生理学课件_能量代谢与体温_ppt
① 食物的热价 :1 ｇ食物在氧价：指食物在体外燃烧时释放的热量。 生理热价：指在体内氧化时所产生的热量。 糖与脂肪：物理热价＝生理热价 蛋 白 质 ： 物理热价＞生理热价（∵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）。
②食物的氧热价：某种食物氧化时,每消耗
1L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
由于各种食物在体内氧化时的耗O2量、CO2产生 量的不同，故各种食物的氧热价不同。根据RQ可估 计某一段时间内机体氧化各种食物的比例：
RQ＝1.0 →氧化糖； RQ＝0.70 → 氧化脂肪 RQ＝0.82→一般饮食；RQ＝0.80或＜1.0→长期饥饿 ─────────────────────────── 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) ─────────────────────────── 糖 0.83 0.83 17.0 17.0 21.0 1.00 脂 肪 1.98 1.43 39.8 39.8 19.7 0.71 蛋白质 0.95 0.76 23.5 18.0 18.8 0.85 ───────────────────────────
(二)能量代谢的测定方法 1.直接测热法：直接测量从机体体表、呼出气、
尿液和粪便排出的总热量。如果不做外功，该热量 就是机体代谢的全部热量。这种方法测定准确，但 设备复杂，操作繁琐，现已极少应用。
2.间接测热法：
⑴间接测热法原理：是利用“定比定律”（即
反应物的量与生成物的量呈一定的比例关系），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。 为此，必须先了解与其相关的几个概念：食物 的热价、氧热价和呼吸商。
⑶简易法：
①将混合膳食的 RQ 定为 0.82 ，氧热 价=20.20kJ/L； ② 测 定 6min 的 耗 O2量； ③能量代谢计算： = 耗O2量×氧热价。
三、影响能量代谢的因素 表7-3 (一)肌肉活动
肌肉活动对能量 代谢的影响最大。全 身剧烈活动时，短时 间内其总产热量比安 静时高出数十倍。
───────────────
(二)精神活动
人在平静地思考问题时，能量代谢受 到的影响不大，其产热量一般不超过4%。 但精神处于紧张状态 ( 烦躁、恐惧、 情绪激动等 ) 时，由于会导致无意识的肌 肉紧张性增强、交感神经兴奋及促进代谢 的内分泌激素释放增多等原因，产热量可 显著增加。
(三)食物的特殊动力效应
体温的昼夜节律是生物节律的表现之一。与人 昼动夜息的生活规律，以及代谢、血液循环、呼吸 等机能的相应周期性变化有关。 长期夜间工作的人，上述周期性变化可以发生 颠倒。
2.性别差异 ⑴成年女子体温平均比男子高0.3℃。 ⑵女子体温随月经周期而产生周期性 变动。排卵日最低（约1℃）。
3.年龄差异
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、老年人由于调节能力差， 易受环境温度的影响。
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
3.产热活动的调节
⑴寒冷刺激时 ↓ 交感-肾上腺髓质 ↓ NE、E↑ ↓ 产热量↑ 特点： 作用迅速↑， 维持时间短。 ⑵ 机体在寒冷环境几周后 ↓ 甲状腺 ↓ T3、T4 ↑ ↓ 代谢率↑(增加4～5倍) ↓ 产热量↑ 特点： 作用缓慢， 维持时间长。
(二)散热
2.散热方式：
面积大 与外界接触 主：皮肤 1.散热部位： 血流丰富 有汗腺 次：肺、尿、粪
(一) 概念
1.基础代谢：机体在基础状态下的能量代谢
称为基础代谢。 基础状态的条件如下：
①清晨空腹，即禁食12～14h，前一天应清淡、不 要太饱的饮食，以排除食物特殊动力效应的影响。 ②平卧，全身肌肉放松，尽力排除肌肉活动的影响。 ③清醒且情绪安闲，以排除精神紧张的影响。 ④室温18-25℃，排除环境温度的影响。
另外，科研中还常用食管温度（ = 体核 温度）、鼓膜温度（=下丘脑温度）。
（二）体温的生理变动
正常人的体温可因昼夜、性别、年龄和机体的 活动等而有所变动。
1.昼夜节律变化 人的体温在一昼夜中呈现周期性波动， 称为体温的昼夜节律。 一般是清晨 2 ～ 6h 时最低，下午 2 ～ 8h 最 高，波动幅度一般不超过1℃。
(二)能量去路 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 。 除 骨骼肌运动时 所完成的机械 外功，其余的 自由能最终也 转变为热能。
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 ” ： 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。
