生理-能量代謝與體溫

能量代謝與體溫第一節(jié)能量代謝第二節(jié)體溫

第一節(jié)能量代謝

能量代謝:指體內(nèi)物質(zhì)代謝過程中所伴隨的能量釋放、轉(zhuǎn)移、貯存和利用。

一、機體能量的來源與去路

(一)能量來源

1.糖:主要腦組織所需能量完全來源于糖的有氧氧化。

2.脂肪：次之

3.蛋白質(zhì)：很少(長期饑餓或極度消耗時，才成為主要能量來源)。

(二)能量去路

能源物質(zhì)釋放的能量有50%轉(zhuǎn)化為熱能，其余以自由能形式貯存于ATP中。

(一)能量代謝測定的原理

根據(jù)熱力學(xué)“能量守恒定律”，能量在由一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式的過程中，既不增加，也不減少。機體的能量代謝也遵循這一規(guī)律，即在整個能量的轉(zhuǎn)化中，機體所利用的蘊藏于食物中的化學(xué)能與最終轉(zhuǎn)化成的熱能和所作的外功(肌肉收縮時的機械能等)，按其能量折算是完全相等的?；谶@一原理，測定一定時間內(nèi)機體所消耗的食物量，或者測定機體的產(chǎn)熱量與所作的外功，即可測算出整個機體在單位時間內(nèi)所消耗的能量。二、能量代謝的測定(二)能量代謝的測定方法

1.直接測熱法

直接測熱法是利用不同類型的測熱裝置，直接搜集機體在一定時間內(nèi)發(fā)散出來的總熱量的方法。

2.間接測熱法

⑴間接測熱法原理

是利用“定比定律”，測算出一定時間內(nèi)氧化的糖、脂肪和蛋白質(zhì)各有多少，再計算出它們所釋放出的熱量。

三、能量代謝的衡量標準

機體的多種生理活動(如心輸出量、肺活量、主動脈和氣管的橫截面、腎小球濾過率)均與體表面積成正比關(guān)系，這就是“體表面積定律”。機體的能量代謝也遵循這一規(guī)律，即產(chǎn)熱量與體表面積成正比。測定不同個體的能量代謝時，是以單位時間內(nèi)每m2體表面積的產(chǎn)熱量作為衡量標準，即J／m2(體表面積)／h。測量人的體表面積，可根據(jù)身高和體重兩項數(shù)值進行推算?？砂此沟贉剡d(Steuenson)公式推算：體表面積(m2)=0.0061×身高(cm)＋0.0128×體重(kg)－0.1529人體表面積測算用圖四、影響能量代謝的因素

(一)肌肉活動

骨骼肌的活動對于能量代謝的影響最為顯著，即使人體輕微的肌肉活動也可提高代謝率。這是由于人在運動或從事體力勞動時肌肉收縮，因此需要補給能量，而能量的提高則需要更多的營養(yǎng)物質(zhì)的氧化，于是耗氧量增加，從而提高了能量代謝率。

表7-3機體不同狀態(tài)時的能量代謝率───────────────

狀態(tài)產(chǎn)熱量(KJ/m2.min)───────────────躺臥2.73開會3.40擦窗子8.30洗衣9.89掃地11.37打排球17.05打籃球24.22踢足球24.98持重機槍躍進42.39───────────────(二)精神活動

人在平靜地思考問題時，能量代謝受到的影響不大，其產(chǎn)熱量一般不超過4%。但精神處于緊張狀態(tài)(煩躁、恐懼、情緒激動等)時，由于會導(dǎo)致無意識的肌肉緊張性增強、交感神經(jīng)興奮及促進代謝的內(nèi)分泌激素釋放增多等原因，產(chǎn)熱量可顯著增加。(三)食物的特殊動力效應(yīng)

人進食后一段時間內(nèi)(從進食后1h開始,持續(xù)7～8h),即使同樣處于安靜狀態(tài),但產(chǎn)熱量卻比進食前有所增加，食物能使機體產(chǎn)生“額外”熱量的現(xiàn)象稱為食物的特殊動力效應(yīng)。各種營養(yǎng)物質(zhì)的食物特殊動力效應(yīng)不同，進食蛋白質(zhì)時產(chǎn)熱量增加30％，混合性食物增加10％，糖和脂肪增加4～6％。其產(chǎn)生的機制尚不十分清楚，可能與肝臟處理蛋白分解產(chǎn)物時的額外能量消耗有關(guān)。(四)環(huán)境溫度

