能量代謝和體溫ppt課件

1、第七章第七章 能量代謝和體溫能量代謝和體溫(Energy metabolism and Body (Energy metabolism and Body temperature)temperature)能量代謝能量代謝 生物體內(nèi)物質(zhì)代謝過生物體內(nèi)物質(zhì)代謝過程中所伴隨的能量釋放、轉(zhuǎn)移、貯程中所伴隨的能量釋放、轉(zhuǎn)移、貯存和利用的過程。存和利用的過程。第一節(jié) 能量代謝 一、食物的能量轉(zhuǎn)化一、食物的能量轉(zhuǎn)化能量轉(zhuǎn)化和利用的關(guān)鍵物質(zhì)能量轉(zhuǎn)化和利用的關(guān)鍵物質(zhì)ATPATP熱能熱能能源物質(zhì)能源物質(zhì)氧化分解氧化分解H2O+CO2H2O+CO2能釋放能釋放熱能熱能化學(xué)能化學(xué)能能轉(zhuǎn)移能轉(zhuǎn)移儲(chǔ)存儲(chǔ)存ATPATPADP

2、ADP+Pi+Pi能利用能利用化學(xué)功化學(xué)功轉(zhuǎn)運(yùn)功轉(zhuǎn)運(yùn)功機(jī)械功機(jī)械功其它其它CPCP1.1.糖糖 ： 是機(jī)體重要的能源物質(zhì)是機(jī)體重要的能源物質(zhì). .2.2.脂肪：是能源物質(zhì)貯存的主要形式。脂肪：是能源物質(zhì)貯存的主要形式。3.3.蛋白質(zhì)蛋白質(zhì): : 在體內(nèi)糖原和貯存的脂肪大量在體內(nèi)糖原和貯存的脂肪大量消耗后才依靠蛋白質(zhì)分解獲得能量。消耗后才依靠蛋白質(zhì)分解獲得能量。幾種主要營養(yǎng)物質(zhì)的能量轉(zhuǎn)化幾種主要營養(yǎng)物質(zhì)的能量轉(zhuǎn)化二、能量代謝的測定二、能量代謝的測定能量代謝率：能量代謝率： 每小時(shí)每平方米體表面積所產(chǎn)生每小時(shí)每平方米體表面積所產(chǎn)生的熱量。的熱量。 單位：單位： KJ/m2/hKJ/m2/h 1.

3、1.直接測熱法直接測熱法2.2.間接測熱法間接測熱法原理：原理： 根據(jù)定比定律，測出一定時(shí)間內(nèi)人體根據(jù)定比定律，測出一定時(shí)間內(nèi)人體中氧化分解的糖、脂肪、蛋白質(zhì)各有多中氧化分解的糖、脂肪、蛋白質(zhì)各有多少少, , 然后計(jì)算出這些物質(zhì)的產(chǎn)熱量。然后計(jì)算出這些物質(zhì)的產(chǎn)熱量。 能量代謝的測定原理和方法能量代謝的測定原理和方法 食物的氧熱價(jià)：食物的氧熱價(jià)： 消耗消耗1 1升升O2O2氧化某種營養(yǎng)物質(zhì)所產(chǎn)生的熱量。氧化某種營養(yǎng)物質(zhì)所產(chǎn)生的熱量。 糖糖 ： 21KJ/L21KJ/L 蛋白質(zhì)：蛋白質(zhì)：18.8KJ/L18.8KJ/L 脂脂 肪：肪：19.7KJ/L19.7KJ/L與能量代謝有關(guān)的幾個(gè)概念：與能量

4、代謝有關(guān)的幾個(gè)概念： 食物的熱價(jià)：食物的熱價(jià)： 1 1克營養(yǎng)物質(zhì)氧化時(shí)所釋放出的熱量?？藸I養(yǎng)物質(zhì)氧化時(shí)所釋放出的熱量。 糖糖 ：17.15KJ/g17.15KJ/g 蛋白質(zhì)：蛋白質(zhì)：17.99KJ/g17.99KJ/g 脂脂 肪：肪：39.75KJ/g 39.75KJ/g 呼吸商：呼吸商： 在一定的時(shí)間內(nèi)機(jī)體的在一定的時(shí)間內(nèi)機(jī)體的CO2CO2產(chǎn)生量產(chǎn)生量與耗與耗O2O2量的比值。量的比值。 CO2CO2產(chǎn)生量產(chǎn)生量 RQ =RQ = O2 O2耗量耗量糖糖RQ=1 RQ=1 脂肪脂肪RQ=0.71 RQ=0.71 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)RQ=0.80RQ=0.80混合膳食混合膳食RQ=0.85RQ=0.

