《生理学》第七章 能量代谢与体温调节
食物的特殊动力效应※
动物在采食后，虽处在安静状态，而其产热量 却比采食前有明显增加，这种由于摄食使机体产生 “额外热量”的现象，叫做食物的特殊动力效应。 若吃的全是蛋白质食物，则额外产生的热量可 达30%；以糖和脂肪为主，生热可增加4%～6%，一 般混合食物可增加10%左右。
四、基础代谢和静止能量代谢
体温调节
一、动物的体温及其正常变动
(一) 体 温
正常新陈代谢要求在一定 的温度条件下进行。哺乳动物 的体温超过42℃或低于25℃， 将引起代谢严重障碍甚至死亡。 所以，正常的体温对于生 命活动具有重要意义，也是机 体健康状况的重要指标。
体温调节
二、动物体温的生理波动
家禽的体温比家畜高 幼畜的体温比成年家畜略高 母畜较公畜略高 发情期、妊娠期体温较高，排卵时体温降低 肌肉活动时体温升高 采食后体温升高0.2～1℃，持续2～5h之久 清晨2～6时体温最低，午后1～6时最高
间接测热法计算步骤：
①测定CO2产生量和耗O2量; ②测定尿氮量; ③计算出NPRQ; ④查出非蛋白食物氧热价; ⑤计算出非蛋白食物的产热量; ⑥计算能量代谢。
蛋白质的产热量: 蛋白质平均含氮量为16%，如有1 克尿氮产生，则有6.25克蛋白质被氧化分解。求出蛋 白质的量乘上蛋白质的生物热价，即得到蛋白质的产 热量。
价
氧热价 (KL╱LO2)
占总热量的百分比 （%） 糖类 脂肪 5.41 57.5 60.8 64.2 67.5 70.8 74.1 77.4 80.7 84.0 87.2 90.4 93.6 96.8 100.0 45.9 42.5 39.2 35.8 32.5 29.2 25.9 22.6 19.3 16.0 12.8 9.58 6.37 3.18 0.00
（二） 静止能量代谢
在家畜，用静止能量代谢来代替基础代谢。其 条件是要求动物安静休息（伏卧）；早饲前在普通 畜舍或实验室内进行测定；环境温度适中。 静止能量代谢和基础代谢的实际测定结果证明， 差异并不大。
在哺乳动物中，代谢率和体表面积相关。 如以单位体表面积来表示24小时的产热量，每 平方米几乎都在4186.80KJ（1000kcal）左右。 这种基础代谢率和体表面积成正比的关系称为 体表面积定律。
V糖(物理)=V糖(生物) V脂肪(物理)=V脂肪(生物) V蛋白质(物理) ＞V蛋白质(生物)
表 6-1 三种营养物质氧化时的几种数据
产热量（KJ╱g） 营养物质 糖 蛋白质 脂肪 物理热价 17.17 23.45 39.77 生物热价 17.17 18.00 39.77 营养学热价※ 16.75 16.75 37.68 耗氧量
L╱g
二氧化 氧热价 碳产量
L╱g KJ╱ LO2
呼吸商
RQ
0.83 0.95 2.03
0.83 0.76 1.43
20.93 18.84 19.68
1.00 0.88 0.71
※营养学上通常采用概数来计算食物的热价
（2）氧热价
某种营养物质氧化时，消耗1升氧所产生的热 量，叫做该物质的氧热价。※ 氧热价在能量代谢测算方面有着重要意义，按 照定比关系，测知了氧热价，即根据机体在一定 时间内的耗氧量，就可以推算出能量消耗率。
第七章 能量代谢与体温调节 （Temperature regulation）
能量代谢 动物体温的生理波动 机体的产热和散热过程
体温恒定的调节
外界温度对动物体温的影响
第一节
能量代谢
将生物体内物质代谢过程中所伴随着的能量释放、 转移、储存和利用过程，称为能量代谢。 新陈代谢:维持生命各种活动过程中化学变化的总称。
0.86 0.87 0.88 0.89 0.90 0.91 0.92 0.93 0.94 0.95 0.96 0.97 0.98 0.99 1.00
20.397 20.447 20.497 20.548 20.602 20.652 20.702 20.575 20.808 20.857 20.912 20.962 21.012 21.066 21.117
应用呼吸商测算能量代谢时应注意几点：
（１）体内糖、脂肪和蛋白质在代谢时的互相转化可 影响呼吸商数值。
如糖在体内转化为脂肪时，呼吸商变大，甚至超过1.0。
如畜禽育肥时，体内积累脂肪，呼吸商常高于1.0；反 之，如果脂肪转化为糖，呼吸商可能低于0.7。※
（２）反刍动物呼吸商的测定值要校正
从总产热量中减去发酵产生的热量，即为真正代谢 产热。瘤胃中每产生1L甲烷，就有9.42KJ（2.25kcal） 热量释放，故测定发酵过程中甲烷产生量，即可算出 发酵产热量。 从二氧化碳排出总量中减去发酵产生的CO2量: 根据 体外发酵产生CO2和甲烷的比为2.6：1，测定甲烷产生 量就可计算CO2产生量。
0.70 0.71 0.72 0.73 0.74 0.75 0.76 0.77 0.78 0.79 0.80 0.81 0.82 0.83 0.84 0.85
19.606 19.623 19.673 19.723 19.778 19.828 19.878 19.933 19.983 20.033 20.087 20.138 20.188 20.242 20.292 20.343
