计算出非蛋白代谢的产热量；最后，24

小时产热量为蛋白质代谢的产热量与非蛋白代谢的产热量之和。此外，从非蛋白呼吸还可推算出参加代谢的糖和脂肪的比例。

间接测热法的计算方法举例

首先测定受试者一定时间内的耗氧量和CO2产量，假定受试者24小

时的耗氧量为400L，CO2产量为340L（已换算成标准状态的气体容积）。另经测定尿氮排出量为12g。根据这些数据和查表7-1、7-2，计算24小

时产热量，其步骤如下：（1）蛋白质氧化量=12×6.25=7g

产热量=18×75=1350kJ

耗氧量=0.95×75=71.25L

CO2产量=0.76×75=57L

（2）非蛋白呼吸商

非蛋白代谢耗氧量=400-71.25=328.75L

非蛋白代谢CO2产量=340-57=283L

非蛋白呼吸商=283/328.75=0.86

(3)根据非蛋白呼吸商的氧热价计算非蛋白代谢的热量

查表7-2,非蛋白呼吸商为0.86时,氧热价为20.41。所以，非蛋白代谢产热量=328.75×20.41=6709.8kj 。

（4）计算24小时产热量

24小时产热量=1350+6709.8=8059.8kJ

（蛋白质代（非蛋白代谢产热量）谢产热量）

计算的最后数值8059.8kJ就是该受试者24小时内的能量代谢率

耗氧量与CO2产量的测定方法及临床应用测定耗氧量和CO2产量的方法有两种：闭合式测定法和开放式测定法。

（1）闭合式测定法：在动物实验中，将受试动物置于一个密闭的能吸热的装置中。通过气泵，不断将定量的氧气送入装置。动物不断地摄取氧，可根据装置中氧量的减少计算出该动物在单位时间内的耗氧量。动物呼出的CO2则由装在气体回路中的CO2吸收剂吸收。然后根据实验前后CO2吸收剂的重量差，算出单位时间内的CO2产量。由耗氧量和CO2产量算出呼吸商。

临床上为了简便，通常只使用肺量计（图7-2）来测量耗氧量。该装置的气体中容器中装置氧气，受试者通过呼吸口瓣将氧气吸入呼吸器官。此时气体容器的上盖随吸气而下降，并由连于上盖的描笔记录在记录纸上。根据记录纸上的方格还可读出潮气量值。受试者的呼出气则通过吸收容器（呼出气中的CO2和水可除除掉）进入气体容器中，于是气体容器的上盖又复升高，描笔也了随之升高。由于受试者摄取

了一定量的氧气，呼出气中CO2又被除掉，气体容器中的氧气量因而逐渐减少。描笔则记录出曲线逐渐下降的过程。在一定时间内（通常为6 min），描笔的总下降高度，就是该时间内的耗氧量。

图7-2 肺量计结构模式图

（2）开放式测定法（气体分析法）：它是在机体呼吸空气的条件下测定耗氧量和CO2产量的方法，所以称为开放法。其原理是，采集受试者一定时间内的呼出气，测定呼出气量并分析呼出气中氧和CO2的容积百分比。由于吸入气就是空气，所以其中氧和CO2的容积百分比不必另测。根据吸入气和呼出气中氧和CO2的容积百分比的差数，可算出该时间内的耗氧量和CO2排出量。

气体分析方法很多，最简便而又广泛应用的方法，是将受试者在一定时间内呼出气采集于气袋中，通过气量计测定呼气量，然后用气体分析器分析呼出气的组成成分，进而计算耗氧量和CO2产量，并算出呼吸商。

现举出一个气体分析实验例。

现某健康成人安静状态下的呼出气作气体分析，结果为：O2=16.2 6%；CO2=4.14%。呼出气量为1分钟5.2L（通常将呼出气量换算为不含水蒸气的标准状态值；也有换算为被水蒸气饱和的1个大气压、体温状态下的值）。空气的组成是：O2=20.96%；N=79.00%；CO2=0.04%。则：

受试者从每100ml通过肺的气体中吸收的氧气为：

20.96ml-16.26ml=4.7ml(或每升气体中的47ml)

(空气) （呼出气）

因为呼出气量为5.2L，则1分钟的耗氧量为：

47ml×5.2=244.4ml

100ml呼气中的CO2为：

4.14ml-0.04ml=4.1ml(或每升气体中的41ml)

