能量代谢的原理PPT课件
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生理学能量代谢ppt课件
腋 温 36.0-37.4 ℃ 最稳定 口腔温 36.7-37.7 ℃ 喘气、饮水影响 直肠温 36.9-37.9 ℃ 出汗、测量姿势 鼓膜、食道—反映脑组织和机体深部温度 可信度 ：直肠温＞口腔温＞腋窝温
临床常用口温和腋温。测定腋温时要注意 无汗、夹紧体温计和测量时间（约需10min）。
36
（二）体温的正常变动
5959温热性发汗温热性发汗精神性发汗精神性发汗汗腺汗腺全身绝大部分汗腺分全身绝大部分汗腺分泌手掌足跖除外手掌足跖除外手掌足跖前额和腋窝等手掌足跖前额和腋窝等部位汗腺部位汗腺神经神经支配支配交感神经的胆碱能节交感神经的胆碱能节后纤维后纤维肾上腺素能神经纤维肾上腺素能神经纤维刺激刺激温热刺激温热刺激情绪激动或精神紧张情绪激动或精神紧张意义意义加强散热对体温调加强散热对体温调节有重要作用节有重要作用与体温调节无关可能与湿与体温调节无关可能与湿润手掌和足跖增加摩擦力润手掌和足跖增加摩擦力有关有关606033循环系统的调节反应循环系统的调节反应热环境下
14
二、能量代谢的测定方法
（三）临床上应用的简化测定法
通常将蛋白质的消耗量忽略不计，只测定 单位时间内的耗O2量和CO2产量，计算呼 吸商，按非蛋白呼吸商查表，得到对应氧 热价，即可计算总产热量。
另一更简便方法是将非蛋白呼吸商定为 0.82，氧热价为20.20 kJ ，只需测定单 位时间内的耗氧量，便可按下式计算机 体的产热量：
高于43
生命危险
34
第二节 体温及其调节
一、体温
（一）表层（体表）体温和深部（体核）体温 人体外周组织（皮肤、皮下组织和肌肉等）的
温度称为表层温度（shell temperature）。
机体深部（心、肺、脑和腹腔内脏等）的温度 称为深部温度（core temperature）。
临床常用口温和腋温。测定腋温时要注意 无汗、夹紧体温计和测量时间（约需10min）。
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（二）体温的正常变动
5959温热性发汗温热性发汗精神性发汗精神性发汗汗腺汗腺全身绝大部分汗腺分全身绝大部分汗腺分泌手掌足跖除外手掌足跖除外手掌足跖前额和腋窝等手掌足跖前额和腋窝等部位汗腺部位汗腺神经神经支配支配交感神经的胆碱能节交感神经的胆碱能节后纤维后纤维肾上腺素能神经纤维肾上腺素能神经纤维刺激刺激温热刺激温热刺激情绪激动或精神紧张情绪激动或精神紧张意义意义加强散热对体温调加强散热对体温调节有重要作用节有重要作用与体温调节无关可能与湿与体温调节无关可能与湿润手掌和足跖增加摩擦力润手掌和足跖增加摩擦力有关有关606033循环系统的调节反应循环系统的调节反应热环境下
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二、能量代谢的测定方法
（三）临床上应用的简化测定法
通常将蛋白质的消耗量忽略不计，只测定 单位时间内的耗O2量和CO2产量，计算呼 吸商，按非蛋白呼吸商查表，得到对应氧 热价，即可计算总产热量。
另一更简便方法是将非蛋白呼吸商定为 0.82，氧热价为20.20 kJ ，只需测定单 位时间内的耗氧量，便可按下式计算机 体的产热量：
高于43
生命危险
34
第二节 体温及其调节
一、体温
（一）表层（体表）体温和深部（体核）体温 人体外周组织（皮肤、皮下组织和肌肉等）的
温度称为表层温度（shell temperature）。
机体深部（心、肺、脑和腹腔内脏等）的温度 称为深部温度（core temperature）。
运动生理学课件能量代谢
通过合理饮食和适量运动 ，控制体重在健康范围内 ，是维护健康的重要措施 。
能量平衡与慢性疾病预防
慢性疾病
如心血管疾病、糖尿病和某些癌 症等慢性疾病，与能量平衡密切
相关。
风险因素
长期能量摄入过多或过少，都可能 导致慢性疾病的发生。保持能量平 衡有助于降低这些风险。
预防措施
通过维持能量平衡，结合其他健康 生活方式，如合理饮食、规律运动 等，可以有效预防慢性疾病的发生 。
感谢您的观看
THANKS
能量就越多。
意义
活动代谢是人体能量消耗的重要 组成部分，适量的活动可以促进 能量消耗，有助于控制体重和预
防肥胖。
食物特殊动力作用
定义
食物特殊动力作用是指摄食过程中对食物进行消化、吸收 、代谢转化过程而消耗的热量。
影响因素