？
二
能量代谢的测定
测定整个机体在单位时间内向外界环境发散的 热量来计算能量代谢率的方法，是准确可靠的。 体内物质分解所释放的能量，50%以上迅速转化 为热能，用于维持体温。 其余不到50%的能量转移储存在ATP。机体利用 ATP的能量完成各种生命活动。
（一）直接测热法
将动物臵于热量计中，就可收集和直接 测定一定时间内机体散发的总热量，此热量 就是能量代谢率，这种方法称为直接测热法。
Douglas chambre calorimeter
直接测热法图
（二）间接测热法 (indirect calorimetry)
是测定机体在一定时间内的耗氧量和二氧化 碳排出量来计算机体的产热量。 间接测热法比较简便易行，并且准确，是研究 动物营养、环境生理和内分泌的一种实验方法。
间接测热法的原理
（一） 基础代谢
人在基础状况下的代谢，称为基础代谢。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。
规定受试者至少12小时未吃食物，在室温20℃，静 卧休息半小时，保持清醒状态，不进行脑力和体力活动的 条件下测定的代谢率称为基础代谢率。基础代谢率意味着 在单位时间内维持清醒状态，生命活动所需要的最低能量 消耗。
新陈代谢包括：
物质代谢（同化作用，异化作用） 能量代谢（吸热反应，放热反应）
一、能量的来源与利用
机体能量的来源是糖、脂肪和蛋白质在体内氧 化分解时释放出来的能量，在一般生理情况下，机 体主要利用糖(70%)和脂肪(30%)供能，少量的能量 依靠蛋白质分解供给。 既然机体消耗的能量都是来源于食物，是否可 以用每天摄取食物中所含的能量来估测机体能量的 消耗率呢
0.86 0.87 0.88 0.89 0.90 0.91 0.92 0.93 0.94 0.95 0.96 0.97 0.98 0.99 1.00
20.397 20.447 20.497 20.548 20.602 20.652 20.702 20.575 20.808 20.857 20.912 20.962 21.012 21.066 21.117
0.70 0.71 0.72 0.73 0.74 0.75 0.76 0.77 0.78 0.79 0.80 0.81 0.82 0.83 0.84 0.85
19.606 19.623 19.673 19.723 1033 20.087 20.138 20.188 20.242 20.292 20.343
依据是化学中的定比定律，即在一般化 学反应中，反应物的量与产物的量之间成一 定的比例关系。 C6H1206 + 602 → 6CO2 + 6H20 + 热量
间 接 测 热 法
（1）食物的热价
每克营养物质完全氧化时所释放的热量，叫做该物 质的热价（caloric value）。 营养物质在体外燃烧时释放的热量称物理热价；在体 内氧化分解到最终产物CO2和H2O时产生的热称生物热价。
（３）动物剧烈运动或重度使役时可影响呼吸商测定值
强度肌肉收缩活动，氧一时供应不足，糖酵解增多， 将有大量乳酸进入血液，乳酸可和碳酸盐缓冲系统起反 应，产生大量CO2从肺排出，呼吸商变大。※
三、影响能量代谢的几个因素 （一） 食物的特殊动力效应※ （二） 肌肉活动的影响 （三） 神经—内分泌的影响 （四） 环境温度的影响
非蛋白呼吸商＝
总CO2产生量 ― 蛋白质CO2产生量 总耗氧量 ― 蛋白质耗氧量
表 6-2 非蛋白呼吸商和氧热
RQ 占总热量的百分比 （%） 糖类 脂肪 0.00 1.10 4.76 8.40 12.0 15.6 19.2 22.8 26.3 29.9 33.4 36.9 40.3 43.8 47.2 50.7 100.0 98.9 95.2 91.6 88.0 84.4 80.8 77.2 73.7 70.1 66.6 63.1 59.7 56.2 52.8 49.3 氧热价 （KJ╱LO2） RQ
计算糖和脂肪的产热量。
非蛋白呼吸商: 计算方法是从总耗氧量中减去蛋白 质氧化时的耗氧量，从CO2 的排出量中减去蛋白质分 解时CO2 产生量，然后计算的呼吸商即为非蛋白质呼 吸商，具体计算过程如下：
蛋白质耗氧量＝
尿氮量×6.25×0.95（每克蛋白质氧化耗氧量）
蛋白质CO2产生量＝
尿氮量×6.25×0.76（每克蛋白质氧化CO2产生量）
(3) 呼吸商 ※
生理学上把机体在单位时间内CO2排出量与耗 氧量的比值称为呼吸商（respiratory quotient , 简称RQ）。 CO2排出量（L） 呼吸商RQ ＝ ─────── 耗O2量（L）
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生理学第七章 能量代谢和体温
(二)能量的去路 1.转移: 热能(50%以上) 三磷酸腺苷（ATP）：是体内重要的储能物 质，又是机体能量的直接提供者。 磷酸肌酸（CP）：是ATP的贮存库。 2.利用： 肌肉收缩、腺体分泌、合成代谢和神经传导等