5、85非蛋白呼吸商非蛋白呼吸商蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)O2O2耗量耗量= =蛋白質(zhì)的消耗量蛋白質(zhì)的消耗量0.950.95蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)CO2CO2產(chǎn)生量產(chǎn)生量= =蛋白質(zhì)的消耗量蛋白質(zhì)的消耗量0.760.76非蛋白氧化分解的非蛋白氧化分解的O2O2耗量耗量= =總總O2O2耗量耗量蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) O2 O2 耗量耗量非蛋白的非蛋白的CO2CO2產(chǎn)生量產(chǎn)生量= =總總CO2CO2產(chǎn)生量產(chǎn)生量蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)CO2 CO2 產(chǎn)生產(chǎn)生量量 非蛋白氧化分解的非蛋白氧化分解的CO2CO2產(chǎn)生量產(chǎn)生量非蛋白呼吸商非蛋白呼吸商= = 非蛋白氧化分解的非蛋白氧化分解的O2O2耗量耗量尿氮：尿氮： 1 1克蛋白質(zhì)氧化分解產(chǎn)生克蛋白質(zhì)

6、氧化分解產(chǎn)生0.160.16克尿氮?？四虻Ｈ绻a(chǎn)生如果產(chǎn)生1 1克尿氮，說明被氧化分解的蛋白克尿氮，說明被氧化分解的蛋白質(zhì)質(zhì)6.25g6.25g。 所以：所以： 蛋白質(zhì)的消耗量蛋白質(zhì)的消耗量= =尿氮量尿氮量6.256.25 蛋白質(zhì)的產(chǎn)熱量蛋白質(zhì)的產(chǎn)熱量= =蛋白質(zhì)消耗量蛋白質(zhì)消耗量蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)熱價(jià)熱價(jià)例例: :受試者受試者2424小時(shí)耗氧量為小時(shí)耗氧量為400L400L，二氧化碳，二氧化碳產(chǎn)量為產(chǎn)量為340L340L。尿氮排出量。尿氮排出量1212克?？?。(1)(1)蛋白質(zhì)代謝蛋白質(zhì)代謝: : 氧化量氧化量=12=126.25g=75g6.25g=75g 產(chǎn)熱量產(chǎn)熱量=18kJ/g=18k

7、J/g75g=1350kJ75g=1350kJ 耗氧量耗氧量=0.95L/g=0.95L/g75g=71.25L75g=71.25L 二氧化碳產(chǎn)量二氧化碳產(chǎn)量=0.76L/g =0.76L/g 75g=57L 75g=57L(2)(2)非蛋白代謝：非蛋白代謝： 耗氧量耗氧量=400L-71.25L=328.75L=400L-71.25L=328.75L 二氧化碳產(chǎn)量二氧化碳產(chǎn)量=340-57=283L=340-57=283L NPRQ=283 NPRQ=283328.75=0.86328.75=0.86（3 3根據(jù)根據(jù)NPRQNPRQ的氧熱價(jià)計(jì)算非蛋白代謝的氧熱價(jià)計(jì)算非蛋白代謝的產(chǎn)熱量的產(chǎn)熱量