(呼出气) （空气）

1分钟CO2排出量为：

41ml×5.2=213.2ml

RQ=213.1/244=0.85

所得呼吸商为受试者在安静状态下混合膳食代谢的呼吸商。

临床上和劳动卫生常采用简略法，即用气体分析法测得一定时间

内的耗氧量和CO2产量，并求出呼吸商，并且不考虑蛋白质代谢部分，

就根据非蛋白呼吸商表7-2查出呼吸商的氧热价，然后将氧热价乘以耗

氧量，便得出该时间内的产热量。仍以上述间接测热法计算方法列举

的例子为数据（见前），按此简略法来计算，则结果如下：呼吸商=340/400=0.85

查表7-2，呼吸商0.85时的氧热价为20.36kJ，所以24小时的产热

量=20.36×400=8144kJ。

这个数值与按完整的间接法计算得出的数值8059.8kJ是很近似的，误差都在1%-2%以下。而且在非蛋白呼吸商从0.70到1.00的范围内，氧

热价也过变动于19.6-21.1之间。此法在实际工作中是可用的。

另一种更简便的简略法只利用肺量计测出受试者一定时间内（通

常为6min）的耗氧量。受试者一般都吃混合膳食，所以通常将非蛋白

呼吸商定为0.82，氧热价为20.20kJ。因此，测出一定时间内的耗氧量后，使可依下式来计算：

产热量=20.20×耗氧量（kJ）

能量代谢的测定方法

能量代谢的测定方法能量代谢是指在特定条件下，机体维持生命活动所需的能量消耗量。准确测定能量代谢对于了解机体能量平衡、评估身体健康状况以及制定个性化的健身和减肥计划都具有重要意义。目前，常用的能量代谢测定方法主要包括直接测定法和间接测定法。直接测定法是通过测量产生的热量来估算能量代谢。其中，直接测定法中最常用的方法是热量计法，即将被测者置于热量计室内，通过测量室内温度的变化来计算能量代谢。这种方法准确度较高，但操作较为繁琐，且需要专业设备和技术。间接测定法是通过测量某些生理指标来推算能量代谢。常用的间接测定法包括氧气摄入法和二氧化碳产生法。氧气摄入法是通过测量被测者在特定时间内消耗的氧气量来估算能量代谢。这一方法基于氧气和能量的直接关系，适用于长时间的测量。而二氧化碳产生法则是通过测量被测者在特定时间内排出的二氧化碳量来间接推算能量代谢。这一方法操作简单、方便，但准确度较低。除了上述常用的测定方法外，还有一些新兴的能量代谢测定技术。例如，基于心率监测的能量代谢测定方法可以通过测量心率来推算能量消耗量。这种方法无需复杂的设备，适用于日常生活中的能量消耗评估。此外，近年来还有一些基于人体动作和姿势识别的能量代谢测定技术，通过识别人体动作和姿势来推算能量消耗量，可以

广泛应用于健身和运动监测领域。能量代谢的测定方法包括直接测定法和间接测定法。直接测定法通过测量产生的热量来估算能量代谢，准确度较高但操作繁琐。间接测定法通过测量某些生理指标来推算能量代谢，常用的方法包括氧气摄入法和二氧化碳产生法。此外，还有一些新兴的能量代谢测定技术，如基于心率监测和人体动作识别的方法，可以更加方便地评估能量消耗量。选择合适的测定方法对于准确评估能量代谢和制定个性化的健身计划具有重要意义。

能量代谢测定的原理和方法

能量代谢测定的原理和方法热力学第一定律指出：能量由一种形式转化为另一种形式的过程中，既不能增加，也不减少。这是所有形式的能量（动能、热能、电能入化学能）互相转化的一般规律，也就是能量守恒定律。机体的能量代谢也遵循这一规律，即在整个能量转化过程中，机体所利用的蕴藏于食物中的化学能与最终转化成的热能和所作的外功，按能量来折算是完全相等的。因此，测定在一定时间内机体所消耗的食物，或者测定机体所产生的热量与所做的外功，都可测算出整个机体的能量代谢率（单位时间内所消耗的能量）。测定整个机体单位时间内发散的总热量，通常有两类方法：直接测热法和间接测热法。（一）直接测热法直接测热法（direct calormetry）是测定整个机体在单位时间内向外界环境发散的总热量。此总热量就是能量代谢率。如果在测定时间内做一定的外功，应将外功（机械功）折算为热量一并计入。图7-1 是本世纪初Arwater-Benedict所设计的呼吸热量计的结构模式图。它是由隔热密封的房间，其中设一个铜制的受试者居室。用调节温度的装置控制隔热壁与居室之间空气的温度，使之与居室内的温度相等，以防居室内的热量因传导而丧失。这样，受试者机体所散发的大部分热量便被居室内管道中流动的水所吸收。根据流过管道的水量和温度差，将水的比热考虑在内，就可测出水所吸收的热量。当然，受试者发散的热量有一部分包含在不感蒸发（参看第二节）量中，这在计算时也要加进去。受试者呼吸的空气由进出居室的气泵管道系统来供给。

此系统中装有硫酸和钠石灰，用业吸收水蒸气和CO2。管道系统中空气中的O2则由氧气筒定时补给。直接测热法的设备复杂，操作繁锁，使用不便，因而极少应用。一般都采用间接测热法。图7-1 直接测热装置示意图（二）间接测热法在一般化学反应中，反应物的量与产物量之间呈一定的比例关系，这就是定比定律。例如，氧化1mol葡萄糖，需要6mol氧，同时产生6mo lCO2和6molH2O,并释放一定量的能。下列反应式表明了这种关系：C6H12O6+602→6CO2+6H20+△H 同一种化学反应，不论经过什么样的中间步骤，也不论反应条件差异多大，这种定比关系仍然不变。例如，在人本内氧化1mol葡萄糖，同在体外氧化燃烧1mol葡萄糖一样，都要消耗6molCO2和6molH20，而且产生的热量也相等。一般化学反应的这种基本规律也见于人体内营养物质氧化供能的反应（蛋白质的情况下有些出入，参看下文），所以它成了能量代谢间接测热法的重要依据。间接测热法（indirect calorimetry）的基本原理就是利用这种定比关系，查出一定时间内整个人体中氧化分解的糖、脂肪、蛋白质各有多少，然后据此计算出该段时间内整个机体所释放出来的热量。因此，必须解决两个问题：一是每种营养物质氧化分解时产生的能量有多少（即食物的热价）；二要分清三种营养物质各氧化了多少。