食物特殊动力作用的消耗与摄食量、食物种类和个体差异 有关。一般来说，摄食量越大、食物中蛋白质含量越高， 食物特殊动力作用所消耗的能量就越多。
脂肪
脂肪是运动中主要的慢速能源 ，能够提供大量的能量，帮助 运动员在长时间内维持运动。
脂肪的能量密度高，每克脂肪 可以提供9千卡的能量，比碳水 化合物和蛋白质都高。
在长时间、低强度的运动中， 脂肪的供能比例较高，而在高 强度运动中，脂肪供能比例较 低。
蛋白质
蛋白质在运动中主要起修复和构 建肌肉的作用，但在某些情况下
在动物体内，呼吸作用是主要的能量来源，通过氧化有机物来释放能量 。
能量代谢的生理意义
能量代谢是维持生物体正常生理功能的基础，为各种生理活动提供所需的能量。
通过能量代谢，生物体能够适应环境变化，维持内环境的稳态，保证正常的生理功 能。
能量代谢与生长发育、应激反应等生理过程密切相关，对生物体的生存和繁衍具有 重要意义。
能量平衡与慢性疾病预防
慢性疾病
如心血管疾病、糖尿病和某些癌 症等慢性疾病，与能量平衡密切
相关。
风险因素
长期能量摄入过多或过少，都可能 导致慢性疾病的发生。保持能量平 衡有助于降低这些风险。
预防措施
通过维持能量平衡，结合其他健康 生活方式，如合理饮食、规律运动 等，可以有效预防慢性疾病的发生 。
感谢您的观看
THANKS
能量就越多。
意义
活动代谢是人体能量消耗的重要 组成部分，适量的活动可以促进 能量消耗，有助于控制体重和预
防肥胖。
食物特殊动力作用
定义
食物特殊动力作用是指摄食过程中对食物进行消化、吸收 、代谢转化过程而消耗的热量。
影响因素
食物特殊动力作用的消耗与摄食量、食物种类和个体差异 有关。一般来说，摄食量越大、食物中蛋白质含量越高， 食物特殊动力作用所消耗的能量就越多。
脂肪
脂肪是运动中主要的慢速能源 ，能够提供大量的能量，帮助 运动员在长时间内维持运动。
脂肪的能量密度高，每克脂肪 可以提供9千卡的能量，比碳水 化合物和蛋白质都高。
在长时间、低强度的运动中， 脂肪的供能比例较高，而在高 强度运动中，脂肪供能比例较 低。
蛋白质
蛋白质在运动中主要起修复和构 建肌肉的作用，但在某些情况下
在动物体内，呼吸作用是主要的能量来源，通过氧化有机物来释放能量 。
能量代谢的生理意义
能量代谢是维持生物体正常生理功能的基础，为各种生理活动提供所需的能量。
通过能量代谢，生物体能够适应环境变化，维持内环境的稳态，保证正常的生理功 能。
能量代谢与生长发育、应激反应等生理过程密切相关，对生物体的生存和繁衍具有 重要意义。
能量代谢(生理学第七版)PPT课件
储存的能量。
磷酸戊糖途径
磷酸戊糖途径是葡萄糖氧化分解 的一种方式，其代谢产物对维持 细胞内还原环境具有重要意义。
能量代谢的重要性
01
02
03
维持生命活动
能量代谢是维持生物体正 常生命活动的基础，没有 能量代谢，生物体的各项 生理功能将无法进行。
生长发育
能量代谢为生物体的生长 发育提供必要的能量，通 过合成代谢过程合成细胞 和组织所需的物质。
详细描述
肥胖症的病因较为复杂，主要包括遗传、环境、内分泌、炎症和肠道微生物等多种因素。肥胖症患者通常存在能 量代谢异常，如脂肪分解减少、脂肪酸氧化降低、葡萄糖利用降低等。肥胖症可导致多种健康问题，如心血管疾 病、糖尿病、高血压等。
糖尿病
总结词
糖尿病是一种常见的慢性代谢性疾病，主要表现为胰岛素分泌不足或作用缺陷， 导致血糖升高。
ATP
细胞中的主要能源物质，用于各种 生命活动的直接供能。
生物电
某些细胞在兴奋过程中能够产生生 物电，传递信息。
03
能量代谢的调节
激素对能量代谢的调节
胰岛素
胰高血糖素
肾上腺素
甲状腺激素
促进细胞对葡萄糖的摄 取和利用，降低血糖水
平。
促进糖原分解和糖异生， 升高血糖水平。
促进糖原分解和糖异生， 升高血糖水平；同时促 进脂肪分解，提供能量。
生物体的能量主要来源于食物中的有 机物，通过氧化分解或合成代谢过程 释放出所含的化学能。
能量代谢的分类
有氧代谢
有氧代谢是指细胞在氧的参与下， 通过多种酶的催化作用，把有机 物彻底氧化分解（通常以分解葡 萄糖为主），产生二氧化碳和水，
释放能量。
无氧代谢
无氧代谢是指细胞在无氧条件下， 通过酶的催化作用，把有机物不 彻底地氧化分解，同时释放出所
磷酸戊糖途径
磷酸戊糖途径是葡萄糖氧化分解 的一种方式，其代谢产物对维持 细胞内还原环境具有重要意义。
能量代谢的重要性
01
02
03
维持生命活动
能量代谢是维持生物体正 常生命活动的基础，没有 能量代谢，生物体的各项 生理功能将无法进行。
生长发育
能量代谢为生物体的生长 发育提供必要的能量，通 过合成代谢过程合成细胞 和组织所需的物质。