机体不同状态时 的能量代谢率
─────────────── 状态 产热量(KJ/m2.min) ───────────────
表7-3表明不同劳 动或运动时的能量代 谢率。
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
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 体重相关性不明显 ,而与体表面积 基本上成正比。如：以体重为指 标 ,• 身 材瘦小者的产热量 /Kg 显著 高于身材高大者 ; 以体表面积为指 标,则身材高大或瘦小者的产热量 /m2都比较接近。 人体表面积推算: ①公式计算 ： ＝ 0.0061×身高 （ cm) ＋ 0.0128× 体 重 (kg) － 0.1529 ②体表面积测算图测出。
皮肤与环境的温度差
在高温环境中作业（如舰船、炼钢人 员）,因环境温度高于皮肤温度，机体不仅不 能辐射散热，反而会吸收周围的热量，故易 发生中暑。
表7-4
复习思考题 1.简述间接测热法的基本原理。 2.临床常用简化法测定能量代谢，其应用的根 据是什么？ 3.简述影响能量代谢的因素。 4.何谓基础代谢？测定基础代谢率需要控制哪 些因素？
第二节 体温
概念：指身体深部的平均温 度，即体核温度。 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。 体温过高、过低都会影响 酶的活性，导致生理功能的障 碍，甚至造成死亡。如： T ＜ 22℃→心跳停止； T ＞ 43℃→酶变性而死亡; T = 27℃→低温麻醉。
三种营养物质氧化的几种数据
④非蛋白呼吸商(NPRQ):指一定时间内，机体
氧化非蛋白食物时的CO2产生量与耗O2量的比值。
整体产生CO2总量－分解蛋白产生CO2量※ NPRQ＝───────────────── 整体耗O2总量－分解蛋白耗O2量※
※ 分解蛋白产生CO2量= NP×6.25×0.76(L) ※ 分解蛋白耗O2量= NP×6.25×0.94(L) 6.25=每产生1g尿氮(NP)需氧化蛋白6.25g 0.76(L)=每氧化1g蛋白的产生CO2量 0.94(L)=每氧化1g蛋白的耗O2量
4.其他
●
肌肉活动时，肌肉代谢明显增强，产热 增加，可使体温暂时升高 1 ～ 2℃。所以测体 温时，要先让受试者安静一段时间，小儿应 防止其哭闹。 ● 情绪激动、精神紧张、进食等情况，都 会影响体温。 ● 全身麻醉时，会因抑制体温调节中枢和 扩张血管的作用及骨骼肌松弛，使体温降低， 所以全麻时应注意保温。
二、机体的产热和散热
人体正常体温的维持，是在体温调节机构的协 调和控制下，产热和散热过程达到动态平衡的结果。
( 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。
此外，环境温度、进食、精神紧张等能够影响 能量代谢的因素，也都可影响机体的产热量。
2.基础代谢率(BMR)：单位时间内的基础代谢。•
(二)BMR的测定和正常值 1.BMR的测定:(通常采用简易法)
①把基础状态下的呼吸商定为0.82、氧热价为 20.20KJ。 ②测出1h内(测6min的耗氧量×10)的耗氧量。 ③测出体表面积。 ④按下面公式计算出BMR实测值： BMR实测值＝20.195×耗氧量/体表面积 ⑤对照表7-4的BMR平均值,按下面公式计算出 BMR相对值： BMR实测值-BMR平均值 BMR相对值＝ ×100% BMR平均值
(四)环境温度
1.人体安静时的能量代谢 ,在20～30℃的环 境中较为稳定。 2.环境温度超过30℃，能量代谢率增加。 3.当环境温度低于20℃时，随着温度的不断
下降，机体产生寒战和肌紧张增加以御寒，
同时增加能量代谢率。
4. 舰艇舱内温度可高达 60℃,• 故 舰员的能量
代谢率很高。
四、基础代谢
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％。 其产生的机制尚不十分清楚，可能与肝 脏处理蛋白分解产物时的额外能量消耗有关。
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第七章能量代谢和体温-医学课件
女子体温随月经周期而产生周期性变动。排卵当日 最低，排卵后升高0.2-0.50C。与血中孕激素浓度的 周期性变化有关
➢ 机体的产热和散热 正常体温维持
产热
动态平衡
散热
• 产热 ✓ 主要产热器官
安静时--内脏（尤其是肝脏）为主 运动或劳动时—骨骼肌为主
➢ 产热形式 ✓ 寒战产热
骨骼肌在肌紧张增强的基础上，伸肌和屈肌同时发 生的不随意的节律性收缩 特点：不做外功 中枢：下丘脑后部 传出神经：躯体运动神经
注：通常情况下，体内能量主要来自糖和脂肪的氧化，蛋白 质用于氧化供能的量很少，且氧化不彻底，在计算能量代 谢时可忽略不计。
