第七章 能量代谢与体温

null第七章 能量代谢与体温第七章 能量代谢与体温第一节 能量代谢 第二节 体温及其调节学习要求学习要求了解能量代谢的定义，集体能量的来源和去路 掌握食物的卡价、呼吸商、基础代谢率、食物的特殊动力效应 掌握能量代谢的测定原理和计算，以及影响能量代谢的因素 熟悉测定基础代谢率的基本方法和基础代谢率的评价 熟悉体温的定义及其生理变异 掌握体温维持恒定的基本调节过程 了解体温调定点的定义 第一节 能量代谢第一节 能量代谢 能量代谢—— 指体内物质代谢过程中所伴随的能量释放、转移、贮存和利用。 一、食物的能量转化 二、能量代谢的测定 三、影响能量代谢的主要因素 四、基础代谢第一节 能量代谢第一节 能量代谢一、食物的能量转化 (一)三磷酸腺苷（ATP）是体内能量转化和利用的关键物质 ATP——既是体内能量的直接提供者，又是重要的储能物质第一节 能量代谢第一节 能量代谢(二)三种主要营养物质的能量转化 1. 糖:主要(70％以上) 脑组织所需能量则完全来源于糖的有氧氧化。 2. 脂肪：次之(30％) 3. 蛋白质：很少(长期饥饿或极度消耗时，才成为主要能量来源)。第一节 能量代谢第一节 能量代谢二、能量代谢的测定 (一)与能量代谢测定有关的几个概念 食物的热价:1ｇ食物在氧化时所释放出来的热量，称为食物的热价。 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。 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量第一节 能量代谢第一节 能量代谢 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→长期饥饿第一节 能量代谢第一节 能量代谢 产生CO2 mol 数 产生CO2 ml 数 RQ＝ ───────── = ───────── 消耗O2 mol 数 消耗O2量ml 数 三种营养物质氧化的几种数据 ─────────────────────────── 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 ───────────────────────第一节 能量代谢第一节 能量代谢 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※※ 分解蛋白耗O2量= NP×6.25×0.94(L)※ 分解蛋白产生CO2量= NP×6.25×0.76(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量第一节 能量代谢第一节 能量代谢第一节 能量代谢第一节 能量代谢(二)能量代谢的测定原理和方法 1.直接测热法 2.间接测热法： 原理—— 利用“定比定律”测算出一定时间内氧化的糖、脂肪、蛋白质各有多少，再计算它们释放出的热量 步骤—— ①测定CO2产生量和耗O2量 ②测定尿氮量 ③计算出NPRQ： ④查出非蛋白食物氧热价 ⑤计算出非蛋白食物的产热量 ⑥能量代谢计算： 第一节 能量代谢第一节 能量代谢简易法： ①将混合膳食的RQ定为0.82； ②测定6min的耗O2量； ③能量代谢计算：= 耗O2量×氧热价。 第一节 能量代谢第一节 能量代谢三、能量代谢的主要因素(一)肌肉活动 　　肌肉活动对能量代谢的影响最大。 (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。第一节 能量代谢第一节 能量代谢(三)食物的特殊动力效应 　　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，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。第一节 能量代谢第一节 能量代谢(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。 第一节 能量代谢第一节 能量代谢四、基础代谢 (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。 2.基础代谢率(BMR)：单位时间内的基础代谢。第一节 能量代谢第一节 能量代谢(二)BMR的测定和正常值　　 1.BMR的测定:(通常采用简易法) 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%.第二节 体温及其调节第二节 体温及其调节体温——身体深部的平均温度，即体核温度，37.5℃。体核温度相对稳定，是机体新陈代谢和一切生命活动正常进行的必需条件。 一、体温 二、机体的产热与散热 三、体温调节第二节 体温及其调节第二节 体温及其调节一、体温 (一)体温度和体核温度 正常体温 1.肛温：正常为36.9～37.9℃。 2.口温：约比直肠低0.2℃,为36.7～37.2℃。 3.腋温：约比口腔低0.3℃,为36.7～37.2℃。 临床常用口温和腋温。测定腋温时要注意夹紧体温计和测量时间（约需10min）。 第二节 体温及其调节第二节 体温及其调节（二）体温的正常变动 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。 