8、 非蛋白代謝的產(chǎn)熱量非蛋白代謝的產(chǎn)熱量 =328.75L=328.75L20.40KJ/L=6706.5KJ20.40KJ/L=6706.5KJ（4 42424小時(shí)產(chǎn)熱量小時(shí)產(chǎn)熱量 = =蛋白質(zhì)產(chǎn)熱量蛋白質(zhì)產(chǎn)熱量+ +非蛋白代謝產(chǎn)熱量非蛋白代謝產(chǎn)熱量 =1350+6706.5=8056.5KJ=1350+6706.5=8056.5KJ三、影響能量代謝的主要因素三、影響能量代謝的主要因素肌肉活動(dòng)肌肉活動(dòng)機(jī)體氧耗量與肌肉活動(dòng)強(qiáng)度呈正變關(guān)系機(jī)體氧耗量與肌肉活動(dòng)強(qiáng)度呈正變關(guān)系肌肉肌肉活動(dòng)活動(dòng)需要需要能量能量營養(yǎng)物質(zhì)的營養(yǎng)物質(zhì)的氧化分解氧化分解氧耗量氧耗量能量代謝率能量代謝率精神活動(dòng)精神活動(dòng)精神精神緊張

9、緊張肌緊張肌緊張交感神經(jīng)（交感神經(jīng)（+ +）腎上腺分泌腎上腺分泌產(chǎn)熱量產(chǎn)熱量 能量代能量代謝率謝率食物的特殊動(dòng)力效應(yīng)：食物的特殊動(dòng)力效應(yīng)： 人進(jìn)食約人進(jìn)食約1 1小時(shí)后，機(jī)體產(chǎn)生明顯的額小時(shí)后，機(jī)體產(chǎn)生明顯的額外的能量消耗，產(chǎn)熱量明顯增多的效應(yīng)。外的能量消耗，產(chǎn)熱量明顯增多的效應(yīng)。環(huán)境溫度環(huán)境溫度 20 30: 20 30: 能量代謝保持較低較穩(wěn)定能量代謝保持較低較穩(wěn)定的水平。的水平。 2020以下以下: : 能量代謝率隨環(huán)境溫度下降能量代謝率隨環(huán)境溫度下降而升高而升高30 40 : 30 40 : 能量代謝率隨環(huán)境溫度升能量代謝率隨環(huán)境溫度升高而升高高而升高四、基礎(chǔ)代謝四、基礎(chǔ)代謝basal

10、 metabolismbasal metabolism）人體在清醒、安靜、全身肌肉放松人體在清醒、安靜、全身肌肉放松室溫室溫2025 2025 ，空腹、排除精神緊張，空腹、排除精神緊張下的能量代謝。下的能量代謝?；A(chǔ)代謝率基礎(chǔ)代謝率BMRBMR）在基礎(chǔ)代謝狀態(tài)下的能量代謝率在基礎(chǔ)代謝狀態(tài)下的能量代謝率KJ/m2.hKJ/m2.h）臨床上表示基礎(chǔ)代謝高低的方法：臨床上表示基礎(chǔ)代謝高低的方法： 以實(shí)測值與正常值相比計(jì)算出實(shí)測值高以實(shí)測值與正常值相比計(jì)算出實(shí)測值高于或低于正常值的百分?jǐn)?shù)。于或低于正常值的百分?jǐn)?shù)。例：某男性例：某男性2020歲，體表面積歲，體表面積1.5m21.5m2，測出，測出1h1

11、h的氧耗量為的氧耗量為15L15L。（1 1基礎(chǔ)代謝率基礎(chǔ)代謝率=20.18=20.1815/1.5=201.815/1.5=201.8 實(shí)測值：實(shí)測值：201.8KJ/m2/h201.8KJ/m2/h（2 2該性別年齡組正常基礎(chǔ)代謝率平均值：該性別年齡組正?；A(chǔ)代謝率平均值： 157.8KJ/m2/h157.8KJ/m2/h（3 3計(jì)算高于或低于正常值的百分?jǐn)?shù)計(jì)算高于或低于正常值的百分?jǐn)?shù) 201.8-157.8201.8-157.8 157.8 157.8 正常值：正常值：20%20%（ 10%15%10%15%）100%=28%一、體溫一、體溫body temperaturebody te