人体能量消耗的测定方法

人体能量消耗的测定方法人体能量消耗的测定方法人体能量消耗是指人体在一定时间内消耗的能量的总和，是了解人体能量代谢状况的重要指标。准确测定人体能量消耗对于合理调整饮食结构和进行体力活动非常重要。以下将介绍几种常用的人体能量消耗的测定方法。 1. 直接测量法直接测量法是通过测量人体产生的能量来估算能量消耗。常用的直接测量方法有： (1) 热量平衡法热量平衡法是通过测定人体内外产热平衡来估算能量消耗。该方法需将受试者置于密闭环境中，测量进入和离开环境的能量量，并测定人体产热量和排泄的能量，以计算能量消耗。 (2) 氧气消耗法氧气消耗法是通过测量人体在静息和运动状态下的氧气摄入量来估算能量消耗。使用氧气消耗仪器，测量受试者在呼吸内氧气和二氧化碳的含量，根据氧气摄入量和二氧化碳排出量的差异计算能量消耗。 2. 间接测量法间接测量法是通过测量与能量消耗相关的生理指标来推算能量消耗水平。常用的间接测量方法有： (1) 代谢率测定法代谢率测定法是通过测量人体在静息或标准化活动状态下的氧气摄入量和二氧化碳排出量，计算出基础代谢率和活动代谢率，从而估算能量消耗。 (2) 心率测定法心率测定法是通过测量人体在不同活动强度下的心率变化来推算能量消耗。根据心率与能量消耗之间的线性关系，通过心率表或心率仪器可以估算出能量消耗水平。 (3) 双标记法双标记法是使用示踪剂来测定人体能量消耗。常用的双标记法是使用稳定同位素标记食物和身体组织，通过测定人体内和尿液中示踪剂的含量，计算能量消耗。以上是几种常用的人体能量消耗的测定方法，每种方法都有其优缺点和适用范围。在实际应用中，可以根据具体情况选择合适的方法进行测定。为了提高测定结果的准确性，还可以结合多种方法进行综合分析和计算。测定人体能量消耗对于促进健康和运动训练目标的实现具有重要的意义。

能量代谢的测定方法

能量代谢的测定方法能量代谢是指人体在静息或特定活动状态下，需要消耗的能量量。了解个体的能量代谢水平对于科学地评估和管理体重、调节饮食、制定运动计划以及评估疾病治疗效果等方面具有重要意义。在研究中，为了准确测定个体的能量代谢水平，需要采用一些实验室方法。以下是常见的能量代谢测定方法： 1.直接测定方法：直接测定方法是通过分析个体在特定时间间隔内产生的二氧化碳（CO2）和氧气（O2）的量来推算能量代谢。最常用的直接测定方法是气体交换法。具体步骤包括： -个体需要配戴一个面罩或直接呼吸进入特殊的密闭测定室。 -室内空气瞬间暂停供氧，从而测量个体呼出的气体中的氧气和二氧化碳的浓度变化。 -通过分析氧气和二氧化碳的变化，计算出个体的能量代谢。 2.间接测定方法：间接测定方法是通过测量个体一些生理指标或行为特征来估计能量代谢。以下是几种常见的间接测定方法： - 填饱度法（satiety method）：评估个体从特定食物摄入的能量，通过测量个体摄入的食物重量和吸收的食物热量。 - 热流量法（heat flux method）：通过测量个体周围空气的热量交换来估计能量消耗。

- 体温法（thermometry method）：通过测量个体体温来估计代谢率，因为代谢率与体温呈正相关。 - 高频电阻测量法（bioelectrical impedance analysis, BIA）：通过测量个体电阻来估计体脂含量，从而间接计算能量代谢。 3.预测公式法：预测公式法是基于大样本数据和统计分析建立的方程式，根据个体的一些生理特征（如性别、年龄、体重、身高等）来估计能量代谢。根据个体与方程式中的变量匹配度来预测能量代谢水平。上述测定方法各有优缺点，需要根据实际情况选择适合的方法，且通常需要与其他评估指标（如心率、体温、饮食记录等）结合使用，以获得更准确的结果。此外，在测定前也需要注意个体在测定前的饮食和运动限制，以减少测量误差。

小动物能量代谢测定的简易方法

小动物能量代谢测定的简易方法研究动物的能量代谢是关于动物的生态学、进化和行为的重要方面，有助于更好地理解动物的生态学和行为。小动物代谢研究的简易方法已经发展成具有代表性的技术，这些技术可以测量动物的能量利用模式，这些模式随着动物行为的改变而改变。小动物能量代谢研究的简便方法是基于把动物放入室内的封闭环境中测量它们的代谢量的方法。这种方法可以测量动物的活动和休息模式，如睡眠时间，活动状态，以及大多数生物过程，如新陈代谢、呼吸和消耗的能量。在该实验中，动物可以被放入符合恒温的封闭环境中，并使用感应器来监测它们的活动特征，如呼吸频率，心率，体温和睡眠时间等。在实验期间，动物给定特定的饲料和水，每隔一段时间，根据它们的体重的变化确定动物的能量摄入和消耗。然而，小动物能量代谢测定的简易方法也有一些弊端。例如，由于动物需要在室内处于封闭环境，一旦动物被放置在室内，他们不能体验到真实的外界环境，从而使得实验数据不够真实。另外，小动物在封闭环境中缺乏适合的空间，他们可能会害怕，影响实验结果。综上所述，小动物能量测定的简易方法是一种有效的测定方法，可以有效地测量动物的能量利用模式，从而获得有用的信息。但是，这种方法也有一些弊端，因此在使用时还需要注意一些其他因素，以确保测定结果的准确性。此外，研究者还可以开展更多相关研究，为动物能量代谢技术提供更多灵活性，以便更好地研究动物的能量利用和行为。例如，研究