转变
热能、机械功
二、能量代谢的测定 （一）测定原理： 机体的能量代谢也遵循“能量守恒定律”： 即在安静不作外功时，机体物质代谢过程中所 释放的能量全部转化为热能。 因此，测定机体在单位时间内发散的总热 量，就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。 （二）测定方法： 直接测热法、间接测热法、简便测算法
（2）皮肤血流量改变： 机体可通过交感神经系统调节皮肤血管的 口径，改变皮肤血流量，以改变皮肤温度来控 制散热。在炎热环境中，交感神经紧张性降低， 皮肤血管舒张，动-静脉吻合支开放，皮肤血 流量增加，皮肤温度升高，散热作用增强；反 之，散热作用减弱。 环境温度↑↓→交感神经紧张性↓↑→血 管舒张（收缩）→动-静脉吻合支开放（关闭） →血流↑↓→散热↑↓
四、基础代谢和基础代谢率 (一)基础代谢的概念：机体在基础状态下的能 量代谢称为基础代谢。 基础状态：所谓基础状态是指清醒、安静、静 卧半小时、空腹12小时以上、室温保持在20～ 25℃时人体的状态。 （二）基础代谢率 (BMR) ：单位时间内的基础 代谢。 • 实测值与正常平均值相差的百分比:
基础代谢率的表示方法：kJ/m2· h 体表面积的计算方法: 公式： 体表面积（m2）=0.0061× 身高(cm)+0.0128×体重 (cm)－0.1529 体表面积测算图:
3.年龄： 新生儿体温＞成年人＞老年人。 体温随着年龄的增长有逐渐降低的趋势 （与代谢率降低逐渐有关），大约每增长10岁， 体温约降低0.05℃。14～16岁的青年人体温与 成年人相近。 新生儿（特别是早产儿）由于体温调节机 构尚未发育完善、老年人由于基础代谢率低， 易受环境温度的影响。
生理学体温调节
的能量；
物质 ＞50%热能
维持体温
代谢
＜50%化学能 ATP 热能 体外
体温的测定
体温计(thermometer)的选择：水银体温计、
电子体温计和半导体体温计 ；
测量体温的方法：
直肠温度（36.9℃-37.9℃） 口腔温度（36.7℃-37.7℃） 腋窝温度（36.0℃-37.4℃） 食管温度可作为体核温度的指标 鼓膜温度可作为脑组织温度的指标
▪ 温度感受器(temperature receptor)
• 冷感受器 热感受器
• 外周温度感受器 中枢温度感受器
外周温度感受器
中枢温度感受器
体温调节中枢
PO/AH(preoptic-anterior hypothalamus area) 视前区-下丘脑前部—体温调节中枢整合的关键部位
主要证据： ▪ 广泛破坏PO/AH区，体温调节的散热和产热反应都将明显减弱或
10
1
▪ 寒战产热（shivering thermogenesis）： 机体受寒冷刺激时，骨骼肌发生不随意的节律性收 缩运动，其节律为9-11次／分。寒战的特点是屈肌 和伸肌同时收缩，所以基本上不做功，但产热量很 高
▪ 非寒战产热(non- shivering thermogenesis)： 又称为代谢产热，通常是由褐色脂肪组织（含有丰 富的线立体）的分解代谢产生的
产热活动的调节
▪ 体液调节(humoral regulation)：即激素调节，肾上
腺素、持时间长。
▪ 神经调节(neruous regulation)：寒冷刺激可通过兴
奋机体的交感神经系统，转而引起肾上腺髓质活动增强， 导致肾上腺素和去甲肾上腺素释放增多，产热增加；同 时，寒冷刺激作用于中枢神经系统，通过促进下丘脑释 放促甲状腺激素释放激素，再刺激腺垂体促甲状腺激素 释放来加强甲状腺的活动。
物质 ＞50%热能
维持体温
代谢
＜50%化学能 ATP 热能 体外
体温的测定
体温计(thermometer)的选择：水银体温计、
电子体温计和半导体体温计 ；
测量体温的方法：
直肠温度（36.9℃-37.9℃） 口腔温度（36.7℃-37.7℃） 腋窝温度（36.0℃-37.4℃） 食管温度可作为体核温度的指标 鼓膜温度可作为脑组织温度的指标
▪ 温度感受器(temperature receptor)
• 冷感受器 热感受器
• 外周温度感受器 中枢温度感受器
外周温度感受器
中枢温度感受器
体温调节中枢
PO/AH(preoptic-anterior hypothalamus area) 视前区-下丘脑前部—体温调节中枢整合的关键部位
主要证据： ▪ 广泛破坏PO/AH区，体温调节的散热和产热反应都将明显减弱或
10
1
▪ 寒战产热（shivering thermogenesis）： 机体受寒冷刺激时，骨骼肌发生不随意的节律性收 缩运动，其节律为9-11次／分。寒战的特点是屈肌 和伸肌同时收缩，所以基本上不做功，但产热量很 高
▪ 非寒战产热(non- shivering thermogenesis)： 又称为代谢产热，通常是由褐色脂肪组织（含有丰 富的线立体）的分解代谢产生的
产热活动的调节
