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1、第七章 能量代谢和体温第一节 能量代谢能量代谢（energy metabolism）是指物质代谢过程中所伴随的能量释放、转移、贮存和利用。一、机体能量的来源与去路（一）能量的来源：主要来源于食物的糖、脂肪，蛋白质少许。能源物质（G、F、P）O2能量释” CO2+ H2O未利用的能量（5%）自由能（95%）热能散发（50%）,维持体温化学能（45%）贮存ATP神经传导DP合成与代谢+吸收与分泌Pi其他利用肌肉收缩释放转移贮存（1）糖吸收后大部分以糖原的形式贮存于肝和肌肉中。糖类是最基本和最主要的能源物质，机体所需的能量70%由糖提供。在机体内，随 着供氧情况的不同，糖分解供能的途径也不同。糖的的
2、供能途径包括有氧氧化和无氧酵解 氧充分GS CO2+H2O+ 能量缺氧GS乳酸（称无氧酵解），释放少量能量。剧烈运动，虽呼吸增强，但仍难以摄取足够的02,这时骨骼肌的运动依靠于糖酵解。(2) 脂肪 体内贮存和供能的主要物质。脂肪是体内各种能源物质贮存的主要形式。贮存在脂质 中的能量占体内贮能75%。一般情况下，机体消耗的能源物质约4050%来自脂肪，是短 期饥饿时的主要供能物质。(3) 蛋白质分解产物主要是氨基酸。一般情况下，主要用于合成组织、细胞的主要成份，只有在某些特殊情况下，如长期 不能进食或体力极度消耗而体内的糖原、脂肪储备耗竭时，体内蛋白质才被分解供能，以 维持必要的生理功能。(二)
3、能量的去路 虽然机体所需的能量来源于食物，但机体的组织细胞并不能直接利用食物的能量来 进行各种生理活动。机体能量的直接提供者是三磷酸腺苷(ATP)。各种能源物质在体内氧化过程中释放的能量，50以上转化为热能，其余部分是以化 学能的形式储存于ATP等高能化合物的高能磷酸键中。当ATP水解为二磷酸腺苷 (adenosine diphosphate，ADP)及磷酸时，同时释放出大量能量，供机体完成各种生理功能， 如肌肉的收缩和舒张，神经传导以及细胞内外各种物质的主动转运等。所以，ATP既是体内重要的贮能物质，又是机体能量的直接提供者。ATP的合成与分 解是能量转换和利用的关键环节。二、能量代谢测定
4、(一)与能量代谢测定有关的几个概念 1食物的热价(thermal equivalent of food)： 概念：是指1g食物在体内氧化或体外燃烧时所释放的热量。其分生物热价和物理热价。生物热价体内氧化；物理热价体外燃烧三大营养物质的热价：糖：物理卡价=生物卡价17.2kJ (4kCal)脂肪：物理卡价=生物卡价39.8kJ (9.5kCal)蛋白质：物理卡价：23.4kJ (5.6kCal)；生物卡价：18.0kJ (4.3kCal)在生物体内，糖：脂肪：蛋白质宀4： 9： 42食物的氧热价（thermal equivalent of oxygen）：概念：是指某种食物氧化时消耗1 升氧所产
5、生的热量。三大营养物质的氧热价：糖脂肪蛋白质3呼吸商（respiratory quotient; RQ）：概念：是指各种营养物质在体内同一时间氧化时，一定时间内机体呼出的二氧化碳 量与耗氧量的比值。（CO2/O2）计算： RQ= VCO2 / VO2三大营养物质的RQ：糖的RQ=1；脂肪RQ=0.71；蛋白质RQ=0.80； 测定呼吸商可以推断能量的主要来源。如果 RQ 趋向于1，说明该人的能量主要来自于 糖的氧化；RQ趋向于0.71，说明该人的能量主要来自于脂肪。一般膳食RQ0.85。三、影响能量代谢的主要因素 （一）肌肉活动（最显著）机体任何轻微的活动都可提高代谢率。人在运动或劳动时耗氧量