者可以利用实时的摄影机监控系统来观察动物在封闭环境中的活动，这将有助于更加准确地测量动物的能量消耗。此外，研究者可以采用基于植物的系统，结合小动物能量测定的简易方法，从而更加准确地测量动物的能量代谢。未来，小动物能量代谢研究的简易方法将被进一步开发和完善，以帮助我们更好地理解动物的生态学和行为。

人体能量代谢及其测量方法

人体能量代谢及其测量方法人体能量代谢是指机体在某一特定时期内所消耗的能量量。它包括基础代谢、食物消化代谢、运动代谢和生长发育代谢等。人体能量代谢的测量是了解人体能量消耗情况的重要手段。在营养学、训练学和运动医学中，人体能量代谢的测量具有重要的理论和实际意义。人体能量代谢的深入研究可帮助人们更好地了解人体内部的运作机理，掌握合适的营养补给和训练方案。同时，也可为相关医学研究提供重要的基础和指导意义。 1. 基础代谢和测量方法基础代谢是指在清醒、空腹、安静的状态下，人体所需要的能量消耗。基础代谢率随着年龄、性别、体质量等因素有所不同。通常，成年男性的基础代谢速率比女性高出10%-20%；而偏瘦的人基础代谢速率比肥胖的人高出10%以上。目前，常用的测量基础代谢的方法有静态直接测量、动态代谢测定、补偿余热推定、生化法和计算公式等。静态直接测量是通

过神经和布炮器，测定清醒安静的人的氧气消耗量和二氧化碳排出量，用来计算基础代谢。动态代谢测定是通过测量体内的氧和二氧化碳反应，计算所有代谢过程产生的热量。补偿余热推定是通过测定人们进行特定运动时的能量消耗和产热量，推算出未进行剧烈运动时的代谢率。生化法是测量人体不同组织的新陈代谢活性，进而计算出基础代谢。计算公式法是通过人体各项生理指标的计算，从而估算基础代谢。 2. 食物消化代谢和测量方法食物消化代谢是指人体消化并吸收食物所需的代谢过程。食物消化代谢与饮食摄入质量和饮食结构有关。食物消化代谢的测量通常结合胃肠道功能测定和生化测定。胃肠道功能测定可通过X 光、超声波、治疗仪等非侵入性方法来测量胃肠活动，观察胃肠道的消化过程。生化测定可通过测定人体唾液、胃液、胆汁、肠液等液体的典型成分，推测消化代谢的状态。 3. 运动代谢和测量方法运动代谢是指人体进行各种运动时所消耗的能量。运动代谢包括静态代谢和动态代谢。静态代谢是指人体在静止状态下所消耗

动物能量代谢实验技术(第一章)

第一章动物能量代谢的基本原理第一节能量转换的某些热力学概念研究能的转换和传递过程及其规律的科学成为热力学。 1、热力学第一定律（能量守恒定律）能量从一种形式转化为其他形式时，其总量保持不变。宇宙间能的总量是恒定的，而只是能量的转变与传递。同一化学反应，不论其经历的过程如何（一步完成或几步完成），只要体系的初态与终态一定，则反应的热效应总是相等的。 2、热力学第二定律一切自发过程都是不可逆的，热不可能在无外加条件下从低温物体流到高温物体。 3、动能与位能动能是指可以用于各种生命活动的能量，如物质运输，肌肉收缩，神经传导等；位能是指一个物体或一个系统中所束缚着的能量，在一定条件下可释放出来变为动能而作功。 4、熵系统的位能蕴含于系统的秩序之中，系统愈有秩序则所蕴含的位能就愈多。系统当由高能级转向低能级释放出能量的同时，系统的秩序便随之减小，或者说无序度增大了。热力学把这种无序度成之为熵。物体的温度愈高，其无序度愈大，熵4愈低。理论上认为，熵在-273.15℃时等于零。

第二节营养物质的能量一、燃烧热（总能） 1克分子物质完全氧化时的热效应称该物质的燃烧热，也就是它的总能。对于有机物质来说，完全燃烧是指C变成CO2，H变成H2O，S变成SO2等。热的单位是卡，千克，兆卡。能量的单位是焦耳，千焦，兆焦。 1卡 = 4.184焦耳。二、营养物质的燃烧热及测定方法 1、营养物质的燃烧热营养物质的燃烧热取决于营养物质的分子组成。每克C氧化为CO2时产生8.03千卡热能；每克H氧化为H2O时产生34.5千卡热能。饲料中的产能物质主要为碳水化合物，脂肪和蛋白质。碳水化合物平均含C 44%，含H 6%，其燃烧时平均产热4.1千卡/克（8.03 * 0.44 + 34.5 * 0.06）；脂肪平均含C 77%，含H 12%，其燃烧时平均产热9.45千卡/克（8.03 * 0.77 + 34.5 * 0.12）；蛋白质平均含C 53%，含H 7%，其燃烧时平均产热5.65千卡/克（8.03 * 0.53 + 34.5 * 0.07）。 2、燃烧热的测定方法 1）用氧弹式测热器测定：将一定量的待测样本置于一密封的厚壁钢弹内，向内充入过量的纯氧，将钢弹浸入一装有水的容器中，用电点燃钢弹内的样本使其与氧充分化和燃烧，所放之热由水、钢瓶和盛水的容器所吸收，温度升高，将水及整个系统温度上升的度数乘以其比热，就可得知样本燃烧所放之热-样本的燃烧热。 2）由饲料中产能物质的含量进行推算：燃烧热（Kcal /100克）= 5.72 *（粗蛋白%）+ 9.5 *（粗脂肪%）+ 4.79 * （粗纤维%）+ 4.03 *（无氮浸出物%）此类估算模型很多，不同的估算模型是在不同条件下用不同类型的饲料配合出来的，因而，对于不同类型的饲料应选用不同的模型进行估算。