▪ 体液调节(humoral regulation)：即激素调节，肾上
腺素、持时间长。
▪ 神经调节(neruous regulation)：寒冷刺激可通过兴
奋机体的交感神经系统，转而引起肾上腺髓质活动增强， 导致肾上腺素和去甲肾上腺素释放增多，产热增加；同 时，寒冷刺激作用于中枢神经系统，通过促进下丘脑释 放促甲状腺激素释放激素，再刺激腺垂体促甲状腺激素 释放来加强甲状腺的活动。
第七章 能量代谢和体温生理
(二) 间接测热法 (Indirect calorimetry) 定比定律＋能量守恒定律
C6H6O6+ 6O2
6CO2+ 6H2O + E
与能量代谢测定有关的几个概念：
1、食物的热价Thermal equivalent of food
定义：
分物理热价和生物热价
糖、脂肪：物理热价 = 生物热价 1克蛋白质的物理热价约23.43KJ 生物热价约 为18KJ，说明蛋白质在体内是不能被完全氧化的
（三）动物对炎热的生理反应
1. 行为反应 2. 调整血液循环 3. 蒸发散热 皮肤和表层血管舒张
（1）出汗
（2）呼吸次数增加和热喘呼吸，并伴以唾液分泌 增加，使呼吸道蒸发散热大为增加。
（四）动物对寒冷的生理反应
1. 行为反应
2. 增加绝热性能
短期暴露于寒冷中，竖毛肌收缩，被毛竖 立；长期生活于寒冷环境中，则被毛增生，皮 下脂肪蓄积，以增大身体的绝热效应，减少体 热散失。
4、产热活动的调节：
（1）体液调节： ① 甲状腺激素（T3、T4）：产热作用缓慢而持久。 动物长时间处在寒冷环境中，甲状腺激素分泌增加， 以适应低温环境。 ② 肾上腺素(E)和去甲肾上腺素(NE)：产热作用迅速 而短暂。 当动物突然进入冷环境时，E和NE 分泌增加，主 要是使动物应付环境温度的急剧变化，保持体温恒定。 （2）神经调节： 寒冷刺激—交感神经系统—肾上腺髓质—NE、E释 放增加。 寒冷—中枢神经系统—下丘脑—TRH释放—TSH释放
选择：1 狗的散热是以（ ）为主
A 蒸发 B 传导、对流、辐射 C 传导 D 对流
2 当环境温度高于皮肤温度时，（ ）成为唯一的 散热方式。 A 传导 B 对流 C 辐射 D 蒸发
C6H6O6+ 6O2
6CO2+ 6H2O + E
与能量代谢测定有关的几个概念：
1、食物的热价Thermal equivalent of food
定义：
分物理热价和生物热价
糖、脂肪：物理热价 = 生物热价 1克蛋白质的物理热价约23.43KJ 生物热价约 为18KJ，说明蛋白质在体内是不能被完全氧化的
（三）动物对炎热的生理反应
1. 行为反应 2. 调整血液循环 3. 蒸发散热 皮肤和表层血管舒张
（1）出汗
（2）呼吸次数增加和热喘呼吸，并伴以唾液分泌 增加，使呼吸道蒸发散热大为增加。
（四）动物对寒冷的生理反应
1. 行为反应
2. 增加绝热性能
短期暴露于寒冷中，竖毛肌收缩，被毛竖 立；长期生活于寒冷环境中，则被毛增生，皮 下脂肪蓄积，以增大身体的绝热效应，减少体 热散失。
4、产热活动的调节：
（1）体液调节： ① 甲状腺激素（T3、T4）：产热作用缓慢而持久。 动物长时间处在寒冷环境中，甲状腺激素分泌增加， 以适应低温环境。 ② 肾上腺素(E)和去甲肾上腺素(NE)：产热作用迅速 而短暂。 当动物突然进入冷环境时，E和NE 分泌增加，主 要是使动物应付环境温度的急剧变化，保持体温恒定。 （2）神经调节： 寒冷刺激—交感神经系统—肾上腺髓质—NE、E释 放增加。 寒冷—中枢神经系统—下丘脑—TRH释放—TSH释放
选择：1 狗的散热是以（ ）为主
A 蒸发 B 传导、对流、辐射 C 传导 D 对流
2 当环境温度高于皮肤温度时，（ ）成为唯一的 散热方式。 A 传导 B 对流 C 辐射 D 蒸发
动物生理学第七章 体温调节PPT课件
环境温度：20～30℃ 稳定 肌肉松驰； ＜20℃ 代谢↑ 寒战，肌肉紧张度↑ ＜10℃ 代谢↑↑ 寒战，肌肉紧张度↑ ＞30℃ 代谢↑ 体内化学反应速度↑，
发汗、呼吸、循环机能↑
体温调节 机体具有完善的体温调节机构，
可以调节机体产热与散热过程，
维持相对恒定的体温，不因外
一、体 温
界气温变化或机体活动情况的 改变而发生显著的变动。
交感神经兴奋
儿茶酚胺释放
代谢率
3、食物的特殊动力效应
进食后一段时间内（从进食后1h开始持续 到7-8h），机体处于安静状态，产热量比进食前 有所增加，食物这种使机体产生额外的热量作用， 称为食物的特殊动力效应。
蛋白质： 25-30％ 糖和脂肪：4-6％
4、环境温度
环境温度升高或降低均可使能量代谢升高
能源物质在体内的主要储存形式
3、蛋白质：很少 组织细胞和生物活性物质的更新
二、能量代谢测定的几个概念
1.食物Байду номын сангаас热价
1克食物氧化时所释放出来的热量
单位: kJ或kcal
糖 4.1kcal/g 17.15kJ/g 蛋白质 4.3kcal/g 17.99kJ/g 脂肪 9.0kacl/g 39.75kJ/g
2、间接测热法