6、f-代谢率f。 因为肌肉活动需要能量,而能量则来自大量营养物质的氧化,这就必然导致机体耗氧量 f。耗氧量最多可达安静时1020倍。（二）精神活动 脑组织的代谢水平虽然很高，但睡眠中及一般精神活动（平静思考问题）,能量代谢影响较小（4%）,而精神紧张,如激动、愤怒、恐惧及焦虑、思考问题等都可引起能量代谢率升高。可能的原因是紧张时使肌肉紧张性增加；精神活动引起交感神经兴奋，使儿茶酚 胺分泌增多及加强代谢活动。值接近安静时肌肉组织耗氧量的20倍。（三）食物的特殊动力效应（specific dynamic effect ; SDE） 由食物引起机体额外产生热量的作用,称食物的特殊动力效应 进食后1 小
7、时开始出现， 23小时达高峰，持续78小时。 可能机制： （1）可能来源于肝脏处理蛋白质分解时额外消耗的能量（2）进食后交感受神经兴奋及肾上腺素和去甲肾上腺素释放f不同食物的特殊动力效应不同，其中蛋白质最高，达30% ，糖和脂肪分别为6%和4% 。 （四）环境温度安静时，在环境温度为20C30C时能量代谢最稳定，主要是由于肌肉松驰的结果。 小于20C则肌寒颤或肌紧张性增高；大于30C体内生物氧化等化学反应增强，这此都使机体能量代谢率增加。此外，能量代谢还受个体因素影响：如年龄小年龄大，男女，体表面积大体表面 积小等。四、基础代谢(一)基础代谢和基础代谢率(basal metabolic rat
8、e ;BMR) 基础代谢：是指机体处于基础状态下的能量代谢。基础状态(basal state):是指清晨、清醒、静卧、空腹(距前一次进餐达12h以上)室 温20C25C，而又极其安静的状态。1. 基础代谢率的概念:是指在基础状态下，单位时间内的能量代谢。2. 测定基础代谢率必须满足的条件:(1)清晨、清醒、安静、空腹：距前一次进餐达12h以上。以排除食物的特殊动力 效应的影响(2)平卧、全身肌肉放松，排除肌肉活动和精神紧张的影响。(3) 室温保持20C25C，以排除环境温度的影响。 基础代谢率比一般安静时的代谢率要低些，但不是最低的能量代谢。当人在熟睡时基 础代谢才是最低(比一般安静时要低8%
9、10%)。3. 基础代谢率的生理变动(1) 男女(2) 幼儿成人老人( 3)与体表面积近似成正比关系(4) 人体发热时，BMRf (体温每增高1C, BME将增高13%左右)(二)基础代谢率的正常值和临床意义1、正常值：与同龄同性别的基础代谢率比较，相差(1015%)属正常范围。20%病理。甲低:-20%-40%甲亢:+25%80%2、临床意义：BMR的测定可协助诊断某些疾病，主要是对甲状腺疾病的重要辅助诊 断。20%时，见于甲亢、糖尿病、红细胞增多症、白血病、发热病人（每升1C能量代谢 增加 13%）等。20%时，见于甲低、肾病综合征、脑垂体功能低下等。第二节 体温及其调节一、正常体温及其生
10、理变动（body temperature）人和动物的机体都具有一定的温度，这就是体温。体温又分为表层温度和体核（深 部）温度两种。人和高等动物的深部温度都是相对稳定的，故称为恒温动物。（一）表层温度（shell temperature）和 核心（深部）温度（core temperature）人体外周组织（表层，包括皮肤、皮下组织和肌肉等）温度称为表层温度。皮肤温度 （skin temperature）是指机体最外层的温度。表层温度不稳定，各部位差异大，四肢末梢皮肤 温度最低，越近躯干、头部，皮肤温度越高。机体深部（心、脑、肺、腹等）的温度称为核心温度。核心温度比体表温度高，且稳 定，各部位差异
