机体能量的来源和去路2基础代谢的测定原理与意义3
生理学课件：第二十二章 能 量 代 谢
2.神经调节 交感神经兴奋→肾上腺髓质活动增强→肾上腺素、去甲肾上
腺素↑ →细胞的分解代谢↑→产热量↑(迅速、持续时间短)
下丘脑-腺垂体系统→甲状腺素、肾上腺皮质激素↑→分解代 谢↑→产热量↑(缓慢、持续时间长)
交感神经兴奋→褐色脂肪(brown fat)迅速分解产热。
二、散 热
（一）散热部位
第一节 能量的产生、储存和利用 一、能源物质
机体所需的能量来源于食物中的糖、脂肪和蛋白质。
（一） 糖：机体所需能量主要来自食物中 的糖（约占70％），其中葡萄 糖占主要部分。
＃1mol葡萄糖完全氧化释放的能量可合 成30-32mol ATP。（主要）
＃1mol葡萄糖无氧酵解－－－－－－－ 2mol ATP。（剧烈运动、RBC）
脊髓前角运动神经元
全身骨骼肌收缩
(4)非寒战性产热
褐色脂肪组织产热 作用最强。通过在线粒 体内膜上存在的解耦联 蛋白的作用，使氧化与 ATP的生成脱偶联，使 能量以热能的形式释放。
褐色脂肪
由于新生儿不能发生战栗，所以非战栗产热对 新生儿来说，意义尤为重要。
(三)产热活动的调节
1.体液调节 甲状腺激素：作用缓慢，但持续时间长。 肾上腺素和去甲肾上腺素以及生长激素等：作用迅速，但
第一节 人体的温度
一、体 温的正常值及生理波动
直肠：36.9～37.9℃ 口腔：36.7～37.7℃ 腋窝：36.0～37.4℃
二、体温异常与机体损伤
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 时要注意夹紧体温计和测量时间（约 需10min）。
意义：体温的相对恒 定是机体新陈代谢和 一切生命活动正常进 行的必需条件。
1. 肌肉活动
基础代谢率的测量及意义
基础代谢率的测量及意义基础代谢率（Basal Metabolic Rate，简称BMR）是指人体在静息状态下保持正常生活所需的最低能量消耗量。
它是指人体维持生命所必需的最低代谢水平，可以用于计算一个人每天所需的能量摄入量，从而达到控制体重的目的。
BMR的测量和意义对于理解身体代谢、调整饮食、制定健身计划都具有重要意义。
测量BMR的方法：1.直接测量法：通过将被测者置于静息状态，并且在安静环境下测量其呼吸氧气消耗和二氧化碳产生的量，从而计算出BMR。
2.间接测量法：利用公式和一些先验数据来计算BMR。
目前应用最为广泛的是哈里斯-班尼迪克方程和米芝尔公式。
这些方程根据年龄、性别、身高和体重等因素来估计一个人的BMR。
BMR的意义：1.测量身体代谢状态：BMR是一个人体内的能量代谢水平的重要指标，它代表了一个人在基础生理状态下消耗能量的速率。
通过测量BMR，可以了解一个人的基本代谢状态，从而为个性化的饮食和锻炼计划提供参考。
2.帮助调整饮食：BMR的测量结果可以作为计算每天所需的能量摄入量的依据。
如果一个人想要减肥，他们可以根据自己的BMR来制定一个适合自己的低热量饮食计划。
相反，如果一个人想要增肌，他们可以根据BMR来确定自己每天所需的蛋白质和热量摄入量。
3.辅助制定健身计划：BMR测量结果可以帮助制定个人的健身计划。
比如，如果一个人的BMR较低，他们可能需要加大锻炼强度和频率来消耗更多的热量。
而BMR较高的人可能可以通过适度的运动来维持体形，而不需要过度燃烧卡路里。
4.评估机体健康：BMR还可以用来评估一个人的身体健康状况。
如果一个人的BMR明显低于标准范围，可能意味着他们有代谢问题，比如甲状腺功能低下症或其他内分泌失调。
因此，通过测量BMR，可以帮助及早发现潜在的健康问题。
总结：基础代谢率是人体在静息状态下的最低能量消耗量，可以通过直接测量法和间接测量法进行测量。
测量BMR对于了解身体代谢、调整饮食、制定健身计划以及评估机体健康状况具有重要意义。
能量代谢
三、体温调节
（自主性体温调节） (一)温度感受器
1、外周温度感受器
分布：全身皮肤、某些粘膜和腹腔内脏等处。 类型：温觉感受器和冷觉感受器 作用：温度感受器传入冲动到达中枢后，
除产生温觉外，还能引起体温调节反应。
Hale Waihona Puke 2、中枢性温度敏感神经元分布：下丘脑、脑干网状结构和脊髓等处 分类：热敏神经元和冷敏神经元 作用：
当气温≥体表温度（气温≥ 30℃）时， 蒸发是唯一的散热途径
①不感蒸发： 又称不显汗。指机体水分直接 透出皮肤和粘膜表面蒸发散热的形式。
不感蒸发是持续进行的。 人体不感蒸发量约1000ml/日。 ∴临床上给病人补液时应考虑到由不感蒸 发丢失的体液量。 ②发汗：又称可感蒸发。汗腺分泌汗液， 汗液蒸发带走热量。
的散热方式。 传导散热量取决于
与皮肤接触物体的温差 与皮肤接触面积的大小
与皮肤接触物体的导热性
3、对流散热：
指体热凭借空气流动与环境交换热量的
散热方式。
对流散热是传导散热的一种特殊形式。
空气温度 对流散热量主要取决于 风速
4、蒸发散热：
水分在皮肤和粘膜表面由液态转化为气态，
同时带走大量热量的散热方式。 蒸发散热量主要取决于空气湿度
甲亢：+25％～+80%；甲低：-20%～-40% 发烧：体温每升高1℃，BMR升高13%.