细胞能量代谢检测的方法,靶向代谢组-非靶向代谢组

细胞能量代谢检测的方法，靶向代谢组-非靶向代谢组背景细胞代谢是细胞生物学中一个重要的领域，细胞代谢指的是细胞中各种分子间相互转化的过程，同时这些过程也包括能量的生成和消耗过程。细胞能量代谢的异常在许多疾病的发生和发展过程中都扮演了重要的角色。因此，研究细胞能量代谢对于深入了解疾病的发生、发展机理以及疾病治疗都具有重要的意义。常见的细胞能量代谢检测方法主要包括靶向代谢组和非靶向代谢组。靶向代谢组靶向代谢组主要针对想要研究的特定代谢物或代谢产物，通过一些特定的方法来分析其生成量或变化程度，从而对细胞能量代谢进行评估。在常见的靶向代谢组检测方法中，包括色谱质谱分析（GC-MS）、高效液相色谱（HPLC）、液相色谱-质谱（LC-MS）等。这些方法都依靠不同的原理来实现对目标代谢物的检测与分析。例如，在GC-MS方法中，样品先经过气相色谱柱分离，然后进入质谱检测器进行质谱分析，最后得到代谢产物的质谱图谱。通过对质谱图谱的分析，不仅可以确定代谢产物的类型，还能知道其数量和相对丰度等信息，从而可以更加准确地评估细胞能量代谢水平。非靶向代谢组相比于靶向代谢组，非靶向代谢组检测方法则更加综合，不仅可以对目标代谢物进行评估，还可以对所有的代谢物进行全面的检测和分析。常见的非靶向代谢组检测方法包括液相色谱-质谱（LC-MS）、核磁共振（NMR）等。这些方法可以分析细胞中所有代谢物的生成量或变化程度，并生成大量的代谢数据。通过对这些数据进行综合分析，可以全面了解细胞能量代谢的情况，为疾病的治疗提供更加准确的参考。需要指出的是，非靶向代谢组检测方法的数据量较大，处理起来比较困难。同时，非靶向代谢组检测也需要对各种因素进行校正与对比，避免人为因素对数据的干扰，保证分析结果的准确性。结论细胞能量代谢是细胞生物学中一个重要的领域，靶向代谢组和非靶向代谢组则是研究细胞能量代谢的两种常见方法。

生理学┃能量代谢的测定

生理学┃能量代谢的测定生理学· 能量代谢与体温第一节能量代谢 “ 二、能量代谢的测定（一）能量代谢的测定原理能量代谢率（energy metabolism rate）是指机体在单位时间内的能量代谢量，是评价机体能量代谢水平的常用指标。机体的能量代谢遵循能量守恒定律，即在整个能量转化的过程中，机体消耗的蕴藏于能源物质中的化学能和最终转化为热能及所做的外功按能量来折算是完全相等的。因此，测定整个机体的能量代谢率，可通过测定机体在一定时间内所消耗的营养物质的量，然后按营养物质的热价（见后文）计算出它们所含的能量，也可通过测定机体在一定时间内产生的热量与所做的外功量。但实际上很难测定机体在一定时间内所消耗的营养物质的量，故通常采用间接的方法来推算，即通过测定机体在一定时间内能源物质代谢所消耗的O2量和产生的CO2量，推算出营养物质的消耗量，并计算出产热量，这样就能得到机体的能量代谢率。若使机体保持在安静状态下，避免做外功，则此时机体产生的热量即为所消耗的能量，因而只需测定机体在一时间内的散热量即可获得能量既可获得能量代谢率。（二）能量代谢的测定方法根据机体能量代谢的测定原理，测定机体能量代谢率通常采用直接测热法和间接测热法两种方法。 1、直接测热法：直接测热法（direct calorimetry）是指直接测定受试者安静状态下在一定时间内的散热量的方法。测定时让受试者居于一个特殊的隔热小室内，受试者应保持安静状态，通过测定一定时间内流经隔热室的水温变化及水的流量，计算出受试者单位时间内发散的总热量。由于直接测热法所使用的装置结构较为复杂，操作也很烦琐，故这种方法受到很大限制，一般主要用于科学研究。

间接能量测定

间接能量测定间接能量测定的原理及应用一、三大产能营养素 1、三大产能营养素：蛋白质、脂肪和糖（碳水化合物） 2、主要功能：维持人体生命活动是人体产生能量的源泉 3、摄入过剩：肥胖糖尿病、三高等 4、摄入不足：营养不良贫血、低血糖、儿童发育不良、免疫力低下、延缓病人的康复等 5、平衡问题直接关系到人们的健康，只有保持三大营养素的平衡，才能使能量代谢处于平衡状态，使人获得健康。 6、能量代谢：研究人体能量摄入与消耗，静态/运动状态下营养物质的代谢氧化二、如何测能量代谢 1、传统的能量代谢测定（1）Harris-Benedict公式男性 66 + { x 体重 (kg)} + {5 x 身高 (cm)} –{ x 年龄 (yrs)} 女性 655 + { x体重(kg)} + { x身高(cm)} – { x年龄(yrs)} （2）根据经验估计：25-35kcal/L或基础疾病*应激系数等 2、间接能量测定法（金标准）通过使用代谢监测系统测定二氧化碳的产生量、氧气的消耗量来计算三大营养物质在能量消耗中的构成，并得出三大营养素在人体的代谢情况与平衡状况，从而为患者提供科学有效、配比适当的营养支持。原理：不同的营养基质(碳水化合物，蛋白质和脂肪)在代谢时需要消耗不同量的氧通过测定呼吸气体中氧和二氧化碳的变化，就可以了解测试对象