12、mperature）：）： 一般指機(jī)體深部的平均溫度。一般指機(jī)體深部的平均溫度。體溫的測量體溫的測量直腸：直腸：36.9 37.936.9 37.9口腔：口腔：36.7 37.736.7 37.7腋窩：腋窩：36.0 37.436.0 37.4體溫的正常變動(dòng)：體溫的正常變動(dòng)：晝夜節(jié)律、性別、年齡、肌肉活動(dòng)等。晝夜節(jié)律、性別、年齡、肌肉活動(dòng)等。第二節(jié)第二節(jié) 體溫及其調(diào)節(jié)體溫及其調(diào)節(jié)圖圖 體溫的晝夜變化曲線體溫的晝夜變化曲線圖圖 女性月經(jīng)周期中基礎(chǔ)體溫的波動(dòng)女性月經(jīng)周期中基礎(chǔ)體溫的波動(dòng)激素水平激素水平基礎(chǔ)體溫基礎(chǔ)體溫E2P二、機(jī)體的產(chǎn)熱與散熱二、機(jī)體的產(chǎn)熱與散熱體熱平衡：體熱平衡： 機(jī)體在體溫調(diào)節(jié)

13、機(jī)制的調(diào)控下，使機(jī)體在體溫調(diào)節(jié)機(jī)制的調(diào)控下，使產(chǎn)熱過程和散熱過程處于動(dòng)態(tài)平衡，產(chǎn)熱過程和散熱過程處于動(dòng)態(tài)平衡，以維持正常體溫。以維持正常體溫。1.1.主要產(chǎn)熱器官主要產(chǎn)熱器官肝臟及其它產(chǎn)熱器官）：肝臟及其它產(chǎn)熱器官）： 安靜時(shí)占總產(chǎn)熱量安靜時(shí)占總產(chǎn)熱量56%56%骨骼?。哼\(yùn)動(dòng)時(shí)占總產(chǎn)熱量骨骼?。哼\(yùn)動(dòng)時(shí)占總產(chǎn)熱量90%90%產(chǎn)熱產(chǎn)熱機(jī)體的總產(chǎn)熱量主要來自三個(gè)方面：機(jī)體的總產(chǎn)熱量主要來自三個(gè)方面：基礎(chǔ)代謝基礎(chǔ)代謝食物的特殊動(dòng)力作用食物的特殊動(dòng)力作用肌肉活動(dòng)肌肉活動(dòng)2.2.機(jī)體產(chǎn)熱的形式寒冷環(huán)境中）機(jī)體產(chǎn)熱的形式寒冷環(huán)境中） 戰(zhàn)栗產(chǎn)熱 產(chǎn)熱形式 非戰(zhàn)栗產(chǎn)熱代謝產(chǎn)熱）3.產(chǎn)熱活動(dòng)的調(diào)節(jié)： 體液調(diào)節(jié) 神

14、經(jīng)調(diào)節(jié)CNSTRH釋放釋放（下丘腦）（下丘腦）TSH釋放釋放（腺垂體）（腺垂體）T3.T4甲狀腺）甲狀腺）代謝率代謝率產(chǎn)熱量產(chǎn)熱量寒冷刺激寒冷刺激代謝率代謝率Adr和和N-Adr交感神經(jīng)（交感神經(jīng)（+）散熱散熱1.1.散熱方式散熱方式輻射散熱：輻射散熱： 體熱以熱射線的形式傳給外界較冷的物體。體熱以熱射線的形式傳給外界較冷的物體。 影響輻射散熱的因素影響輻射散熱的因素 皮膚與外環(huán)境的溫差；皮膚與外環(huán)境的溫差； 有效的輻射面積。有效的輻射面積。傳導(dǎo)與對(duì)流傳導(dǎo)與對(duì)流 傳導(dǎo)散熱：傳導(dǎo)散熱： 體熱直接傳給同機(jī)體接觸的較冷的體熱直接傳給同機(jī)體接觸的較冷的物體。物體。 影響傳導(dǎo)散熱的主要因素：影響傳導(dǎo)散熱