能量代谢与体表面积有关
举例
某男性，20岁，体表面积1.5m2，基础 状态下6分钟耗氧量1.5L。
1、计算基础代谢率
(实测值- 正常平均值) × 100% 基础代谢率= 正常平均值
2、分析基础代谢率是否正常
部交感中枢的传出通路之一，其紧张性改
变可使皮肤血流量在很大范围内变化。
基础代谢率的测量及意义
基础代谢率的测量及意义基础代谢率（Basal Metabolic Rate，简称BMR）是指在安静、禁食和无刺激下，机体维持正常生命活动所需的最低能量消耗量。
基础代谢率的测量及其意义对于了解个体能量需求、评估身体健康状况以及制定合理的饮食和运动方案具有重要意义。
下面将对基础代谢率的测量方法和其意义进行详细阐述。
1.静息代谢法：通过让个体在完全静息的状态下进行呼吸氧消耗和二氧化碳产生的测量，来计算基础代谢率。
2.间接卡路里法：通过测量个体在静息状态下产生的热量来估算基础代谢率。
3.双稳定同位素法：通过给被测者注射含有稳定同位素的标记物质，然后通过采集尿液或呼出的气体样本，来计算能量代谢和基础代谢率。
4.预测公式：利用年龄、性别、身高、体重等因素，通过公式来推算基础代谢率。
1.评估能量需求：基础代谢率是机体在安静状态下的最低能量需求，准确测量个体的基础代谢率有助于科学计算个体的总能量需求，为合理定制个体的饮食方案提供指导。
2.评估身体健康状况：基础代谢率与身体组成、代谢健康状况存在一定的相关性。
一般来说，肌肉量较多、脂肪量较少的人基础代谢率相对较高，而肌肉量较少、脂肪量较多的人基础代谢率相对较低。
通过测量基础代谢率，可以评估个体的身体健康水平，如是否存在肌肉量过少、体脂率过高等问题。
3.制定减重计划：测量基础代谢率对于制定减重计划非常重要。
了解个体的基础代谢率，可以根据科学计算出的能量需求，制定合理的减重饮食和运动方案，避免因节食不当导致代谢率下降，从而影响减重效果。
4.健康管理：通过对基础代谢率进行定期测量，可以了解个体代谢状况的变化，并及时调整饮食和运动方案。
对于存在代谢性疾病（如甲亢、甲低）的人群，基础代谢率的测量对于早期诊断和个体化治疗也具有重要意义。
综上所述，基础代谢率的测量及意义是非常重要的。
通过科学测量基础代谢率，可以评估能量需求、身体健康状况和制定合理的饮食运动计划。
基础代谢率的测量不仅对于个体而言具有指导意义，也有助于提高整个社会的健康水平。
专升本生理学大纲
专升本生理学大纲一、细胞的基本功能（一）细胞膜的物质转运功能1、单纯扩散的概念、特点及物质举例。
2、易化扩散的概念、分类及特点，包括经载体和经通道的易化扩散。
3、主动转运的概念、特点及钠钾泵的生理意义。
4、出胞和入胞的概念及实例。
（二）细胞的生物电现象1、静息电位的概念、产生机制及影响因素。
2、动作电位的概念、特点、产生机制及分期。
3、动作电位的传导特点及局部电流学说。
（三）肌细胞的收缩功能1、神经肌肉接头处的兴奋传递过程及特点。
2、兴奋收缩耦联的概念及关键步骤。
3、骨骼肌收缩的机制及肌肉收缩的形式。
二、血液（一）血液的组成和理化特性1、血液的组成及各成分的生理功能。
2、血液的比重、黏度、渗透压的概念及分类。
3、红细胞沉降率的概念及影响因素。
4、血细胞比容的概念。
（二）血细胞1、红细胞的生理特性、功能及生成调节。
2、白细胞的分类、生理功能及白细胞的渗出和趋化作用。
3、血小板的生理特性和功能。
（三）生理性止血1、生理性止血的基本过程。
2、血液凝固的概念、基本过程及凝血因子的特点。
3、体内的抗凝系统及纤维蛋白溶解系统。
（四）血型与输血1、 ABO 血型系统的分型依据及输血原则。
2、 Rh 血型系统的特点及临床意义。
三、血液循环（一）心脏的泵血功能1、心动周期的概念及分期。
2、心脏泵血的过程及机制，包括心房收缩期、心室收缩期和心室舒张期。
3、心输出量的概念、影响因素及心功能的评价指标。
（二）心肌细胞的电生理特性1、心肌细胞的分类及特点。
2、心室肌细胞动作电位的分期及形成机制。
3、自律细胞的电生理特点及窦房结起搏细胞的起搏原理。
