能量代謝與體溫調節(jié)能量代謝指體內物質代謝過程

1、第九章 能量代謝與體溫調節(jié)能量代謝:指體內物質代謝過程中所伴隨的能量釋放、轉移、貯存和利用。,第一節(jié) 能量代謝,一、能量在體內的釋放、貯存和利用(一)三種營養(yǎng)物質代謝放能 1.糖:主要(70％以上) 腦組織所需能量則完全來源于糖的有氧氧化。 2.脂肪：次之(30％) 3.蛋白質：很少(長期饑餓或極度消耗時，才成為主要能量來源)。,（二）、ATP與能量代謝,二、能量代謝的測定(一)能量代謝測定的基本原理

2、　　機體的能量代謝也遵循“能量守恒定律” 因此，測定機體在單位時間內發(fā)散的總熱量或所消耗的食物量，可測算出整個機體在單位時間內能量代謝的量，即能量代謝率。,,（二）、能量代謝的測定方法1.直接測熱法2.間接測熱法： 間接測熱法原理：是利用“定比定律” ，測算出一定時間內氧化的糖、脂肪和蛋白質各有多少，再計算出它們所釋放出的熱量。 為此，必須先了解與其相關的幾個概念：食物的熱價、氧熱價和呼吸商。,（1）食物的

3、熱價:1ｇ食物在氧化時所釋放出來的熱量，稱為食物的熱價。,（2）食物的氧熱價：某種食物氧化時,每消耗1L氧所產生的熱量稱為該種食物的氧熱價。,（3） 呼吸商(RQ)：指一定時間內，機體的CO2產生量與耗O2量的比值。RQ＝CO2產生量/耗O2量,由于各種食物在體內氧化時的耗O2量、CO2產生量的不同，故各種食物的氧熱價不同。根據(jù)RQ可估計某一段時間內機體氧化各種食物的比例：,三種營養(yǎng)物質氧化的幾種數(shù)據(jù)────────────────

4、─────────── 物 質　耗氧量 產CO2量 物理熱價 生理熱價 氧熱價 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

5、 0.71 蛋白質 0.95 0.76 23.5 18.0 18.8 0.85───────────────────────────,RQ＝1.0 →氧化糖； RQ＝0.70 → 氧化脂肪 RQ＝0.82→一般飲食；RQ＝0.80或＜1.0→長期饑餓,產生CO2 mol 數(shù) 產生CO2 ml 數(shù) RQ＝─────────=—————————

6、 消耗O2 mol 數(shù) 消耗O2量ml 數(shù),非蛋白呼吸商(NPRQ):指一定時間內，機體氧化非蛋白食物時的CO2產生量與耗O2量的比值。 整體產生CO2總量－分解蛋白產生CO2量※ NPRQ＝───────────────── 整體耗O2

7、總量－分解蛋白耗O2量※,※ 分解蛋白產生CO2量= NP×6.25×0.76(L),※ 分解蛋白耗O2量= NP×6.25×0.94(L),6.25=每產生1g尿氮(NP)需氧化蛋白6.25g0.76(L)=每氧化1g蛋白的產生CO2量0.94(L)=每氧化1g蛋白的耗O2量,非蛋白呼吸商(NPRQ)及氧熱價見:表7-2,間接測熱法步驟： ①測定CO2產生量和耗O2量 ②測定

8、尿氮量 ③計算出NPRQ： ④查出非蛋白食物氧熱價 ⑤計算出非蛋白食物的產熱量　 ⑥能量代謝計算：,,簡易法： ①將混合膳食的RQ定為0.82； ②測定6min的耗O2量； ③能量代謝計算：= 耗O2量×氧熱價。,三、影響能量代謝的因素,(一)肌肉活動　　 肌肉活動對能量代謝的影響最大。,表7-3 機體不同狀態(tài)時 的能量代謝率─────────────── 狀態(tài) 產

9、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

10、的影響不大，其產熱量一般不超過4%。 但精神處于緊張狀態(tài)(煩躁、恐懼、情緒激動等)時，由于會導致無意識的肌肉緊張性增強、交感神經興奮及促進代謝的內分泌激素釋放增多等原因，產熱量可顯著增加。,(三)食物的特殊動力效應　　人進食后一段時間內(從進食后1h開始,持續(xù)7～8h),即使同樣處于安靜狀態(tài),但產熱量卻比進食前有所增加，食物能使機體產生“額外” 熱量的現(xiàn)象稱為食物的特殊動力效應。 各種營養(yǎng)物質的食物特殊動力效應不

11、同，進食蛋白質時產熱量增加30％，混合性食物增加10％，糖和脂肪增加4～6％。 其產生的機制尚不十分清楚，可能與肝臟處理蛋白分解產物時的額外能量消耗有關。,(四)環(huán)境溫度 1.人體安靜時的能量代謝,在20～30℃的環(huán)境中較為穩(wěn)定。 2.環(huán)境溫度超過30℃，能量代謝率增加。 3.當環(huán)境溫度低于20℃時，隨著溫度的不斷下降，機體產生寒戰(zhàn)和肌緊張增加以御寒，同時增加能量代謝率。,四、基礎代謝(一) 概念 1.基

12、礎代謝：機體在基礎狀態(tài)下的能量代謝稱為基礎代謝。 基礎狀態(tài)的條件如下： ①清晨空腹，即禁食12～14h，前一天應清淡、不要太飽的飲食，以排除食物特殊動力效應的影響。 ②平臥，全身肌肉放松，盡力排除肌肉活動的影響。 ③清醒且情緒安閑，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。 2.基礎代謝率(BMR)：單位時間內的基礎代謝。,(二)BMR的測定和正常值　　 1.BMR的測定