能量代谢和能量消耗的详细情况测定尿素氮(urea urinary nitrogen，UUN )，可以帮助我们确定营养基质的混合比例准确的测试结果有助于为病人提供适当、适量和科学的营养支持掌握病人代谢状况的变化，为调整营养处方提供依据间接测热法是测定能量消耗的“Gold Standard”金标准

小白鼠能量代谢的测定讲稿

小白鼠能量代谢的测定讲稿一、相关理论知识：（一）能量代谢的概念机体能量的来源：1、糖：2、脂肪：3、蛋白质：在一般生理情况下，人体主要利用体内的糖和脂肪来获能，但某些氨基酸可转变为肝糖原与贮存脂肪。（二）能量代谢的测定 1、原理热力学第一定律指出：能量在由一种形式转化为另一种形式的过程中，它既不增加，也不减少。这是所有形式的能量（包括热能、动能、电能、化学能）互相转化的一般规律，也就是“能量守恒定律”。根据化学反应中的定比定律——反应物的量与产物的呈一定的比例关系。例如：氧化1molG，需6molO2，同时产生6molCO2和6molH2O，并且释放出一定量的能（C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+Q），同一种化学反应，不论经过什么样的中间步骤，也不管反应条件差异有多大，这种定比关系依然不变。 2、几个概念及正常值（1）食物的氧热价：体内某种营养物质氧化时，每消耗1L氧气时所产生的热量。实验得知，糖的氧热价为5.0Kcal，

脂肪的氧热价为4.7Kcal，蛋白质的氧热价4.5 Kcal。由于日常生活中摄取的食物一般为混合食物，体内物质的氧化分解也不是单纯的糖或脂肪或蛋白质，而是混合的，所以根据耗氧量来推算出机体的产热量，还必须知道各种物质在体内氧化的比例，为此又必须了解被测者的呼吸商。（2）呼吸商（RQ）：将某一种营养物质氧化时，同一时间内二氧化碳的产生量和氧气消耗量的比值。由于食物的碳、氧及氢含量不同，因此在体内氧化时的耗氧量及CO2产生量也不同，RQ也就不同。如糖氧化时，其消耗的氧和产生的CO2量相等，故RQ为1；而脂肪氧化时，其CO2的产生量小于O2的消耗量，故RQ小于1，一般膳食的人，RQ约为0.82左右。（三）能量代谢的测算方法在讲述如何测算能量代谢以前，首先要了解耗氧量与CO2产生量的测定方法，它有两种方法：一为直接测量方法法；二为间接测定法。另一种更为简便的简略法只利用代谢率测定器测出受试者一定时间内（通常为6min）的耗氧量，受试者一般都吃混合膳食，所以通常将呼吸商定为0.82，而RQ为0.82时的氧热价为4.825 Kcal （20.1878KJ），因此该受试者24h的产热量为1930 Kcal （8075.12KJ）。（四）能量代谢率

代谢分析仪器的原理和应用

代谢分析仪器的原理和应用 1. 前言随着健康意识的普及和科技的进步，人们对代谢分析的需求逐渐增加。代谢分析仪器作为一种重要工具，在医学、运动科学、营养学等领域中发挥着重要作用。本文将介绍代谢分析仪器的原理和应用。 2. 代谢分析仪器的原理代谢分析仪器通过测量人体的各种生理指标和代谢产物，来评估人体能量代谢和燃烧效率。以下是代谢分析仪器常用的原理： 2.1 呼吸氧气消耗法呼吸氧气消耗法是一种常用的代谢分析原理。该方法通过测量呼气气体中的氧气浓度变化，来计算出人体的氧气消耗量。利用氧气消耗量，可以评估人体的基础代谢率、运动代谢率以及脂肪氧化率等生理参数。 2.2 酶法酶法是另一种常用的代谢分析原理。该方法通过测量人体代谢产物中的特定酶活性，来间接评估代谢过程中的能量消耗和代谢产物的生成情况。常见的酶法包括测量乳酸、乙酰胆碱酯酶、肌酸激酶等。 2.3 示波法示波法是一种非常准确和直观的代谢分析原理。该方法通过测量人体的生物电信号，如心电图、肌电图等，来评估人体的代谢水平和身体状况。示波法常被运动员和康复患者使用，以监测运动过程中的疲劳和康复进程。 3. 代谢分析仪器的应用代谢分析仪器在医疗、运动科学、营养学等领域有广泛应用。以下是一些常见的应用： 3.1 医学应用代谢分析仪器在医学中有重要应用。医生可以利用代谢分析仪器来评估病人的基础代谢率和能量消耗，帮助制定个体化的治疗方案。此外，代谢分析仪器还可以用于监测患者的生理状态和康复进程。