（三）心肌的生理特性1、心肌的兴奋性及其周期性变化。
2、心肌的自律性及影响因素。
3、心肌的传导性及影响因素。
4、心肌收缩的特点。
（四）动脉血压1、动脉血压的形成及影响因素。
2、动脉脉搏的概念及特点。
（五）静脉血压和静脉回心血量1、中心静脉压的概念、正常值及临床意义。
2、影响静脉回心血量的因素。
生理学—3体温与能量代谢
汗液的成分：
水分＞99％ 大部分为NaCl KCl、尿素、乳酸等；无 葡萄糖和蛋白质 汗液流经汗腺排出管起始部时，部分 NaCl被重吸收，最终排出的汗液为低渗液。
溶质＜１％
大量出汗可造成高渗性脱水，要补充大 量水份和适量NaCl。
3.散热过程的调节
⑴皮肤血流量的调节
交感神经调控皮肤血管口径，改变血流量，影 响辐射、对流和传导散热量，改变皮肤温度。 如：寒冷环境中皮肤血管收缩，血流量减少，散热 量减少。而炎热环境中皮肤血管舒张，血流量增加， 散热量增加。
深度低温(profound hypothermia)：17～27℃ 中度低温(moderate hypothermia)：28～32℃ 轻度低温(mild hypothermia)：33～35℃
临床亚低温治疗主要指轻度低温，33～35℃。
亚低温治疗临床应用：
颅脑损伤
脑卒中 心肺复苏
休克复苏
（2）热型诊断 稽留热：体温39～40 ℃，波动＜1 ℃/天。 驰张热：体温＞ 39 ℃，波动＞ 2 ℃ /天。 间歇热：高烧与体温正常交替出现。
回归热：体温骤升骤降，发烧持续几天降至正 常，间歇一段又高烧，反复发作。
波状热：类似回归热，但体温变化是逐渐的。
（3）发热伴随症状
寒战：多见于感染性疾病
⑵发汗的调节
发汗是反射性活动，下丘脑有发汗中枢，汗腺 受交感胆碱能纤维支配。 温热性发汗：参与体温调节（全身） 精神性发汗：与体温调节关系不大。
三、体温调节
（一）行为性体温调节 机体在不同温度环境中，通过行为活动 有意识的调节体温的方式。如采取不同的姿 势、增减衣物等行为。
（二）自主性体温调节 由体温自身调节系统调节完成。 机体通过增加或减少皮肤血流量、发汗、 战栗和非战栗产热等生理调节反应，使体温 维持在相对稳定的水平。
王步标运动生理学第六章能量代谢与运动
磷酸原系统 糖酵解系统 有氧氧化系统
(一)磷酸原系统（ ATP-PCr系统或非乳酸能系统）
概念 磷酸原系统是由三磷酸腺苷和磷酸肌酸构成的能
量系统。也称ATP-PCr系统或非乳酸能系统。
反应： ATP
ADP＋Pi＋能 （供能2S）
PCr + ADP
C + ATP
特点： ①不需Ｏ2 ②输出功率最高 ③贮量少，供能时间约7.5
4、属于磷酸原供能特点错误的是（ ）。 A.能量输出功率高， B.无氧代谢， C.ATP生成少， D.动员所有贮备可供能33S。
5、剧烈运动时，肌肉中含量明显上升的是（ ）。
A.ATP， B. PCr， C.乳酸， D.都不是。
6、从机体能量代谢的整个过程来看，其关键的环节是 （ ）。
A.糖酵解， B.糖类有氧氧化，
每h产热量为4.99×60=299.53（KJ） 24h产热量为299.53×24=7188（KJ）
三、影响能量代谢的主要因素
1.肌肉活动：能量代谢与运动强度呈正相关。 2.精神活动的影响：平静地思考问题时增加不超
过4%，精神处于紧张状态，如烦恼、恐惧或强烈情 绪激动时，产热量可以显著增加。
3.食物的特殊动力作用：蛋白质产热量增加30%，
分 标 准 的
运 动 时 间
表为
100
100
有氧氧化系统
ATP-PCr系统
ATP
供 分应
百
①
糖酵解系统
②③
④
运动时间
（二）能量连续统一体理论在体育实践中的应用
1.明白运 动项目所 需的主要 供能系统
2.训练中着 重发展起主 要作用的供 能系统
3.制定合理 的训练计划， 选择相应的 运动练习方 法
临床助理医师《生理学》考点：能量代谢与体温
临床助理医师《生理学》考点：能量代谢与体温2017年临床助理医师《生理学》考点：能量代谢与体温生物体内物质代谢过程中所伴随发生的能量的释放、转移、储存和利用称为能量代谢。