人體安靜時的能量代謝,在20～30℃的環(huán)境中較為穩(wěn)定。環(huán)境溫度超過30℃，能量代謝率增加。當環(huán)境溫度低于20℃時，隨著溫度的不斷下降，機體產(chǎn)生寒戰(zhàn)和肌緊張增加以御寒，同時增加能量代謝率。

五、基礎(chǔ)代謝

基礎(chǔ)代謝：機體在基礎(chǔ)狀態(tài)下的能量代謝稱為基礎(chǔ)代謝。基礎(chǔ)代謝率(BMR)：單位時間內(nèi)的基礎(chǔ)代謝。

基礎(chǔ)狀態(tài)的條件：

①清晨空腹，即禁食12～14h，前一天應(yīng)清淡、不要太飽的飲食，以排除食物特殊動力效應(yīng)的影響。②平臥，全身肌肉放松，盡力排除肌肉活動的影響。③清醒且情緒安定，以排除精神緊張的影響。④室溫18-25℃，排除環(huán)境溫度的影響。

基礎(chǔ)代謝率(BMR)的測定和正常值

1.BMR的測定:(通常采用簡易法)2.BMR正常值：＝±10％～±15％＞±20％→可能是病態(tài)

甲亢：+25％～+80%；甲減：-20%～-40%發(fā)燒：體溫每升高1℃，BMR升高13%。第二節(jié)體溫

體溫指身體深部的平均溫度，即體核溫度。意義：體溫的相對恒定是機體新陳代謝和一切生命活動正常進行的必需條件。

T＜22℃→心跳停止；T＞43℃→酶變性而死亡;T=27℃→低溫麻醉。

一、體溫正常值

1.肛溫：正常為36.9～37.9℃。

2.口溫：約比直腸低0.2℃,為36.7～37.2℃。

3.腋溫：約比口腔低0.3℃,為36.7～37.2℃。臨床常用口溫和腋溫。測定腋溫時要注意夾緊體溫計和測量時間（約需10min）。

二、體溫的正常變動

（一）晝夜節(jié)律變化

人的體溫在一晝夜中呈現(xiàn)周期性波動，稱為體溫的晝夜節(jié)律。

（二）性別差異⑴成年女子體溫平均比男子高0.3℃。⑵女子體溫隨月經(jīng)周期而產(chǎn)生周期性變動。排卵日最低（約1℃）。

（三）年齡差異新生兒體溫＞成年人＞老年人。

（四）肌肉活動

肌肉活動時，肌肉代謝明顯增強，產(chǎn)熱增加，其它如情緒激動、精神緊張、進食等情況，都會影響體溫。全身麻醉時，會因抑制體溫調(diào)節(jié)中樞和擴張血管的作用及骨骼肌松弛，使體溫降低

三、機體的產(chǎn)熱和散熱

(一)產(chǎn)熱

1.主要產(chǎn)熱器官安靜狀態(tài)，主要產(chǎn)熱器官是內(nèi)臟（尤其肝臟，其次是腦）?；顒訝顟B(tài),主要產(chǎn)熱器官是骨骼肌。

⑵機體在寒冷環(huán)境幾周后↓甲狀腺↓T3、T4↑↓代謝率↑(增加4～5倍)↓產(chǎn)熱量↑特點：作用緩慢，維持時間長。⑴寒冷刺激時↓交感-腎上腺髓質(zhì)↓NE、E↑↓產(chǎn)熱量↑特點：作用迅速↑，維持時間短。2.產(chǎn)熱活動的調(diào)節(jié)1.散熱部位主：皮膚面積大與外界接觸血流豐富有汗腺次：肺、尿、糞

2.皮膚的散熱方式皮膚的散熱方式有4種:輻射散熱、傳導(dǎo)散熱、對流散熱、蒸發(fā)散熱。(二)散熱

⑴輻射散熱指體熱以熱射線形式傳給溫度較低的周圍環(huán)境中的散熱方式。輻射散熱量的多少取決于機體的有效輻射面積與皮膚與環(huán)境的溫度差。⑵傳導(dǎo)散熱

