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1、 第七章 能量代谢和体温Energy Metabolism and Body Temperature Section 1 Energy Metabolism Section 2 Body Temperature 第一节 能 量 代 谢Energy Metabolism 同化作用（合成代谢）- 耗能 Metabolism 物质代谢 能量代谢异化作用（分解代谢）- 放能生物体内物质代谢中伴随着的能量的释放、转 移和利用，称为能量代谢Energy metabolism能量代谢的内容涉及：1、机体能利用的能源物质 - 收入的多少2、所摄入能量的释放、转移和利用 - 花销有多大3、测量能量代谢的方法和原
2、理4、影响能量代谢的因素以及基础代谢一、机体能量的来源与利用（一）糖 carbohydrate机体的主要能量来源(50-70%)The principal product of carbohydrate digestion and the principal circulating sugar is glucose.利用形式: 葡萄糖.供能途径: 有氧氧化和无氧酵解。（脑只有有氧氧化，红细胞只有无氧酵解 ）（二）脂肪 fat贮存和供给能量消耗的能量有30%左右是由脂肪提供的 利用形式:甘油和脂肪酸Glycerin and fatty acid供能途径:直接氧化或转化为糖而提供能量。运动时间机体
3、所需能量（三）蛋白质 protein蛋白质（氨基酸）是次要的供能物质，只有在优先供能的糖和脂肪缺乏时，才通过糖异生和生成酮体（生酮作用）参与能量代谢。如:长期不能进食或体力极度消耗体内能量转化和利用的关键物质ATP adenosine triphosphate The Actual Energy Currency Energy Storehouse of The bodymuscle contraction, active transport,the synthesis of many chemical compoundsCP creatine phosphate can be conside
4、red as a storehouse of ATP二、能量代谢的测定能量代谢率（energy metabolic rate,EMR ） The amount of energy liberated per unit of time is EMR.能量守衡：食物的化学能 = 热能 + 外功热储备能量代谢 = 热能 + 外功 + 热储备 Energy output = heat loss + 0 + 0(一) 与能量代谢测定有关的几个概念食物的热价 caloric value1克营养物质在体内氧化（或在体外燃烧） 时所释放的热量。分为：物理热价 指食物在体外燃烧时释放的热量。生物热价 指食物在体
5、内经过生物氧化所产生的热量。 糖=17KJ 脂肪=39.8KJ 蛋白质=18KJ （体外燃烧时热价为23.5KJ）氧热价 thermal equivalent of oxygen用1升氧氧化营养物质时所释放的热量。Table 7-1呼吸商 respiratory quotient RQ机体在一定时间内的二氧化碳产生量和耗 氧量的比值。意义：可以比较精确的反映体内营养物质氧化的比例。用呼吸商估计人体在某一段时间内氧化营养物质的种类和量. 人一般进混合食物时呼吸商为0.85.非蛋白呼吸商：指糖和脂肪氧化时CO2产生量和耗氧的比 值非蛋白呼吸商和氧热价关系表（7-2）（二）能量测定的原理和方法1.
6、直接测热法 direct calorimetry利用特殊的测量装置直接测量整个机 体在单位时间内向外界环境散发的总热 量。用于研究肥胖和内分泌障碍。设备复杂，操作繁琐，应用受限。2、间接测热法 indirect calorimetry原理依据：The total amount of energy produced or consumed when a chemical system changes from an initial state to a final state is in-dependent of the way in which the change is brought ab
7、out.C6H12O6+ 6O2 6CO2+6H2O+38ATP基本原理求机体一定时间内的产热量（1）测出氧耗量和CO2产生量及尿氮排出量后，计算一定时间内蛋白质分解量=尿氮量6.025 （2）求非蛋白呼吸商 （3）查表，根据非蛋白呼吸商计算糖和脂肪代谢的产热量 （4）计算24小时产热量 简化法：（1）测6分钟耗氧量（2）计算产热量：20.2耗氧量某人24小时的耗氧量为400L，CO2产量为340L。24 小时尿氮排出量为12g，请计算其24小时能量代谢值 。(1) 蛋白质代谢 氧化量126.25g75g产热量1875g1350KJ耗氧量0.9575g71.25LCO2产量0.7675g57L
8、(2) 非蛋白代谢 耗氧量40071.25328.75CO2产量34057283LNPRQ=283/328.750.86（3）查表72非蛋白物质产热量为328.7520.406706.5KJ(4) 总产热量为6706.513508056.5KJ三、影响能量代谢的因素1、肌肉活动：最为显著2、环境温度环境温度20-30 时，能量代谢率最为稳定 如图3、食物的特殊动力效应 SDA进食后机体产热量的额外增加。延续7-8小时4、精神紧张活动 肌肉紧张, 激素分泌 四、基础代谢 basal metabolism指人体在基础条件下的能量代谢。基础代谢率（basal metabolic rate.BMR）指
9、单位体表面积下，单位时间内的基础代谢 。基础条件：安静，肌肉松弛室温20-25空腹12-14h清醒而情绪平稳判断标准：正常 20%才有可能 是病理性的正常变化：年龄 幼 老性别 男 女病理性变化：BMR发热、甲亢、糖尿病、红细胞增多症、白血病等 BMR甲低、Addison病、肾病、垂体性肥胖、病理性饥饿总 结一.机体能量来源糖类，脂肪，蛋白质ATP 和 CP 二.能量代谢的测定重要概念（食物的热价、氧热价、呼吸商、非蛋 白呼吸商）测定的基本方法 三.影响能代的主要因素（肌肉活动、精神活动、SDA和环境温度） 四. 基础代谢BMR和基础条件 临床意义 Carbohydrate: RQ=1.0C6
10、H12O6+6O2 6CO2+6H2O Fat: RQ=0.7032C51H96O6+145O 2 102CO2+98H2ODIRECT CALORIMETRY肺量计First Law of ThermodynamicsMeyer showed that any form of energy is transferable to any other form but the transfer is not necessarily complete. However, all types of energy can be coverted with 100% efficiency to heat
11、. Heat is the universal form which energy can be transformed to. (Measured by Calorimetry)BACK氧耗量和CO2产生量的测定方法闭合式测定法：肺量计、代谢仪开放式测定法：化学分析测24小时尿氮排出量 能量代谢在每一个个体是相当稳定的 ，但不同的个体差异却很大，难以比较。 体形较小的鸡和体形庞大的非洲象之间， 按每公斤体重产热量相差甚远，但按体表 面积则相差不多，这称为表面积定律。人体表面积测算:Stevenson公式Figure 7-2The curve relating the metabolic rate to the environmental temperature is U- shaped.