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。 4.其他 肌肉活动时，肌肉代谢明显增强，产热增加， 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　第二节 体温及其调节第二节 体温及其调节（三）皮肤温度和平均温度 平均皮肤温度 要精确掌握整体皮肤温度的动态，可测算平均皮肤温度（MST） 可将体表划分为几个大的区域（如头、上臂、手、胸、背、大腿、小腿、足等8个区），每区选一个点，用温度计测该点的皮肤温度。 Tmst=∑该区比例系数*×该区测试点实测皮肤温度 *：该区占总体表面积的比例系数第二节 体温及其调节第二节 体温及其调节2.平均体温 以某个部位的温度来代表包括表层温度在内的整体温度动态是不够准确地，因此提出了测算平均体温。（MBT）Tmbt=α×Tcore+( 1-α) ×Tmst Tcore：深部温度，通常以直肠温代表 α：机体深部组织在集体全部组织中所占的比例 1-α：机体表层组织所占比例第二节 体温及其调节第二节 体温及其调节二、机体的产热和散热 （一）产热第二节 体温及其调节第二节 体温及其调节第二节 体温及其调节第二节 体温及其调节产热活动的调节 ①体液调节：甲状腺素，作用缓慢，持续时间长。机体暴露于寒冷环境中几周，甲状腺活动增强 　②神经调节：寒冷刺激兴奋机体交感神经系统，导致肾上腺素和去甲肾上腺素释放增多，产热增加 第二节 体温及其调节第二节 体温及其调节主：皮肤面积大 与外界接触 血流丰富 有汗腺次：肺、尿、粪 散热部位（二）散热第二节 体温及其调节第二节 体温及其调节散热方式： 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。 　　辐射散热量的多少取决于： 皮肤与环境的温度差 机体的有效辐射面积 ⑵传导散热： 　指体热直接传给与机体相接触的低温物体的散热方式。第二节 体温及其调节第二节 体温及其调节⑶对流散热： 　指体热凭借空气流动交换热量的散热方式。 对流散热是传导散热的一种特殊形式。 ⑷蒸发散热：（分不感蒸发和可感蒸发即发汗） 　指体液的水分在皮肤和粘膜表面由液态转化为气态，同时带走大量热量的散热方式。 第二节 体温及其调节第二节 体温及其调节可感蒸发： 发汗受机体产热、环境温度和湿度的影响。 发汗散热是通过汗液蒸发吸收体表热量实现的，所以若将汗液擦掉则不能起到蒸发散热的效果；汗腺缺乏(如烧伤病人)或汗腺分泌障碍者，在热环境中就可导致体温升高危及生命。第二节 体温及其调节第二节 体温及其调节 ∵汗液流经汗腺排出管的起始部时，有一部分NaCl可被重吸收，从而使最终排出的汗液成为低渗。 ∴机体大量出汗可造成高渗性脱水，要补充大量的水份和适量的ＮaCl。水分：＞99％固体：＜１％大部分为NaCl其余为KCl、尿素、乳酸等无葡萄糖和蛋白质汗液第二节 体温及其调节第二节 体温及其调节汗腺 大汗腺：腋窝和外阴部 小汗腺：全身皮肤第二节 体温及其调节第二节 体温及其调节发汗的调节第二节 体温及其调节第二节 体温及其调节循环系统在散热反应中的作用 机体的体温调节机构通过交感神经控制皮肤血管的口径以调节皮肤血流量， 从而使散热量符合当时条件下热平衡要求。 炎热环境中，交感神经紧张度降低，皮肤小动脉舒张，动-静脉吻合支开放，皮肤血流增加，较多体热被带到体表，散热量增加。 寒冷环境中，交感神经紧张度增强，皮肤血管收缩，血流量剧减，散热量减少。另外，四肢深部动静脉伴行，相当于逆流交换系统，静脉将动脉血热量带回机体深部。第二节 体温及其调节第二节 体温及其调节三、体温调节　 (一)温度感受器 1.外周温度感受器 ⑴分布：全身皮肤、某些粘膜和腹腔内脏等处。 ⑵类型：温觉感受器和冷觉感受器 ⑶作用：温度感受器传入冲动到达中枢后，除产生温觉之外，还能引起体温调节反应。　第二节 体温及其调节第二节 体温及其调节 2.中枢性温度敏感神经元 ⑴分类：热敏神经元和冷敏神经元 　　　血温↑→热敏神经元冲动发放频率↑ 　　　血温↓→冷敏神经元冲动发放频率↑ ⑵分布：下丘脑、脑干网状结构和脊髓等处 局部脑温变动0.1℃ 加温PO/AH → PO/AH的热敏N元+ → 散热反应↑产热反应↓ 冷却PO/AH → PO/AH的冷敏N元+ → 散热反应↓产热反应↑ 说明：PO/AH中的某些温敏N元能感受局部脑温的变化。 第二节 体温及其调节第二节 体温及其调节(二)体温调节中枢 　　虽然从脊髓到大脑皮层的整个CNS中都存在调节体温的中枢结构。 调节体温的基本中枢位于下丘脑。 PO/AH还能对中脑、延髓、脊髓、皮肤等处传入的温度信息发生反应，以及能直接对致热物质、5-HT、NE等物质发生反应 说明：PO/AH具有体温调节整合中枢的地位。第二节 体温及其调节第二节 体温及其调节(三)体温调节机制 ————“调定点”学说 复习思考题复习思考题名词解释：食物的卡价、食物的氧热价、呼吸商、食物的特殊动力效应、基础代谢率 应用间接测热法测定能量代谢率，应测定哪些数据？怎样进行计算？ 临床怎样应用简易测定法测定能量代谢？ 哪些因素影响能量代谢？ 测定基础代谢率时应注意哪些问题？如何判断基础代谢率的高低？ 机体在安静时和在肌肉活动时主要产热器官是哪些？机体通过什么方式增加产热量？ 试述机体的散热过程及其调节 正常体温有哪些生理变动？　 当环境温度为37℃时，体温怎样维持恒定？