3.2 运动科学应用在运动科学领域，代谢分析仪器可以用来评估运动员的能量消耗和燃烧效率。通过测量氧气消耗量和乳酸浓度等指标，运动科学家可以了解运动员的训练效果和身体状况，从而制定更科学的训练计划。 3.3 营养学应用营养学研究中，代谢分析仪器可以用来评估不同食物对人体能量代谢的影响。通过测量餐后能量消耗和代谢产物的变化，可以了解不同食物的热效应和代谢特点，为制定科学的饮食方案提供依据。 3.4 环境监测应用代谢分析仪器还可以应用于环境监测。通过测量生物体内的代谢产物和有毒物质的浓度，可以评估环境污染程度和生态系统的健康状况。这对于保护环境、预防疾病具有重要意义。 4. 总结代谢分析仪器以其准确、可靠的原理和广泛的应用领域，成为医学、运动科学和营养学等领域不可或缺的工具。通过测量呼吸氧气消耗、酶活性和生物电信号等指标，代谢分析仪器可以评估人体的能量代谢和生理状态，帮助医生、科学家和营养师制定个体化的治疗和训练方案。此外，代谢分析仪器还可以应用于环境监测，为保护环境和预防疾病做出贡献。通过不断的研究和创新，代谢分析仪器在未来将发挥更加重要的作用。

新陈代谢计算方法

新陈代谢计算方法是指通过对人体进行能量代谢的计算，得出每日所需热量的方法。这个方法可以帮助人们控制自己的饮食，有助于减肥和保持健康。下面将分别讲述新陈代谢计算方法的基本原理、计算公式、需要注意的问题、优缺点以及它的应用。一、基本原理新陈代谢是人体从食物中提取能量的过程，它与体重、身高、年龄、性别、体质等因素有关。每个人的新陈代谢率都不同，通常随着年龄的增长而减缓。新陈代谢率高的人消耗的能量多，而低的人则少。而新陈代谢计算方法就是根据这些因素来计算出每个人所需的热量。二、计算公式新陈代谢计算方法采用的是基础代谢率（BMR）和活动代谢率（AMR）两种计算方法，其中BMR是身体在安静状态下每日消耗的最小热量，AMR则是考虑到个人的生活工作情况，加上相应的系数后得出的热量值。BMR的计算公式是：男性BMR=88.36+(13.4×体重kg)+(4.8×身高cm)-(5.7×年龄)，女性BMR=447.6+(9.25×体重kg)+(3.1×身高cm)-(4.3×年龄)。AMR的计算公式则是：BMR×活动系数，不同的活动系数代表不同的活动强度，如1.2表示轻度运动，1.55表示中度运动，1.9表示高强度运动。三、需要注意的问题新陈代谢计算方法只是一个大致的估算，实际上每个人的代谢率都会受到一些其他因素的影响，如某些药物的影响、肌肉量和体脂肪量的变化等。因此，这个方法只是提供一个基准值，不能完全依赖计算结果。四、优缺点新陈代谢计算方法的优点是简单易行，只需要测量一些基本指标，就可以得出相应的结果。而缺点是它并没有考虑到各种身体状况的具体情况，因此结果可能会存在误差。五、应用新陈代谢计算方法适用于那些想要改变饮食习惯、减肥或增肌的人群。通过计算所需热量，可以制定出相应的饮食计划和锻炼方案，从而达到自己想要的效果。总之，新陈代谢计算方法是通过测量个体基本指标来估算每日所需热量的方法。虽然这个方法存在一定的误差，但在一定程度上还是能够提供参考价值，有助于人们了解自己的身体情况，制定健康的饮食和锻炼计划。

基础代谢量的测定条件(一)

基础代谢量的测定条件(一) 基础代谢量的测定条件什么是基础代谢量？基础代谢量（BMR）是指人体在安静状态下所消耗的最低热量，用于维持基本的生命活动，如呼吸、血液循环和细胞代谢等。为什么要测定基础代谢量？测定基础代谢量可以帮助我们了解自己的能量消耗情况，进而制定合理的饮食和运动计划，从而达到控制体重、健康管理的目的。如何进行基础代谢量的测定？基础代谢量的测定需要满足以下条件： •饥饿状态：在测量前至少8小时内不进食。这是因为食物的消化吸收会增加能量消耗，影响测定结果。 •完全休息：在测量前至少8小时内不进行剧烈活动。身体的运动会增加能量消耗，影响测定结果。 •室温环境：在室温条件下进行测量，通常为20-25摄氏度。极端温度会影响新陈代谢的速率，从而影响测定结果。 •心理平静：在测量期间保持心理平静，避免焦虑或紧张状态。因为情绪的波动会引起神经内分泌系统的变化，影响能量代谢。

•平躺姿势：在测量期间保持平躺姿势，避免过度活动或弯腰。不合适的姿势会影响代谢的准确测定。测定基础代谢量的方法目前常用的方法有： 1.标准化计算公式法：根据性别、年龄、身高和体重等因素，使用特定的公式来估算基础代谢量。常用的公式有Harris-Benedict 和Mifflin-St Jeor公式等。 2.间接卡路里法：通过测量氧气消耗和二氧化碳产生的量，计算出能量消耗。常用仪器有代谢仪和呼吸气体分析仪等。 3.手持式代谢仪法：使用小型手持设备，通过测量呼吸中的氧气和二氧化碳含量，估算基础代谢量。这种方法相对便捷，适合在日常生活中使用。结论基础代谢量的测定是了解能量消耗情况、制定合理饮食和运动计划的重要手段。在进行测定时，需要注意满足特定的条件，以得到准确可靠的结果。选择合适的测定方法也是至关重要的。通过科学的测量和分析，我们能更好地了解自己的身体，保持健康和活力。其他影响因素除了测定条件外，还有一些其他因素也会对基础代谢量产生影响：