①测定CO2产生量和耗O2量 ②测定尿氮排出量,得出蛋白质产热量 ③计算出NPRQ ④查出非蛋白食物氧热价 ⑤计算出非蛋白食物的产热量 ⑥能量代谢计算
间接测热法中耗O2量与CO2产生量的测定方法
（1）开放式测定法（气体分析法） 在机体呼吸空气的条件下测定耗氧量和CO2产生
量 （2）闭合式测定法
第七章 能量代谢与体温调节
（Energy metabolish and Temperature regulation）
发汗、呼吸、循环机能↑
体温调节 机体具有完善的体温调节机构，
可以调节机体产热与散热过程，
维持相对恒定的体温，不因外
一、体 温
界气温变化或机体活动情况的 改变而发生显著的变动。
交感神经兴奋
儿茶酚胺释放
代谢率
3、食物的特殊动力效应
进食后一段时间内（从进食后1h开始持续 到7-8h），机体处于安静状态，产热量比进食前 有所增加，食物这种使机体产生额外的热量作用， 称为食物的特殊动力效应。
蛋白质： 25-30％ 糖和脂肪：4-6％
4、环境温度
环境温度升高或降低均可使能量代谢升高
能源物质在体内的主要储存形式
3、蛋白质：很少 组织细胞和生物活性物质的更新
二、能量代谢测定的几个概念
1.食物Байду номын сангаас热价
1克食物氧化时所释放出来的热量
单位: kJ或kcal
糖 4.1kcal/g 17.15kJ/g 蛋白质 4.3kcal/g 17.99kJ/g 脂肪 9.0kacl/g 39.75kJ/g
2、间接测热法
①测定CO2产生量和耗O2量 ②测定尿氮排出量,得出蛋白质产热量 ③计算出NPRQ ④查出非蛋白食物氧热价 ⑤计算出非蛋白食物的产热量 ⑥能量代谢计算
间接测热法中耗O2量与CO2产生量的测定方法
（1）开放式测定法（气体分析法） 在机体呼吸空气的条件下测定耗氧量和CO2产生
量 （2）闭合式测定法
第七章 能量代谢与体温调节
（Energy metabolish and Temperature regulation）
第九版生理学第七章 能量代谢与体温
+
Ⅰ
+ + + + +
Q
+
Ⅲ
+ +
Ⅳ
+
F0
NADH+H+
NAD+
Ⅱ
延胡索酸 琥珀酸
-
- - -
- 1/2O2+2H+
H2O
F1
基质侧
ADP+Pi ATP H+
生理学（第9版）
ATP：重要的贮能物质和直接的供能物质
1mol ATP可释放 52.3kJ 能量 磷酸肌酸（creatine phosphate, CP）：由肌酸和磷酸合成，主要存在肌 肉和脑组织中，是含高能磷酸键的化合物，不能直接为细胞提供能量 能量过剩 ATP 能量不足 ATP是体内能量转化和利用的关键物质 CP
• 开放式测定法：用气量计测出呼出气量并进行气体分析
• 闭合式测定法：通常测定6分钟的耗氧量
肺量计模式图
生理学（第9版）
能量代谢率的简便测算方法
1.蛋白质代谢量忽略不计，测定耗氧量和CO2产生量→计算出呼吸商 （NPRQ）→查表得出氧热价 产热量=耗氧量×氧热价 2.混合食物NPRQ视为0.82，则对应的氧热价是20.19kJ/L，故只需测得一 定时间的耗氧量，即可算出该时间的产热量
• 由糖和脂肪氧化时所产生的二氧化碳量及耗氧量的比值 • 通常将蛋白质的代谢量忽略不计，进食混合膳食的非蛋白呼吸商约为0.82
非蛋白呼吸商和氧热价 NPRQ 0.707 0.71 0.72 … 氧化的糖（%） 0.00 1.10 4.75 … 氧化的脂肪 （%） 100.00 98.90 95.20 … 氧热价 （kJ/L） 19.62 19.64 19.69 …
生理学 第7章 能量代谢与体温
4、体表面积的测定： 体表面积(m2)=0.0061×身高 (cm)+0.0128×体重(kg)0.1529； 体表面积还可从右图直接求出。
BMR率随着性别、年龄等不同 而有生理变动。男子的BMR值 平均比女子的高；儿童比成人 高；年龄越大，代谢率越低。
5、BMR正常范围：±10％～±15％ 6、BMR的临床意义：
(四)食物的特殊动力效应
1、概念：人在进食后的1～8小时，机体的产热量会增加。 这种因食物引起机体产生“额外”热量的现象称为食物的 特殊动力效应 。 2、三种主要营养物质中： 蛋白质的特殊动力效应最为显著，为30％；糖和脂肪的 特殊动力效应分别为6％和4％
1、 基础代谢：基础状态下的能量代谢。 2、 基础状态：清晨、清醒、静卧，未作肌肉活动； 测定前至少禁食12小时； 室温保持在20～25℃； 体温正常、精神安定。 3、 基础代谢率(BMR)：单位时间内的基础代谢。 BMR比一般安静时的代谢率要低些，但并不是最低的， 因为熟睡时的代谢率更低(比安静时低8％～10％，但做 梦时可增高)。
(2)发汗：
发汗：发汗是汗腺主动分泌汗液的过程。发汗时有明显的
汗液形成而被蒸发，因此又称为可感蒸发。 安静状态下，环境温度达30℃左右时便开始发汗。 空气湿度高，衣着较多时，25℃便可引起发汗。 劳动或运动时，气温虽在20℃以下，也可出现发汗，而
且发汗量往往较多。
汗液的成分：水分：99％ 固体成分（ NaCl、 KCl、尿素）：<1％