11、小，一般变动小于1C。如安静时，肝脏温度最高（38C）,其次到脑组织 （也接近38C），再到心脏和消化腺，直肠温度更低些，四肢深部温度最低。由于血液循 环的作用,使机体深部各个器官的温度能趋于一致。因此,机体深部血液的温度可以代表内 脏器官温度的平均值。1、体温-指人体深部的平均温度。2、测量部位正常值直肠36.9-37.9C口腔36.7-37.7C腋窝36.0-37.4C低热：38C 结核，风湿，中度热:38-38.9C, 般感染性疾病；高热:39-40C 急性感染（二）体温的正常变动一般生理情况下,人体体温受很多因素的影响，但波动幅度一般不超过1C1、体温的昼夜变化：白天晚上；凌26时最低
12、，午后16时最高。任何情况下一 天内体温变动范围V1C。长期夜班工作人员，周期性波动常出现夜间体温高,白天体温低。2、性别的影响：女男约0.3C。妇女体温随月经周期而产生周期性变动。排卵前低，排卵后升高约0.5C,女性在排卵日体温最低。女性正常体温的这种周期性波动与血中孕激素周期性变化 有关 （排卵后形成黄体,黄体可分泌黄体酮-升温） 。女性体温略高于男性,可能与皮下脂肪 较厚,散热较少有关。3、年龄的影响：新生儿（体温调节机构发育不完善） 体温较低,老年人体温较低（由于代谢率低,体温 偏低）,儿童体温较高（由于代谢率高）。早产儿由于体温调节中枢不成熟，故受环境温度影响 最大，出生时要做好保温
13、措施。新生儿，即使天气很热，也要注意保温。4、其他 凡影响能量代谢的因素,均可影响体温。如激动、运动、精神紧张等 机体活动状态影响：运动、情绪紧张、进食等会使体温升高。 所以,测小儿体温时应防止哭闹二、机体的产热与散热 机体体温的恒定是机体进行新陈代谢和正常生命活动的必要条件，而正常体温的相对 恒定是在体温调节机构的控制下，机体的产热和散热两大生理过程保持动态平衡的结果。（一）产热过程1、主要产热器官：人体的主要产热器官是内脏和骨骼肌。 安静时的主要产热器官内脏（特别是肝脏）； 运动时骨骼肌。在剧烈运动时，产热量可增加 40 倍之多。2、机体的产热形式（1）战粟产热： 是骨骼肌发生的不随意的节
14、律性收缩。肌肉寒战，是人体在寒冷环境中的主要产热方式。当机体受寒冷刺激时，首先表现为肌紧张（称为温度刺激性肌紧张，寒战前肌紧张）， 然后肌肉才出现寒战，使产热量大大增加，以维持寒冷环境中的体热平衡。（2）非战粟产热（代谢产热）：由内分泌激素等体液因素的化学性调节，以加强代谢 活动，是在一般冰凉环境时就出现。如儿茶酚胺可引起短暂的产热；甲状腺激素可维持较 长时间的产热，其使代谢率增加2030% 。3、产热活动的调节（1）体液调节：甲状腺激素、儿茶酚胺类激素、生长素一产热f.(2)神经调节：寒冷一交感神经(+) 产热仁(二)散热过程 散热的主要部位是皮肤，其次是通过呼吸道、消化道和泌尿道。1、散热
15、方式(1) 辐射散热(thermal radiation)： 是指机体以热射线形式把体热传给外界较冷的物体。一般气温，机体主要的散热方式(占 60%)。辐射散热与温差、辐射的有效面积有关，温差大，辐射面积广则散热量就大(2) 传导散热(thermal conduction)：是体热直接传给同它接触的较冷物体的一种散热 方式。其与温差、接触面积和和接触物的传导性能有关。冰块，温差大，散热加快，能降温。水的导热性能很好，临床上根据传导散热原理， 利用冰帽、冰袋降温。温水擦浴降温(3234C),可将皮肤温度通过传导发散，皮肤接受剌激后，初级可使 皮肤毛细血管收缩，继而扩张，擦浴时又用按摩手法剌激血管被动扩张，因而促进体热散 发。(3) 对流散热(thermal convection)：是指通过气体或液体的流动来交换热量的一种方 式。机体将热量传给周围接触的空气，通过空气不断流动，将体热散发到空间。与风速有 关，风速越大，对流散热就越多。增加衣着御寒，减少对流散热，就是这个缘故。如吹电