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一、机体能量的来源与利用1.能量的来源：三磷酸腺苷(ATP)是体内的能量转化和利用的关键物质，是体内直接的供能物质和储能物质。
机体所需的能量来源于食物中的糖、脂肪和蛋白质。
糖是体内主要的功能物质，脂肪是主要的储能物质，蛋白质在长期不能进食等特殊情况下也参与供能。
2.能量的利用:营养物质所释放的能量中,热能不能被利用,但对维持体温非常重要,储存在ATP中的化学能可被机体利用来完成各种生理机能活动,如合成、生长、肌肉收缩、腺体分泌、神经传导、主动转运等。
营养物质在体内转化时，50%以上以热能形式释放出来，剩余的化学能则储存在ATP的高能磷酸键中。
3.能量平衡:指机体摄入的能量与消耗的能量之间的平衡。
二、能量代谢的测定1.原理:根据能量守恒定律。
2.与能量代谢测定有关的几个概念(1)食物的热价：1g某种食物氧化时所释放的能量。
(2)食物的氧热价：某种食物氧化时消耗1L氧所产生的`热量。
(3)呼吸商：一定时间内机体呼出的CO2量与吸入的O2量的比值。
(4)非蛋白呼吸商：由糖和脂肪氧化时产生的CO2量和消耗O2量的比值。
3.能量代谢的测定方法(1)直接测热法：(2)间接测热法：(3)双标记水法:三、影响能量代谢的主要因素1.肌肉活动：对能量代谢的影响最为显著。
2.精神活动：当精神活动处于紧张状态时热量可显著增加，这可能是由于不随意肌张力增加，以及某些内分泌激素(肾上腺素等)释放增加引起。
3.食物的特殊动力效应：人在进食之后的一段时间内即使在安静状态，也会出现能量代谢率增加的现象，进食能刺激机体额外消耗能量的作用。
4.环境温度：人处于安静时的能量代谢在20℃～30℃的环境中最稳定，温度高于30℃或低于20℃代谢都将增加，体温每升高1℃，代谢将增加13%左右。
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例 某受试者24h的耗O2量是400L，CO2产生量 是340L，另测定尿氮排出量为12g，根据这些 数据计算出该受试者的能量代谢。
临床测定能量代谢的方法更为简化。 （三）能量代谢的衡量标准
以单位体表面积作为能量代谢率的衡量 标准是比较合适的。通常用kcal/ m2 /h表示。
身体内部（深部）的温度，也叫体核温度， 较高，且稳定，各部分间差异小。
体温是指机体深部的平均温度。是机体 代谢活动的结果。 （一）人体的正常体温 临床上是通过测量口腔、腋窝和直肠温度来 了解的 。
直肠温度：36.9~37.9℃ 口腔温度：36.7~37.7℃ 腋窝温度：36.0~37.4℃ （二）体温的正常变动
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。
（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。
1、来源：能源物质
放出能量
ADP+PI 吸能 ATP
CO2+H2O
ATP是由机体氧化磷 酸所形成
机体生命活动需要时
断裂一个能键
ATP
ADP&#和CO2产生量，并测出 尿氮排出量。
② 根据尿氮含量算出蛋白质的氧化量和蛋白食 物的产热量，在总的耗O2量和CO2产量中扣 除蛋白质的氧化份额，再根据所剩的耗O2量 和CO2量计算出非蛋白呼吸商。
③ 表查出该非蛋白呼吸商（NPRQ)所对应的氧 热价，进而算出非蛋白食物的产热量。
第八章 能量代谢和体温调节
本章重点与难点
重点： 1、机体能量的来源和去路 2、基础代谢的测定原理与意义 3、人体正常体温以及维持体温相对稳定 的机制
难点： 维持体温相对稳定的机制
第一节 能量代谢
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