(二)体温调节中枢 体温调节中枢：下丘脑 体温调节中枢整合机构的中心部位： 下丘脑 的视前区-下丘脑前部（ PO/AH ）
(三)体温调定点学说 体温调定点学说认为，体温的调节点类似于 恒温器的调节，PO／AH神经元的活动设定了 一个调定点，即规定的温度值，如37℃。若 当体温超过37℃时，热敏神经元放电频率增 加，引起散热过程加强，产热过程减弱；若 体温不足37℃时，则引起相反的变化。
生理学基础讲义 第七章 能量代谢
95
汗液分泌是主动的
支配汗腺的是交感胆碱能纤维
A 型题
在环境温度低于 30℃，机体处于安静状态下的主要散热方式是
A.辐射散热
B. 传导散热
C. 对流散热
D. 不感蒸发
E. 可感蒸发
X 型题
对汗液的叙述，正确的是
A. 汗液中不含蛋白质
B. 刚刚分泌的汗液渗透压高于血浆
C. 汗液中的 Na＋浓度受醛固酮调节 D. 由汗腺细胞被动分泌
面积成正比。因此，能量代谢率常以单位时间（每天或每小时）单位体表面积的产热量作为计量单位，
用 kJ/ (m2·d) 或 kJ/(m2·h) 来表示
甲状腺功能障碍时 BMR 可发生明显的变化。甲减、肾上腺皮质功能低下、垂体性肥胖、肾病综合征、
病理性饥饿等可出现 BMR 降低；
甲亢、糖尿病、红细胞增多症、白血病以及伴有呼吸困难的心脏疾病等 BMR 可升高。
3.精神活动
精神紧张状态时，如烦恼、恐惧或情绪激动时，能量代谢率可增高 10% 以上。
4.食物的特殊动力效应
进食能刺激机体额外消耗能量的作用，称为食物的特殊动力效应。在三种主要营养物质中，进食蛋
白质产生的特殊动力效应最为显著。
（四）基础代谢及其测定
基础代谢率(BMR)是指机体在基础状态下单位时间内的能量消耗量。所谓基础状态，是指人体保持清
94
（二）机体的产热反应与散热反应 1.产热反应 （1）主要产热器官：机体在安静时主要由内脏产热，其中肝脏产热量最高；在运动时，骨骼肌则成 为主要的产热器官。此外，褐色脂肪组织在寒冷环境下发挥重要的产热作用，特别是在新生儿尤为重要。 （2）产热的形式 ①战栗产热：战栗是指骨骼肌屈肌和伸肌同时发生不随意的节律性收缩，此时肌肉收缩活动不做外 功，能最全部转化为热量。 ②非战栗产热：又称代谢性产热，非战栗产热作用最强的组织是褐色脂肪组织，其细胞内含有解耦 联蛋白。褐色脂肪在成年人体内含量很少，在新生儿体内则较多。新生儿不能发生战栗，故寒冷条件下 主要依赖代谢性产热维持体温。 （3）产热活动的调节 ①神经调节：寒冷刺激兴奋下丘脑战栗中枢，引起战栗；还能通过下丘脑‐腺垂体‐甲状腺轴，引起甲 状腺激素分泌；也可通过交感神经系统兴奋，促进肾上腺素和去甲肾上腺素释放。这些现象属于神经‐体 液调节。 ②体液调节：甲状腺激素是调节非战栗产热活动最重要的体液因素。此外，肾上腺素、去甲肾上腺 素和生长激素等也能促进代谢性产热。 2.散热反应 （1）散热的部位：人体的主要散热部位是皮肤。 （2）散热的方式 ①辐射散热②传导散热③对流散热 此三种方式在皮肤温度高于环境温度时可以发挥散热作用，以辐射散热最主要，且散热多少主要取 决于皮肤与周围环境之间的温差，温差越大，散热量就越多。 ④蒸发散热： 当环境温度等于或高于皮肤温度时，蒸发成为机体唯一有效的散热形式。 蒸发散热可分为不感蒸发和出汗两种形式。 最后排出的汗液是低渗的
汗液分泌是主动的
支配汗腺的是交感胆碱能纤维
A 型题
在环境温度低于 30℃，机体处于安静状态下的主要散热方式是
A.辐射散热
B. 传导散热
C. 对流散热
D. 不感蒸发
E. 可感蒸发
X 型题
对汗液的叙述，正确的是
A. 汗液中不含蛋白质
B. 刚刚分泌的汗液渗透压高于血浆
C. 汗液中的 Na＋浓度受醛固酮调节 D. 由汗腺细胞被动分泌
面积成正比。因此，能量代谢率常以单位时间（每天或每小时）单位体表面积的产热量作为计量单位，
用 kJ/ (m2·d) 或 kJ/(m2·h) 来表示
甲状腺功能障碍时 BMR 可发生明显的变化。甲减、肾上腺皮质功能低下、垂体性肥胖、肾病综合征、
病理性饥饿等可出现 BMR 降低；
甲亢、糖尿病、红细胞增多症、白血病以及伴有呼吸困难的心脏疾病等 BMR 可升高。
3.精神活动
精神紧张状态时，如烦恼、恐惧或情绪激动时，能量代谢率可增高 10% 以上。
4.食物的特殊动力效应
进食能刺激机体额外消耗能量的作用，称为食物的特殊动力效应。在三种主要营养物质中，进食蛋
白质产生的特殊动力效应最为显著。
（四）基础代谢及其测定
基础代谢率(BMR)是指机体在基础状态下单位时间内的能量消耗量。所谓基础状态，是指人体保持清