指體熱直接傳給與機體相接觸的低溫物體的散熱方式。

水的導(dǎo)熱性好，因此臨床上常利用冷水袋或冰袋為高熱患者降溫。脂肪的導(dǎo)熱性差，因而肥胖者炎熱的天氣易出汗。

⑶對流散熱指體熱憑借空氣流動交換熱量的散熱方式。對流散熱是傳導(dǎo)散熱的一種特殊形式。對流散熱量主要取決于氣溫和風速。⑷蒸發(fā)散熱指體液的水分在皮膚和粘膜表面由液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)，同時帶走大量熱量的散熱方式。蒸發(fā)散熱分為不感蒸發(fā)和可感蒸發(fā)。

當氣溫≥體溫時，蒸發(fā)是唯一的散熱途徑

①不感蒸發(fā)

又稱不顯汗。指體液的水分直接透出皮膚和粘膜表面，在未聚成明顯水滴前蒸發(fā)掉的散熱形式。

不感蒸發(fā)是持續(xù)進行的。人體不感蒸發(fā)量每日約1000ml。

②發(fā)汗(可感蒸發(fā))

人在安靜狀態(tài)下，當環(huán)境溫度達到30℃左右時，便開始發(fā)汗；如果空氣濕度大、衣著又多時，氣溫達25℃便可發(fā)汗；機體活動時，由于產(chǎn)熱量增多，雖然環(huán)境溫度低于20℃亦可發(fā)汗。

炎熱的氣候，短時間內(nèi)發(fā)汗量可達1.5L/h。汗腺與汗液

人體汗腺中的小汗腺受交感神經(jīng)支配，其節(jié)后纖維為膽堿能纖維，末梢釋放的遞質(zhì)主要是乙酰膽堿。但掌心和足底的一些汗腺也受腎上腺素能神經(jīng)支配。主要的發(fā)汗中樞在下丘腦，精神性發(fā)汗的中樞在大腦皮層的運動前區(qū)。汗液中水分占99%，而固體成分則不到1%。固體成分中，大部分為氯化鈉，也有少量氯化鉀、尿素等，而葡萄糖和蛋白質(zhì)的濃度幾乎是零，所以汗液是低滲的。

溫熱性發(fā)汗精神性發(fā)汗汗腺全身絕大部分汗腺分泌(手掌、足跖除外）手掌、足跖、前額和腋窩等部位汗腺神經(jīng)支配交感神經(jīng)的膽堿能節(jié)后纖維腎上腺素能神經(jīng)纖維刺激因素溫熱刺激情緒激動或精神緊張意義散發(fā)體熱，對體溫調(diào)節(jié)有重要作用。與體溫調(diào)節(jié)無關(guān)，可能與濕潤手掌和足跖，增加摩擦力有關(guān)。

四、體溫調(diào)節(jié)

(一)溫度感受器

1.外周溫度感受器

⑴分布：全身皮膚、某些粘膜和腹腔內(nèi)臟等處。⑵類型：溫覺感受器和冷覺感受器⑶作用：溫度感受器傳入沖動到達中樞后，除產(chǎn)生溫覺之外，還能引起體溫調(diào)節(jié)反應(yīng)。

特點：冷覺感受器在皮膚的分布密度為溫覺感受器的4～10倍，因此外周溫度感受器的作用主要是監(jiān)測皮膚溫度的降低。

2.中樞溫度敏感神經(jīng)元

⑴分布：下丘腦、腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和脊髓等處⑵分類：熱敏神經(jīng)元和冷敏神經(jīng)元

血液溫度↑→熱敏神經(jīng)元沖動發(fā)放頻率↑血液溫度↓→冷敏神經(jīng)元沖動發(fā)放頻率↑

下丘腦前部（PO/AH）腦溫變動0.1℃時：

PO/AH溫度↑→PO/AH的熱敏N元+→散熱反應(yīng)↑產(chǎn)熱反應(yīng)↓

PO/AH溫度↓→PO/AH的冷敏N元+→散熱反應(yīng)↓產(chǎn)熱反應(yīng)↑

說明：PO/AH中的某些溫度敏感神經(jīng)元能感受局部腦溫的變化，因此稱為中樞溫度感受器。

(二)體溫調(diào)節(jié)中樞

破壞動物的下丘腦，動