详细描述
肥胖症的病因较为复杂，主要包括遗传、环境、内分泌、炎症和肠道微生物等多种因素。肥胖症患者通常存在能 量代谢异常，如脂肪分解减少、脂肪酸氧化降低、葡萄糖利用降低等。肥胖症可导致多种健康问题，如心血管疾 病、糖尿病、高血压等。
糖尿病
总结词
糖尿病是一种常见的慢性代谢性疾病，主要表现为胰岛素分泌不足或作用缺陷， 导致血糖升高。
ATP
细胞中的主要能源物质，用于各种 生命活动的直接供能。
生物电
某些细胞在兴奋过程中能够产生生 物电，传递信息。
03
能量代谢的调节
激素对能量代谢的调节
胰岛素
胰高血糖素
肾上腺素
甲状腺激素
促进细胞对葡萄糖的摄 取和利用，降低血糖水
平。
促进糖原分解和糖异生， 升高血糖水平。
促进糖原分解和糖异生， 升高血糖水平；同时促 进脂肪分解，提供能量。
生物体的能量主要来源于食物中的有 机物，通过氧化分解或合成代谢过程 释放出所含的化学能。
能量代谢的分类
有氧代谢
有氧代谢是指细胞在氧的参与下， 通过多种酶的催化作用，把有机 物彻底氧化分解（通常以分解葡 萄糖为主），产生二氧化碳和水，
释放能量。
无氧代谢
无氧代谢是指细胞在无氧条件下， 通过酶的催化作用，把有机物不 彻底地氧化分解，同时释放出所
第八章能量代谢ppt课件
用呼吸商计算其能量代谢
第三节 人体能量代谢的测定
第三节 人体能量代谢的测定
（三）产热量的计算方法与步骤 ①准确测定吸入气和呼出气中的O2和CO2浓
度，计算出耗氧量和CO2的排出量； ②求出呼吸商（RQ）； ③查非蛋白呼吸商所对应的氧热价表 用该氧热价乘以一定时间内的总耗氧量，即
得出单位时间内的产热量。
第三节 人体能量代谢的测定
二．影响能量代谢的因素及基础代谢 率
（一）影响能量代谢的因素 1、肌肉活动的影响 肌肉活动可提高机体代谢率，并与运动的 剧烈程度相关。 2、精神活动的影响 精神处于紧张状态时，如烦恼，恐惧或强
第三节 人体能量代谢的测定
3、食物的特殊动力作用 人在进食后的一段时间内（从食后1小时
第八章 能量代谢
能量代谢(Energy Metabolism)是指 在物质代谢中伴随着的能量释放、 转移和利用的过程 。
第一节 人体内能量的来源与去路
一、人体内能量的来源
（一）ATP直接能量来源
ATP酶
ATP
ADP＋Pi ＋能
能源物质：其分解过程中能产生ATP的 物质（糖、脂肪、蛋白质）
第一节 人体内能量的来源与去路
第三节 人体能量代谢的测定
②用梅脱来划分 梅脱（MET），即代谢当量比值，是指运
动时的耗氧量（能耗量）与安静时的耗氧 量（能耗量）的比值。 1MET：相当于安静时的能耗量或代谢率。 或1MET相当于250ml/min的吸氧量。
第三节 人体能量代谢的测定
2、计算机械人体能量代谢的测定
2、氧热价(Thermal Equivalent of Oxygen) 每消耗1升氧所产生的热量称为该物质的氧
热价。 糖：20.93kJ（5.0kcal） 脂肪：19.67kJ（4.7kcal） 蛋白质：18.84kJ（4.5kcal）
第三节 人体能量代谢的测定
第三节 人体能量代谢的测定
（三）产热量的计算方法与步骤 ①准确测定吸入气和呼出气中的O2和CO2浓
度，计算出耗氧量和CO2的排出量； ②求出呼吸商（RQ）； ③查非蛋白呼吸商所对应的氧热价表 用该氧热价乘以一定时间内的总耗氧量，即
得出单位时间内的产热量。
第三节 人体能量代谢的测定
二．影响能量代谢的因素及基础代谢 率
（一）影响能量代谢的因素 1、肌肉活动的影响 肌肉活动可提高机体代谢率，并与运动的 剧烈程度相关。 2、精神活动的影响 精神处于紧张状态时，如烦恼，恐惧或强
第三节 人体能量代谢的测定
3、食物的特殊动力作用 人在进食后的一段时间内（从食后1小时
第八章 能量代谢
能量代谢(Energy Metabolism)是指 在物质代谢中伴随着的能量释放、 转移和利用的过程 。
第一节 人体内能量的来源与去路
一、人体内能量的来源
（一）ATP直接能量来源
ATP酶
ATP
ADP＋Pi ＋能
能源物质：其分解过程中能产生ATP的 物质（糖、脂肪、蛋白质）
第一节 人体内能量的来源与去路
第三节 人体能量代谢的测定
②用梅脱来划分 梅脱（MET），即代谢当量比值，是指运
动时的耗氧量（能耗量）与安静时的耗氧 量（能耗量）的比值。 1MET：相当于安静时的能耗量或代谢率。 或1MET相当于250ml/min的吸氧量。
第三节 人体能量代谢的测定
2、计算机械人体能量代谢的测定
2、氧热价(Thermal Equivalent of Oxygen) 每消耗1升氧所产生的热量称为该物质的氧