• 能量代谢率的测算方法 方法一： ① 测定单位时间内O2耗量和CO2产生量，计算RQ ② 以算出的RQ作为非蛋白呼吸商，从表中查得相应的混合氧热价， ③ 利用公式：产热量=混合氧热价× O2耗量，求出单位时间内的产热量，
第二节 体温及其调节
➢ 体温
机体深部组织的平均温度， 也叫体核温度，37 ℃
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。
体温过高、过低都会导致 生理功能障碍，甚至死亡
• 正常体温 血液温度最理想，但不易测量，通常体温的测量 部位为：腋窝、口腔和直肠。 肛温：36.9～37.9℃，最接近机体深部的温度 口温：36.7～37.7℃ 腋温：36.0～37.4℃
第七章 能量代谢与体温
第一节 能量代谢
物质代谢过程中所伴随的能量释放、转移、储存 和利用，称为能量代谢 ➢ 机体能量的来源 主要来源于糖、脂肪、蛋白质
ATP（三磷酸腺苷）：贮能物质和直接供能物质 CP（磷酸肌酸）：ATP的贮存库，但不能直接供能
➢糖 正常情况下糖是主要供能物质。脑组织所需能量主要来自糖 有氧氧化，故缺氧和血糖水平过低，均可导致意识障碍、 昏迷及抽搐 机体糖的储备较少，成年人糖的储备量仅为150g左右。
能量代谢与体温(生理学课件)
3.影响能量代谢的主要因素
（1）肌肉活动
是影响能量代谢的最显著 因素。
（2）精神活动
主要通过肌紧张 及激素 的作用增加产热量。
=
在睡眠和在活跃时的精神活动下，脑 中葡萄糖代谢率没有差异。但精神紧张 状态如烦恼、恐惧时，产热量显著增加。
（3）食物的特殊动力效应
概念 ：进食能刺激机体额外消耗能量的作用。 效应：蛋白质30%,糖6%,脂肪4%,混合10%
9．下列哪种疾病会导致基础代谢率明显升高（ ）。
A．呆小症
B．糖尿病
C．甲状腺机能亢进
D．甲状腺机能低下
10．测定基础代谢率的最稳定的环境温度（ ）。 A．10～20℃ B．20～25℃ C．30～35℃ D．37℃
11．机体主要的散热器官是（ ）。 A．肾脏 B．皮肤 C．肺 D．消化道
12．当外界温度高于皮肤温度时，机体的散热形式是 （ ）。
）。
15．体温调节的基本中枢位于（ ）。 A．脊髓 B．延髓 C．中脑 D．下丘脑
16．有关调定点下列哪项错误（ A．位于视前区—下丘脑前部 C．发热时不影响调定点数值 无障碍，调定点上移
）。
B．规定数值一般为37℃ D．发热时，体温调节机能并
能量代谢
1.机体的能量来源与利用 （1）能量的来源
①三磷酸腺苷是机体直接 供能物质
ATP
②三大营养物质的能量转化
a.糖 b.脂肪 c.蛋白质
2.能量的利用
2.能量代谢的测定 （1）能量代谢的测定原理
根据能量守恒定律： 食物中化学能＝热能＋外功
能量代谢率：单位时间内所消耗的能量。 测量单位时间机体产热量。
6．能量代谢率与下列哪项具有比例关系（
A．体重
生理学第七章能量代谢与体温课件
第二节 体温
（二）行为性体温调节
行为性体温调节是指机体（包括变温动物）在环境温度变化时，通过有意识的行为和 姿势的改变来保持体温的相对恒定，如动物避开过冷或过热的环境向适宜的温度环境靠近， 或改变姿态如：蜷缩身体而保暖，伸展肢体而散热，以及人类在寒冷时拱肩缩背、踏步跺 脚、增减衣着、创造人工气候环境等来祛暑或御寒。行为性体温调节是以自主性体温调节 为基础的，也是通过对产热和散热的影响而发挥作用，因此两者不可截然分开。对人类来 讲，行为性体温调节是大脑皮层参与下的有意识的活动，是对自主性调节的补充。
第一节 能量代谢
（二）能量的去路
第一节 能量代谢
（三）能量的平衡
人体能量的平衡是指机体摄入的能量与消耗的能量之间的平衡。人体每 天所消耗的能量主要包括基础代谢、身体运动和其他生理活动的能量消耗。 如果一段时间内体重不变，则这段时间内机体摄人的能量与消耗的能量基本 相等，能量达到“收支”平衡；如果摄人能量少于消耗能量，机体会动用储 存的能源物质，使体重减轻，称为能量的负平衡；如果摄入能量多于消耗能 量，那么多余的能量就会转变为脂肪，导致体重增加，称为能量的正平衡。
(４)蒸发散热：是机体通过体表水分的蒸发来散热的 一种方式。
(１) (４)
(２) (３)
第二节 体温
３．散热活动的调节
•
机体主要通过皮肤血流量的调节和发汗来调控散热。
•
当皮肤温度高于环境温度时，主要通过辐射、传导和对流方式散热，散热量大小
主要取决于皮肤与外界环境之间的温度差。在寒冷环境中，交感神经活动增强，皮肤
第二节 体温
３．体温调定点学说
对于正常人的体温为什么能够 保持在37℃左右，有人提出了调定 点(set point)学说。该学说认为， 下丘脑体温调节中枢内存在控制体 温恒定的平衡点，即调定点，其功 能类似于恒温调节器，调定点的高 低决定着体温的水平。认为感受的 阑值为37℃，并以此为标准来调节 产热和散热的平衡。
《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)。