机体所需要的能量主要来源于三大营养物质。 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：以葡萄糖为中心 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 食物的氧热价：营养物质氧化时消耗1升氧所 产生的热量称为该物质的氧热价。
③ 呼吸商：将其营养物质在体内氧化时，CO2 产生量与同一时间的O2消耗量之比值称呼吸 商。
2、能量代谢的计算 1g蛋白质分解耗氧量为0.94L、CO2产量为 0.75L；1g尿氮相当于氧化分解6.25g蛋白质。
间接测热法的主要步骤
（二）应用：将不同年龄、性别的基础代谢率平均 值列成表。正常人的基础代谢率是比较恒定 的，一般不超出正常平均值的±15%
1、 测定值：测出机体在基础状态下单位时间内的耗 氧量（VO2）根据下式就可计算出测定值。
基础代谢率 ＝ 20.18（kJ/L）×VO2(L/h)
（BMP)
体表面积（m2)
2、 相对值
测定值超出正常值百分数＝
测定值-正常平均值 正常平均值
×100%
测定值与正常值相比相差±10%-15%以内均 为正常，超过 ±20%即为异常。
如 甲状腺功能亢进 BMR↑
甲状腺、肾上腺皮质、脑垂体功能低下
BMR↓
第二节 体温及其调节
一、体温 身体表面的温度，也叫体壳温度，较低，且 不稳定，各部分间差异大。
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 2、脂肪 1mol软脂酸完全氧化，可产生130mol的ATP
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。
体表面积S=0.0061H+0.0128W－0.1529 三、影响能量代谢的因素 （一）食物的特殊动力作用：食物能使体内产生额
外热量的作用，称食物的特殊动力作用。 （二）肌肉活动的影响：能量代谢率与肌肉活动强
度成正比关系。
（三）环境温度的影响 环境温度在18~25oC时，人体安静时的能量代 谢最稳定，环境温度过高或过低均会使能量 代谢提高 。
（四）精神因素：精神紧张时能量代谢率高。 肌紧张增强
精神紧张 交感神经兴奋，某些内分泌激素 增多， 代谢增高。
四、基础代谢：基础状态下的能量代谢
（一）基础状态 ：指人在清晨、清醒、排除影响能 量代谢的四个因素（静卧、精神安定、空腹 12-14h、室温20-25℃）时的状态。
是指人体在清醒极端安静状态下，不受食物、 肌肉活动、环境温度及精神紧张等因素影响 时的能量代谢 ，称基础代谢。 （一）基础代谢率（BMR)：指单位时间内的基础 代谢。常用kcal / m2 / h表示。
2、作用：贮能供能
（三）磷酸肌酸（C~P) 具有高能磷酸键的化合物，能量贮存在高能
键中。
作用：
1、是机体重要的贮能库
2、调节维持ATP浓度，保证各种生理活动及时 获得能量。
物质氧化代谢生成ATP多时ATP 高能磷酸键 C C~P
当ATP消耗时
磷酸基
C~P 能量
ADP
ATP
二、能量代谢测定的原理和方法 （一）测定原理：能量代谢守恒 ，测定一定时间内
（一）产热 机体内的新陈代谢过程就是产热过程。
1、机体主要的产热器官：肝、骨骼肌 2、机体产热的形式
1、体温昼夜周期性变化 一般清晨2~6时最低，下午2~8时最高，波动 幅度一般不超过1℃。
2、性别的影响 一般女性的体温较男性高 ，且女性的基础体 温随月经周期呈现规律性波动。
3、年龄的影响 一般儿童的体温略高于成年人，到老年则有 下降的倾向。 此外，剧烈运动，情绪激动，精神紧张时 体温升高。
二、机体的产热和散热
机体散发的热量以此计算代谢率 。
（二）测定方法：直接测热法、间接测热法
1、间接测热法 原理：就是利用定比关系，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，然后据此算出该时间内整个机体所 释放出来的热量。
① 食物的热价：1g食物氧化（或在体外燃烧） 时所释放的热量称为该食物的热价。包括有 物理热价、生物热价。