热价。 糖：20.93kJ（5.0kcal） 脂肪：19.67kJ（4.7kcal） 蛋白质：18.84kJ（4.5kcal）
运动生理学课件第二章能量代谢
2020/3/15
运动生理学
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引自：Brooks GA, Fahey TD, White TG. Exercise
physiology: human bioenergetics and its applications.4th edition, New York: McGraw-Hill, 2004。
2020/3/15
运动生理学
16
图2-2 葡萄糖有氧氧化概述
2020/3/15
运动生理学
17
2020/3/15
运动生理学
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对于能量代谢而言，三羧酸循 环本身并非ATP合成的主要地 点，其主要作用在于为氧化磷 酸化提供还原当量。
ห้องสมุดไป่ตู้
1分子糖
38或36分子ATP
（糖酵解ATP生成量的18～19倍。）
2020/3/15
运动生理学
3
第一节 人体能量的供给
一、 ATP与ATP稳态 二、 ATP的生成过程 三、 不同途径合成ATP的总量及效率
2020/3/15
运动生理学
4
一、ATP与ATP稳态
*ATP是能量代谢的重要媒介
ATP既是能量的受体又 是能量的供体。
机体中所贮存的ATP 是及其有限的
化学能 新的ATP （不能被机体直接利用）
概念明晰
单位时间内的基 础代谢，称为基 础代谢率，通常 以每小时每平方 米体表面积的产 热量（kJ/m2﹒h） 来表示。
2020/3/15
运动生理学
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测定基础代谢率的条件
清晨空腹，餐后12小时以上，前次进餐为素食，且不 宜过饱，以排除食物特殊动力作用的影响；
室温保持在20-25℃，排除环境温度的影响；
《能量代谢和体温》PPT课件
三种营养物质氧化的几种数据
间接测热法的测定及计算方法:
①测定总耗O2量和总CO2产生量；
②测定尿氮量，根据尿氮量计算蛋白质的分解量；
③计算出蛋白质分解时的耗O2量和CO2产生量； ④计算出糖和脂肪分解时的耗O2量和CO2产生量； ⑤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
⑥总热量=非蛋白代谢的产热量+蛋白质产热量
─────────────── 状态 产热量(KJ/m2.min) ───────────────
肌肉活动对能量 代谢的影响最大。
躺卧 开会 擦窗子 洗衣 扫地 打排球 打篮球 踢足球 持重机枪跃进
2.73 3.40 8.30 9.89 11.37 17.05 24.22 24.98 42.39
───────────────
体 表 面 积 测 算 用 图
2.BMR正常范围：±10％～±15％
＞±20％→可能是病态 甲亢：+25％～+80%；甲减：-20%～-40% 发烧：体温每升高1℃，BMR升高13%
第二节
(一)体温及其正常值
体温及其调节
一、人体体温及其正常变动
体表温度(shell temperature) 体核温度(core temperature)
重要供能物质
脂肪(fat) 重要的供能物质及主要的贮能物质 供能是其次要功能
● 蛋白质(protein)
(二)机体能量的去路 1.约50%直接转变成热能。
2.另50%的能量是自由能,载体是ATP。
三、能量代谢测定的原理和方法
(一)测定原理 能量守恒定律
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。 单位时间内所消耗的能量称为能量代谢率 ( energy metabolism rate)。
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Energy Expenditure (kcal/d)
3500 3000
Resting Energy Expenditure
2500
2000
1500
**
1000
500
0
Before After Predicted
*P<0.05 vs before weight loss
Amatruda et al. J. Clin Invest 1993;92:1236.
