動物生理學能量代謝與體溫調(diào)節(jié).ppt

能量代謝和體溫調(diào)節(jié) Energy metabolism and thermoregulation,物質(zhì)代謝過程中所伴隨的能量的釋放、轉(zhuǎn)移、貯存和利用統(tǒng)稱為能量代謝（energy metabolism）。,能量的來源及利用,糖是體內(nèi)基本的供能物質(zhì)，是機體的重要能源,機體的重要貯能物質(zhì)和直接供能物質(zhì),體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的分解、釋放的能量 機體散發(fā)的熱能所做的機械功化學貯備能,能量代謝的測定,直接測熱法 direct calorimetry,通過收集機體在一定時間內(nèi)散發(fā)的總熱量求得能量代謝率的方法。,食物的熱價 thermal equivalent of food,間接測熱法 indirect calorimetry,指1g食物氧化分解或在體外燃燒時所釋放的熱量，也叫卡價（caloric value of food）。 食物在體外燃燒時釋放的熱量稱物理熱價；在體內(nèi)氧化所產(chǎn)生的熱量，稱生物熱價。,返回,食物的氧熱價 thermal equivalent of oxygen,指一定時間內(nèi)機體的CO2產(chǎn)量與耗O2量的比值 。,呼吸商 respiratory quotient, RQ,某些情況下，呼吸商并不能完全準確地反映機體中三種營養(yǎng)物質(zhì)氧化分解的比例：,機體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化,反芻動物瘤胃飼料發(fā)酵,肌肉劇烈活動,非蛋白呼吸商 non-protein respiratory quotient, NPRQ,在去除蛋白質(zhì)供能的情況下，測定一定時間內(nèi)氧化糖和脂肪所產(chǎn)生的CO2量與耗O2量，并計算比值。,返回,間接測熱法的依據(jù),C6H12O6 6O2 6CO2 6H2O H,從尿氮排出量計算出蛋白質(zhì)氧化量及蛋白質(zhì)食物的產(chǎn)熱量（1g尿氮相當于氧化分解6.25g蛋白質(zhì)） ；,從總耗O2量和CO2產(chǎn)量中分別扣除蛋白質(zhì)氧化的耗O2量和CO2產(chǎn)量，計算出NPRQ，查出該NPRQ值對應(yīng)的氧熱價，并計算出非蛋白食物的產(chǎn)熱量；,將蛋白質(zhì)食物與非蛋白食物的產(chǎn)熱量相加，得出總產(chǎn)熱量。,則總產(chǎn)熱量數(shù)值8059.8kJ就是該受試者24小時內(nèi)的能量代謝率。,假設(shè)受試者24小時的耗O2量為400L， CO2產(chǎn)量為340L，收集的24小時尿氮排出量為12g。,影響能量代謝的主要因素,食物的特殊動力效應(yīng) specific dynamic action,骨骼肌收縮舒張,精神狀態(tài),環(huán)境溫度,基礎(chǔ)代謝和靜止能量代謝,基礎(chǔ)代謝 basal metabolism,基礎(chǔ)代謝率 basal metabolic rate, BMR,靜止能量代謝,體溫及其調(diào)節(jié),第二節(jié),深部溫度 core temperature,表層溫度 shell temperature,較高 較穩(wěn)定 各部位差異較小,較低 不穩(wěn)定 各部位差異較大,體溫 body temperature,體溫的生理性波動,晝夜變化,性別差異,年齡差異,骨骼肌活動和精神活動,在正常情況下，體溫可受晝夜、性別、年齡、精神和體力活動、環(huán)境溫度等因素的影響而發(fā)生生理性波動。,其它：進食、環(huán)境溫度,產(chǎn)熱器官,安靜狀態(tài)：內(nèi)臟器官為主,產(chǎn)熱方式,運動狀態(tài)：骨骼肌為主,基礎(chǔ)代謝產(chǎn)熱,食物的特殊動力效應(yīng),骨骼肌運動產(chǎn)熱,寒戰(zhàn)產(chǎn)熱和非寒戰(zhàn)產(chǎn)熱,機體的產(chǎn)熱和散熱,指在寒冷環(huán)境中，機體通過升高代謝率而增加產(chǎn)熱的現(xiàn)象。 機理是一方面通過下丘腦腺垂體甲狀腺軸促進甲狀腺激素的分泌，另一方面交感神經(jīng)興奮，腎上腺髓質(zhì)分泌腎上腺素增加。兩種激素都能促進機體代謝，增加產(chǎn)熱。,寒戰(zhàn)產(chǎn)熱 shivering thermogenesis,非寒戰(zhàn)產(chǎn)熱 non-shivering thermogenesis,機體受到寒冷刺激時，最初骨骼肌肌緊張增高，稱為寒戰(zhàn)前肌緊張（pre-shivering tone），此時產(chǎn)熱量已有所增加。 寒冷刺激持續(xù)作用時，骨骼肌將出現(xiàn)寒戰(zhàn)，表現(xiàn)為伸肌和屈肌同時出現(xiàn)不隨意的節(jié)律性收縮。此時骨骼肌的收縮不做機械外功，但所耗能量全部轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，因此產(chǎn)熱量顯著增加。,散熱途徑,皮膚為主,散熱方式,輻射 radiation,傳導 conduction,對流 convection,蒸發(fā) evaporation,發(fā)汗 不感蒸發(fā),體溫的調(diào)節(jié),自主性體溫調(diào)節(jié) autonomic thermoregulation,行為性體溫調(diào)節(jié) behavioral thermoregulation,當環(huán)境溫度發(fā)生變化時，首先由溫度感受器感受到這種變化，再由相應(yīng)的傳導通路把溫度變化的信息傳輸?shù)襟w溫調(diào)節(jié)中樞，在中樞經(jīng)過整合后，通過自主神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)皮膚的血流量以及汗腺的活動，通過軀體運動神經(jīng)調(diào)節(jié)骨骼肌的活動，通過內(nèi)分泌系統(tǒng)調(diào)節(jié)機體的代謝活動，從而調(diào)節(jié)機體的產(chǎn)熱和散熱過程，維持體溫的相對恒定。,外周溫度感受器 peripheral thermoreceptor,中樞溫度感受器 central thermoreceptor,溫度感受器 thermoreceptor/temperature receptor,體溫調(diào)節(jié)的基本中樞,下丘腦的視前區(qū)下丘腦前部 preoptic anterior hypothalamus, PO/AH,調(diào)定點學說,調(diào)定點 set point,發(fā)熱 fever,重調(diào)定 resetting,高溫或寒冷環(huán)境下，機體通過對產(chǎn)熱和散熱活動 進行調(diào)節(jié)來維持體溫的相對恒定,什么是基礎(chǔ)代謝和靜止能量代謝？,哪些因素能影響能量代謝？,機