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（二）机体的产热反应与散热反应 1.产热反应 （1）主要产热器官：机体在安静时主要由内脏产热，其中肝脏产热量最高；在运动时，骨骼肌则成 为主要的产热器官。此外，褐色脂肪组织在寒冷环境下发挥重要的产热作用，特别是在新生儿尤为重要。 （2）产热的形式 ①战栗产热：战栗是指骨骼肌屈肌和伸肌同时发生不随意的节律性收缩，此时肌肉收缩活动不做外 功，能最全部转化为热量。 ②非战栗产热：又称代谢性产热，非战栗产热作用最强的组织是褐色脂肪组织，其细胞内含有解耦 联蛋白。褐色脂肪在成年人体内含量很少，在新生儿体内则较多。新生儿不能发生战栗，故寒冷条件下 主要依赖代谢性产热维持体温。 （3）产热活动的调节 ①神经调节：寒冷刺激兴奋下丘脑战栗中枢，引起战栗；还能通过下丘脑‐腺垂体‐甲状腺轴，引起甲 状腺激素分泌；也可通过交感神经系统兴奋，促进肾上腺素和去甲肾上腺素释放。这些现象属于神经‐体 液调节。 ②体液调节：甲状腺激素是调节非战栗产热活动最重要的体液因素。此外，肾上腺素、去甲肾上腺 素和生长激素等也能促进代谢性产热。 2.散热反应 （1）散热的部位：人体的主要散热部位是皮肤。 （2）散热的方式 ①辐射散热②传导散热③对流散热 此三种方式在皮肤温度高于环境温度时可以发挥散热作用，以辐射散热最主要，且散热多少主要取 决于皮肤与周围环境之间的温差，温差越大，散热量就越多。 ④蒸发散热： 当环境温度等于或高于皮肤温度时，蒸发成为机体唯一有效的散热形式。 蒸发散热可分为不感蒸发和出汗两种形式。 最后排出的汗液是低渗的
《生理学》能量代谢与体温调节
体核温度比体表温度高，且比较稳定.
33
体温调节
一、动物的体温及其正常变动
(一) 体 温
正常新陈代谢要求在一定 的温度条件下进行。哺乳动物 的体温超过42℃或低于25℃， 将引起代谢严重障碍甚至死亡。
所以，正常的体温对于生命 活动具有重要意义，也是机体 健康状况的重要指标。
34
体温调节
二、动物体温的生理波动
V糖(物理)=V糖(生物) V脂肪(物理)=V脂肪(生物) V V 蛋白质(物理) ＞ 蛋白质(生物)
13
表6-1 三 种 营 养 物 质 氧 化 时 的 几 种 数 据
产 热 量 （ KJ╱ g） 营 养 物 质
物 理 热 价生 物 热 价营 养 学 热 价 ※
糖 17.17
蛋 白 质 23.45 脂 肪 39.77
大家好
1
第七章 能量代谢与体温调节 （Temperature regulation）
能量代谢 动物体温的生理波动 机体的产热和散热过程 体温恒定的调节 外界温度对动物体温的影响
2
第一节 能量代谢
❖ 将生物体内物质代谢过程中所伴随着的能量释放、 转移、储存和利用过程，称为能量代谢。
❖ 新陈代谢:维持生命各种活动过程中化学变化的总称。 ❖ 新陈代谢包括： ❖ 物质代谢（同化作用，异化作用） ❖ 能量代谢（吸热反应，放热反应）
3
一、能量的来源与利用
机体能量的来源是糖、脂肪和蛋白质在体内氧 化分解时释放出来的能量，在一般生理情况下，机 体主要利用糖(70%)和脂肪(30%)供能，少量的能量 依靠蛋白质分解供给。
既然机体消耗的能量都是来源于食物，是否可 以用每天摄取食物中所含的能量来估测机体能量的
？ 消耗率呢
33
体温调节
一、动物的体温及其正常变动
(一) 体 温
正常新陈代谢要求在一定 的温度条件下进行。哺乳动物 的体温超过42℃或低于25℃， 将引起代谢严重障碍甚至死亡。
所以，正常的体温对于生命 活动具有重要意义，也是机体 健康状况的重要指标。
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体温调节
二、动物体温的生理波动
V糖(物理)=V糖(生物) V脂肪(物理)=V脂肪(生物) V V 蛋白质(物理) ＞ 蛋白质(生物)
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表6-1 三 种 营 养 物 质 氧 化 时 的 几 种 数 据
产 热 量 （ KJ╱ g） 营 养 物 质
物 理 热 价生 物 热 价营 养 学 热 价 ※
糖 17.17
蛋 白 质 23.45 脂 肪 39.77
大家好
1
第七章 能量代谢与体温调节 （Temperature regulation）
能量代谢 动物体温的生理波动 机体的产热和散热过程 体温恒定的调节 外界温度对动物体温的影响
2
第一节 能量代谢
❖ 将生物体内物质代谢过程中所伴随着的能量释放、 转移、储存和利用过程，称为能量代谢。
❖ 新陈代谢:维持生命各种活动过程中化学变化的总称。 ❖ 新陈代谢包括： ❖ 物质代谢（同化作用，异化作用） ❖ 能量代谢（吸热反应，放热反应）
3
一、能量的来源与利用
机体能量的来源是糖、脂肪和蛋白质在体内氧 化分解时释放出来的能量，在一般生理情况下，机 体主要利用糖(70%)和脂肪(30%)供能，少量的能量 依靠蛋白质分解供给。
既然机体消耗的能量都是来源于食物，是否可 以用每天摄取食物中所含的能量来估测机体能量的
？ 消耗率呢
生理学能量代谢与体温内容精要
⽣理学能量代谢与体温内容精要第七章能量代谢和体温第⼀节能量代谢能量代谢（energy metabolism ）-----是指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：主要来源于⾷物的糖、脂肪，蛋⽩质少许。