15、的主要因素： 物體的導(dǎo)熱性能導(dǎo)熱度）物體的導(dǎo)熱性能導(dǎo)熱度） 對(duì)流散熱：對(duì)流散熱： 通過氣體的流動(dòng)來散失的體熱。通過氣體的流動(dòng)來散失的體熱。 影響對(duì)流散熱的主要因素：影響對(duì)流散熱的主要因素： 風(fēng)速風(fēng)速蒸發(fā)散熱：蒸發(fā)散熱： 通過身體體表的水分由液體狀態(tài)轉(zhuǎn)通過身體體表的水分由液體狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w狀態(tài)而散失體熱。變?yōu)闅怏w狀態(tài)而散失體熱。蒸發(fā)散熱的兩種形式蒸發(fā)散熱的兩種形式 不感蒸發(fā)不顯汗）不感蒸發(fā)不顯汗） 體液的水分直接透出皮膚和呼吸道體液的水分直接透出皮膚和呼吸道, ,在未聚在未聚集成明顯水滴前就蒸發(fā)掉的一種散熱形式。集成明顯水滴前就蒸發(fā)掉的一種散熱形式。 發(fā)汗可感蒸發(fā)發(fā)汗可感蒸發(fā)Sweating S

16、weating 通過汗腺分泌汗液于體表的一種蒸發(fā)形式。通過汗腺分泌汗液于體表的一種蒸發(fā)形式。 當(dāng)環(huán)境溫度接近或高于皮膚溫度時(shí)，當(dāng)環(huán)境溫度接近或高于皮膚溫度時(shí)，蒸發(fā)是唯一的有效散熱形式。蒸發(fā)是唯一的有效散熱形式。體熱散發(fā)的主要方式：體熱散發(fā)的主要方式：氣溫機(jī)體表層溫度？氣溫機(jī)體表層溫度？氣溫氣溫機(jī)體表層溫度機(jī)體表層溫度 ？ 輻射、傳導(dǎo)、對(duì)流、蒸發(fā)。輻射、傳導(dǎo)、對(duì)流、蒸發(fā)。2.2.汗液汗液主要成分：水占主要成分：水占99%99%） 固體：固體：NaClNaCl、KClKCl、尿素、乳酸等、尿素、乳酸等高滲性脫水：高滲性脫水： 大量出汗而喪失體液時(shí)，由于汗液是大量出汗而喪失體液時(shí)，由于汗液是低滲的，

17、故造成體內(nèi)高滲，此為高滲性低滲的，故造成體內(nèi)高滲，此為高滲性脫水。脫水。中暑：中暑： 在高溫環(huán)境中，若蒸發(fā)散熱不良在高溫環(huán)境中，若蒸發(fā)散熱不良 （如：（如：環(huán)境高溫或無風(fēng)時(shí)將造成體熱淤積及環(huán)境高溫或無風(fēng)時(shí)將造成體熱淤積及一系列臨床表現(xiàn)如頭暈、惡心、心一系列臨床表現(xiàn)如頭暈、惡心、心悸悸)熱痙攣：熱痙攣： 發(fā)汗速度過快時(shí)，汗液中發(fā)汗速度過快時(shí)，汗液中NaClNaCl來不及被來不及被汗腺管重吸收，機(jī)體因此而丟失大量的汗腺管重吸收，機(jī)體因此而丟失大量的H2OH2O和和 NaClNaCl引起電解質(zhì)紊亂，甚至出現(xiàn)神經(jīng)肌引起電解質(zhì)紊亂，甚至出現(xiàn)神經(jīng)肌肉興奮性升高的現(xiàn)象。肉興奮性升高的現(xiàn)象。3.3.散熱的調(diào)節(jié)

18、反應(yīng)散熱的調(diào)節(jié)反應(yīng)發(fā)汗汗腺活動(dòng)的調(diào)節(jié)）發(fā)汗汗腺活動(dòng)的調(diào)節(jié)） 作用：作用： 通過發(fā)汗體溫不至于驟然升高；通過發(fā)汗體溫不至于驟然升高； 機(jī)體的熱儲(chǔ)不會(huì)過于增多。機(jī)體的熱儲(chǔ)不會(huì)過于增多。 發(fā)汗是一種反射活動(dòng)，是散熱的重要發(fā)汗是一種反射活動(dòng)，是散熱的重要調(diào)節(jié)反應(yīng)。調(diào)節(jié)反應(yīng)。環(huán)境溫度環(huán)境溫度皮膚溫覺感受器皮膚溫覺感受器傳入神經(jīng)傳入神經(jīng)發(fā)汗中樞發(fā)汗中樞支配汗腺的交感神經(jīng)膽堿能節(jié)后纖維（支配汗腺的交感神經(jīng)膽堿能節(jié)后纖維（+ +） 發(fā)汗（溫?zé)嵝园l(fā)汗）外周血溫升高外周血溫升高血液循環(huán)至腦組織時(shí)，血液循環(huán)至腦組織時(shí)，提高腦組織溫度提高腦組織溫度視前區(qū)下丘腦前部熱視前區(qū)下丘腦前部熱敏神經(jīng)元（敏神經(jīng)元（+ +）溫?zé)嵝?/p>