1 million
Change in body fat (lb/y)
Energy
Energy Expenditure (%REE)
Weight (% Body Weight)
40
40
20
20
0
Liver, Brain, Kidneys, Gut, Heart
Skeletal Muscle
REE = Resting energy expenditure
Adipose Tissue, Lean Person
Energy Metabolism in Lean and Obese Subjects
3000
Lean (BMI=21 kg/m2)
Obese (BMI=38 kg/m2)
*
2000
*
1000
0 Resting Energy Expenditure
*P<0.05 vs lean subjects
Ravussin et al. Am J Clin Nutr 1982;35:566.
Total Energy Expenditure
* *
Before After Predicted
Regulation of Food IntakeBrain源自Central Signals
Stimulate
NPY Orexin-A AGRP dynorphin galanin
Inibit
α-MSH CART
Muscle glycogen = 2500 kcal
Adipose tissue triglyceride = 120,000 kcal
Obesity Is Caused by Long-Term Positive Energy Balance
Fat Stores
Components of Daily Energy Expenditure
Adipose tissue Adrenal glands
External factors
Emotions Food characteristics Lifestyle behaviors Environmental cues
Food Intake
Lifetime Food Intake
Water 45,300 kg
*
500
0
Reported Actual
*P<0.05 vs reported.
Lichtman et al. N Engl J Med 1992;327:1893.
Reported Actual
Energy Metabolism Before and After Weight Loss Mean BMI Reduced from 31 to 23 kg/m2
0
Adipose Tissue, Obese Person
Relationship Between Resting Energy Expenditure and Fat-free Mass
3000
Lean females Obese females
Lean males Obese males
2000
Principles of Energy Metabolism
Body Energy Stores of Lean 70-kg Man
Liver triglyceride = 450 kcal Liver glycogen = 400 kcal
Muscle triglyceride = 3000 kcal
Segal KR et al. Am J Clin Nutr. 1984;40:995-1000.
Relationship between Tissue Energy Expenditure and Mass
80
Tissue energy expenditure
80
Tissue weight
60
60
REE (kcal/24 h)
1000
0 0 30 40 50 60 70 80 90 100
Fat-Free Mass (kg)
REE = Resting energy expenditure
Owen. Mayo Clin Proc 1988;63:503.
Energy Expenditure (k/cal/d)
Fat 2300 kg 21 kcal*
Cholesterol
8000 kg 31 kcal*
Protein 1900 kg 7 kcal*
*kcal in millions
Cumulative Effect of Small Daily Imbalances in Energy Intake on Body Fat Mass
Total Energy Expenditure
Discrepancy Between Reported and Actual Energy Intake and Expenditure
3000 2500
Energy Intake
*
Energy Expenditure
2000
Kcal/d
1500
1000
CRH/UCN NE
GLP-I
5-HT
Peripheral signals
Glucose
CCK, GLP-1, Apo-A-IV
Vagal afferents
Insulin
+ Ghrelin
Leptin
+ Cortisol
Peripheral organs
Gastrointestinal tract
Thermic effect of feeding
Energy expenditure of physical activity
Resting energy expenditure
8% 17%
8% 32%
75%
60%
Sedentary Person (1800 kcal/d)
Physically Active Person (2200 kcal/d)