能源物质（G 、F 、P ）未利⽤的能量（5%）O 2 能量释放⾃由能（95%）热能散发（50%），维持体温CO2+ H 2O 肌⾁收缩化学能（45%）贮存神经传导释放转移贮存利⽤（1）糖吸收后⼤部分以糖原的形式贮存于肝和肌⾁中。
糖类是最基本和最主要的能源物质，机体所需的能量70%由糖提供。
在机体内，随着供氧情况的不同，糖分解供能的途径也不同。
糖的的供能途径包括有氧氧化和⽆氧酵解。
氧充分GS —————— CO 2+H 2O+ 能量缺氧GS--------乳酸（称⽆氧酵解），释放少量能量。
剧烈运动，虽呼吸增强，但仍难以摄取⾜够的O 2，这时⾻骼肌的运动依靠于糖酵解。
（2）脂肪体内贮存和供能的主要物质。
脂肪是体内各种能源物质贮存的主要形式。
贮存在脂质中的能量占体内贮能75%。
⼀般情况下，机体消耗的能源物质约40~50%来⾃脂肪，是短期饥饿时的主要供能物质。
（3）蛋⽩质分解产物主要是氨基酸。
⼀般情况下，主要⽤于合成组织、细胞的主要成份，只有在某些特殊情况下，如长期不能进⾷或体⼒极度消耗⽽体内的糖原、脂肪储备耗竭时，体内蛋⽩质才被分解供能，以维持必要的⽣理功能。
（⼆）能量的去路虽然机体所需的能量来源于⾷物，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是三磷酸腺苷（ATP）。
各种能源物质在体内氧化过程中释放的能量，50％以上转化为热能，其余部分是以化学能的形式储存于ATP等⾼能化合物的⾼能磷酸键中。
当A TP⽔解为⼆磷酸腺苷(adenosine diphosphate，ADP)及磷酸时，同时释放出⼤量能量，供机体完成各种⽣理功能，如肌⾁的收缩和舒张，神经传导以及细胞内外各种物质的主动转运等。
医学生理学：能量代谢与体温
4.其他:肌肉活动、环境温度、情绪激动、
精神紧张、进食、麻醉等。
二、人体的产热和散热
(一)产热 1.主要产热器官：▲
安静状态，主要产热器官是内脏（尤其肝脏， 其次是脑）。 活动状态,主要产热器官是骨骼肌。
(二)散热
面积大
1.散热部位： 主：皮肤
与外界接触 血流丰富
有汗腺
次：肺、尿、粪
2.散热方式：
当外界气温＜低于人体表层温度时，人体主要通
过辐射、传导和对流方式散热，其散热量约占总量
70％。
当外界温度＝接近或＞高于皮肤温度时，机体的
散热是依靠蒸发方式散热。
机体散热方式有以下几种:
⑴辐射散热：
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。
机体的有效辐射面积 辐射散热量的多少取决于
皮肤与环境的温度差
⑤对照表7-4的BMR平均值,按下面公式计算出
BMR相对值： BMR相对值＝
BMR实BM测R值平-B均M值R平均×1值00%
2.BMR正常值：＝±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%.
研究表明,机体能量代谢率与体
(三)食物的特殊动力效应
人进食后一段时间内(从进食后1h开始, 持续7～8h),•即使同样处于安静状态,但产热 量却比进食前有所增加，这些 “额外” 热量 是由进食引起的。
食物能使机体产生“额外” 热量的现象称 为食物的特殊动力效应。
各种营养物质的食物特殊动力效应不同， 进食蛋白质时产热量增加30％，混合性食物 增加10％，糖和脂肪增加4～6％。
汗 液 水：分：＞99％
精神紧张、进食、麻醉等。
二、人体的产热和散热
(一)产热 1.主要产热器官：▲
安静状态，主要产热器官是内脏（尤其肝脏， 其次是脑）。 活动状态,主要产热器官是骨骼肌。
(二)散热
面积大
1.散热部位： 主：皮肤
与外界接触 血流丰富
有汗腺
次：肺、尿、粪
2.散热方式：
当外界气温＜低于人体表层温度时，人体主要通
过辐射、传导和对流方式散热，其散热量约占总量
70％。
当外界温度＝接近或＞高于皮肤温度时，机体的
散热是依靠蒸发方式散热。
机体散热方式有以下几种:
⑴辐射散热：
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。
机体的有效辐射面积 辐射散热量的多少取决于
皮肤与环境的温度差
⑤对照表7-4的BMR平均值,按下面公式计算出
BMR相对值： BMR相对值＝
BMR实BM测R值平-B均M值R平均×1值00%
2.BMR正常值：＝±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%.
研究表明,机体能量代谢率与体
(三)食物的特殊动力效应
人进食后一段时间内(从进食后1h开始, 持续7～8h),•即使同样处于安静状态,但产热 量却比进食前有所增加，这些 “额外” 热量 是由进食引起的。
食物能使机体产生“额外” 热量的现象称 为食物的特殊动力效应。
各种营养物质的食物特殊动力效应不同， 进食蛋白质时产热量增加30％，混合性食物 增加10％，糖和脂肪增加4～6％。
汗 液 水：分：＞99％