19、發(fā)汗：溫?zé)嵝园l(fā)汗： 在熱環(huán)境下引起全身各部位的小汗腺分在熱環(huán)境下引起全身各部位的小汗腺分泌汗液。泌汗液。 發(fā)汗中樞：下丘腦發(fā)汗中樞：下丘腦精神性發(fā)汗：精神性發(fā)汗： 精神緊張或情緒激動(dòng)而引起的發(fā)汗精神緊張或情緒激動(dòng)而引起的發(fā)汗 發(fā)汗中樞：大腦皮層運(yùn)動(dòng)區(qū)發(fā)汗中樞：大腦皮層運(yùn)動(dòng)區(qū)循環(huán)系統(tǒng)的調(diào)控作用循環(huán)系統(tǒng)的調(diào)控作用 皮膚血流量的調(diào)節(jié)反應(yīng)皮膚血流量的調(diào)節(jié)反應(yīng)（調(diào)節(jié)了熱環(huán)境下的體熱平衡）（調(diào)節(jié)了熱環(huán)境下的體熱平衡）炎熱環(huán)境炎熱環(huán)境支配血管的交感神經(jīng)緊張性下降支配血管的交感神經(jīng)緊張性下降 皮膚小動(dòng)脈舒張皮膚小動(dòng)脈舒張動(dòng)動(dòng)靜脈吻合支開放靜脈吻合支開放皮膚血流量增加皮膚血流量增加皮膚溫度升高皮膚溫度升高散熱散

20、熱為汗腺分泌提供為汗腺分泌提供充足水分充足水分汗腺分泌汗腺分泌四肢深部動(dòng)四肢深部動(dòng)- -靜脈之間的熱量逆流交換的調(diào)節(jié)作用：靜脈之間的熱量逆流交換的調(diào)節(jié)作用： 在熱環(huán)境中熱在熱環(huán)境中熱量的逆流交換不起作量的逆流交換不起作用，因此時(shí)返回心臟用，因此時(shí)返回心臟的血液主要由皮膚表的血液主要由皮膚表淺靜脈輸送。淺靜脈輸送。環(huán)境溫度環(huán)境溫度1010373736363333323224242323靜脈靜脈肱動(dòng)脈肱動(dòng)脈撓動(dòng)脈撓動(dòng)脈三、體溫調(diào)節(jié)三、體溫調(diào)節(jié)自主性體溫調(diào)節(jié)生理性調(diào)節(jié)）：自主性體溫調(diào)節(jié)生理性調(diào)節(jié)）： 人體和恒溫動(dòng)物的體溫在下丘腦體溫人體和恒溫動(dòng)物的體溫在下丘腦體溫調(diào)節(jié)中樞的控制下通過增減皮膚血流量、調(diào)節(jié)中樞的控制下通過增減皮膚血流量、發(fā)汗、寒戰(zhàn)等生理調(diào)節(jié)反應(yīng)而經(jīng)常維持于發(fā)汗、寒戰(zhàn)等生理調(diào)節(jié)反應(yīng)而經(jīng)常維持于一個(gè)穩(wěn)定的水平。一個(gè)穩(wěn)定的水平。行為性體溫調(diào)節(jié)：行為性體溫調(diào)節(jié)： 機(jī)體在不同溫度環(huán)境中采取不同的姿機(jī)體在不同溫度環(huán)境中采取不同的姿勢、行為、保溫、降溫等措施稱為行為性勢、行為、保溫、降溫