13、:(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) 體溫調節(jié),概念：指身體深部的平均溫度，即體核溫度。37.5℃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

14、醉。,一、人體正常體溫及生理變動（一）正常體溫 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）體溫的生理變動 1.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。,2.性別差異

15、 ⑴成年女子體溫平均比男子高0.3℃。 ⑵女子體溫隨月經周期而產生周期性變動。排卵日最低（約1℃）。,,3.年齡差異 新生兒體溫＞成年人＞老年人。,4.其他 肌肉活動時，肌肉代謝明顯增強，產熱增加， 情緒激動、精神緊張、進食等情況，都會影響體溫。 全身麻醉時，會因抑制體溫調節(jié)中樞和擴張血管的作用及骨骼肌松弛，使體溫降低,二、機體的產熱和散熱　　 （一）產熱 ⑴戰(zhàn)栗產熱：骨骼肌不隨意的節(jié)

16、律性收縮 ⑵非戰(zhàn)栗產熱：又稱代謝產熱，機體所有的組織器官都能進行代謝產熱。,主要產熱器官： 安靜狀態(tài)，主要產熱器官是內臟（尤其肝臟，其次是腦）。 活動狀態(tài),主要產熱器官是骨骼肌。,(二)散熱　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,,散熱方式： 機體散熱方式有以下幾種:,1.物理散熱 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

17、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,皮膚與環(huán)境的溫度差,⑵傳導散熱： 指體熱直接傳給與機體相接觸的低溫物體的散熱方式。,⑶對流散熱： 指體熱憑借空氣流動交換熱量的散熱方式。 對流散熱是傳導散熱的一種特殊形式。,⑷蒸發(fā)散熱：（分不感蒸發(fā)和可感蒸發(fā)） 指體液的水分在皮膚和粘膜表面由液態(tài)轉化為氣態(tài)，同時帶走大量熱量的散熱方式。,當氣溫≥體溫

18、時，蒸發(fā)是唯一的散熱途徑 　　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)量約1000ml/日。 ∴臨床上給病人補液時應考慮到由不感蒸發(fā)丟失的體液量。,2.生理散熱： （1）皮膚血管運動。 （2）發(fā)汗：又稱可感蒸發(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，

19、氣溫達25℃便可發(fā)汗；機體活動時，由于產熱量↑，雖然環(huán)境溫度低于20℃亦可發(fā)汗。 炎熱的氣候，短時間內發(fā)汗量可達1.5L/h。,汗液：,水分：＞99％,∵汗液流經汗腺排出管的起始部時，有一部分NaCl可被重吸收，從而使最終排出的汗液成為低滲。 ∴機體大量出汗可造成高滲性脫水，要補充大量的水份和適量的ＮaCl。,,固體：＜１％,大部分為NaCl,其余為KCl、尿素、乳酸等,無葡萄糖和蛋白質,,3.散熱的調節(jié)： ⑴皮膚循

20、環(huán)的調節(jié) ⑵發(fā)汗的調節(jié),三、體溫調節(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，除產生溫覺之外，還能引起體溫調節(jié)反應。,2.中樞性溫度敏感神經元 ⑴分類：熱敏神經元和冷敏神經元　　　血溫↑→熱敏神經元沖動發(fā)放頻率↑　　　血溫↓→冷敏神經元沖動發(fā)放頻率↑ ⑵分布：下丘腦、腦干網

21、狀結構和脊髓等處局部腦溫變動0.1℃加溫PO/AH → PO/AH的熱敏N元+ → 散熱反應↑產熱反應↓冷卻PO/AH → PO/AH的冷敏N元+ → 散熱反應↓產熱反應↑ 說明：PO/AH中的某些溫敏N元能感受局部腦溫的變化。,(二)體溫調節(jié)中樞　　雖然從脊髓到大腦皮層的整個CNS中都存在調節(jié)體溫的中樞結構。調節(jié)體溫的基本中樞位于下丘腦。 PO/AH還能對中腦、延髓、脊髓、皮膚等處傳入的溫度信息發(fā)生反應，以及

22、能直接對致熱物質、5-HT、NE等物質發(fā)生反應說明：PO/AH具有體溫調節(jié)整合中樞的地位。,,(三)體溫調節(jié)機制　　 “調定點”學說,干擾因素：致熱原使調定點↑孕激素使調定點↑,,產熱和散熱平衡,2.產熱形式 ⑴戰(zhàn)栗產熱：骨骼肌不隨意的節(jié)律性收縮 ⑵非戰(zhàn)栗產熱：又稱代謝產熱，機體所有的組織器官都能進行代謝產熱。,3.產熱活動的調節(jié),,⑵ 機體在寒冷環(huán)境幾周后↓甲狀腺↓T3、T4 ↑↓代謝率

23、↑(增加4～5倍)↓ 產熱量↑特點： 作用緩慢， 維持時間長。,⑴寒冷刺激時↓交感-腎上腺髓質↓ NE、E↑↓產熱量↑特點： 作用迅速↑， 維持時間短。,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,皮膚與環(huán)境的溫度差,⑵傳導散熱： 指體熱直接傳給與機體相接觸

24、的低溫物體的散熱方式。,(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，由于會導致無意識的肌肉緊張性增強、交感神經興奮及促進代謝的內分泌激素釋放增多等原因，產熱量可顯著增加。,(三)食物的特殊動力效應　　人進食后一段時間內(從進食后1h開始,持續(xù)7～8h),即使同樣處于安靜狀態(tài),但產熱量卻比進食前有所增加，食物能使機體產生“額外”