能量代谢和体温

能量代谢和体温能量代谢与体温第一节能量代谢第二节体温医学生理学书ppt 第一节能量代谢能量代谢:指体内物质代谢过程中所伴随的能量释放、转移、贮存和利用。一、机体能量的来源与去路 (一)能量的来源1.糖:主要(70%以上) 脑组织所需能量则完全来源于糖的有氧氧化。2.脂肪：次之(30%) 3.蛋白质：很少(长期饥饿或极度消耗时，才成为主要能量来源)。医学生理学书ppt (二)能量的去路能源物质释放的能量有50% 转化为热能，其余以自由能形式贮存于ATP中。医学生理学书ppt 二、能量代谢的测定(一)能量代谢测定的基本原理机体的能量代谢也遵循“能量守恒定律” 因此，测定机体在单位时间内发散的总热量或所消耗的食物量，可测

算出整个机体在单位时间内能量代谢的量，即能量代谢率。医学生理学书ppt (二)能量代谢的测定方法1.直接测热法 2.间接测热法：⑴ 间接测热法原理：利用“定比定律” ,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。医学生理学书ppt 相关的几个概念： ① 食物的热价:1g食物在氧化时所释放出来的热量，称为食物的热价。 ②食物的氧热价：某种食物氧化时,每消耗1升氧所产生的热量称为该种食物的氧热价。 ③呼吸商(RQ):指一定时间内，机体的CO2产生量与耗O2量的比值。 RQ=CO2产生量/耗O2量医学生理学书ppt 各种食物在体内氧化时的耗O2量、CO2产生量的不同，根据RQ可估计一段时间内机体氧化各种食物的比例：RQ=1.0 : 氧化糖RQ=0.82: 一般饮食RQ=0.70 : 氧化脂肪 ─────────────────────────── 物质耗氧量产CO2量物理热价生理热价氧热价呼吸商(L/g) (L/g) (KJ/g) (KJ/g) (KJ/g) (R Q)

能量代谢和体温调节

能量代谢和体温调节第八章能量代谢和体温调节第一节能量代谢新陈代谢是机体生命活动的基本特征之一，它包括合成代谢与分解代谢两个方面。分解代谢时伴有能量的释放，而合成代谢时却需要供给能量，因此，在新陈代谢过程中，物质的变化与能量的转移是密切联系的。通常把物质代谢过程中所伴随的能量释放、转移、贮存和利用，称能量代谢(energy metabolism) 一、能量在体内释放、转移、贮存和利用（一）三种营养物质的代谢放能机体所需要的能量来源于食物中三大营养物质糖、脂肪、蛋白质。这些物质分子结构中的碳氢键蕴藏着化学能，在氧化过程中碳氢键断裂，生成CO 2和H 2 O，并释放出大量的能量，因此将这些物质又称能源物质。在能源物质中又以糖最为重要，机体所需要的能量70%是由糖氧化分解供给的。 1、糖：体内糖代谢是以葡萄糖为中心进行的，随供氧情况的不同，糖分解供能的途径也不同。 ①氧供应充足葡萄糖可完全氧化释放出大量能量，称糖的有氧氧化。 1mol葡萄糖完全氧化分解可放能2872.3KJ（686kcal)，可净合成38molATP ②氧供应不足葡萄糖只能分解到乳酸阶段，释放能量少，称糖的无氧酵解。 1mol葡萄糖经无氧酵解仅供能217.7KJ（52kcal),可净合成2mol 的ATP。

糖的有氧氧化是机体主要供能途径，糖酵解虽然释放的能量少，但在缺氧状态是极为重要，（因为这是人体的能源物资惟一不需要氧的供能途径）它能供应一部分急需的能量。 2、脂肪：是体内贮能和供能的重要物质，（体内脂肪的贮存量要比糖多得多。脂肪在细胞内是以甘油三脂的形式存在，当机体需要时，首先被脂肪酶分解成脂肪酸、甘油。脂肪酸可被肝或肝以外的组织氧化分解、利用，脂肪酸供能方式是β氧化，逐步分解成许多乙酰辅酶A而进入糖的氧化途径，彻底分解，同时释放大量能量；甘油主要在肝被利用，经过磷酸化和脱氢处理而进入糖的氧化分解来供能。）1mol软脂酸完全氧化，可产生130mol的ATP。脂肪虽是一个重要的供能物质，但它的充分利用是有赖于糖的正常代谢。所以最重要的供能物质还是糖，脂肪在体内重要的功能是贮存能量，体内脂肪的贮存量比糖多得多。 3、蛋白质是构成机体组织成分的重要物质，作为能量来源是它的次要功能。只有在某些特殊情况下，如长期不能进食或消耗量极大时，机体才依靠蛋白质分解所产生的氨基酸供能，以维持必要的生理功能。（组成蛋白质的基本单位是氨基酸，不论是由肠道吸收的氨基酸，还是有机体自身蛋白质分解所产生的氨基酸，都主要用于重新合成机体组织细胞成分，实现组织的自我更新，或用于合成酶，、激素等生物活性物质，而为机体功能则是蛋白质的次要功能。氨基酸在体内经过脱氨基作用和氨基转换作用而分解成非氮成分和氨基。非氮成分（α-酮酸）可进入三羧酸循环氧化功能；氨基则作为尿氮成分从尿中排出，由于氨基未曾完全氧化，它提供的能量也较体外燃烧时少。）虽然集体所需要的能量来源与三大营养物质，但机体的组织细胞并不能直接利用食物的能量来进行各种生理活动。机体能量的直接提供者为三磷酸腺苷（ATP）。（二）腺苷三磷酸（ATP）：是含有2个高能磷酸键的化合物，能量贮存在高能键中。