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1、能量代能量代谢和体温和体温调理理Energy metabolism and Energy metabolism and thermoregulationthermoregulation 物物质代代谢过程中所伴随的能量的程中所伴随的能量的释放、放、转移、移、储存和利用存和利用统称称为能量代能量代谢energy energy metabolismmetabolism。 能量的来源及利用能量的来源及利用能能 量量 代代 谢 Energy metabolism 第一第一节糖糖 carbohydrate 脂肪脂肪 fat 蛋白蛋白质 protein 糖是体内根本的供能物糖是体内根本的供能物质，是机体的重
2、要能源，是机体的重要能源 脂肪也是重要的供能物脂肪也是重要的供能物质，更是体内主要的，更是体内主要的贮能物能物质食物脂肪食物脂肪葡萄糖葡萄糖氨基酸氨基酸储存脂肪存脂肪消化消化吸收吸收氧化氧化分解分解供能供能食物糖食物糖葡萄糖葡萄糖供能供能储存存肌糖原肌糖原肝糖原肝糖原消化消化骨骼肌骨骼肌血糖血糖吸收吸收氧化氧化分解分解 在特殊情况下蛋白在特殊情况下蛋白质也参与供能也参与供能 食物蛋白食物蛋白质氨基酸氨基酸生物活性物生物活性物质消化消化吸收吸收机体蛋白机体蛋白质氧化氧化分解分解供能供能机体的重机体的重机体的重机体的重要要要要贮贮能物能物能物能物质质和直接和直接和直接和直接供能物供能物供能物供能物
3、质质体内体内营养物养物质的分解、的分解、释放的能量放的能量 机体分机体分发的的热能所做的机械功化学能所做的机械功化学贮备能能 能量代能量代谢的的测定定 直接直接测热法法 direct calorimetry 经过搜集机体在一定搜集机体在一定时间内分内分发的的总热量求得能量代量求得能量代谢率的方法。率的方法。 食物的食物的热价价 thermal equivalent of food thermal equivalent of food 间接接测热法法 indirect calorimetry 指指1g食物氧化分解或在体外熄食物氧化分解或在体外熄灭时所所释放的放的热量，也叫量，也叫卡价卡价calo
4、ric value of food。 食物在体外熄食物在体外熄灭时释放的放的热量称物理量称物理热价；在体内氧化价；在体内氧化所所产生的生的热量，称生物量，称生物热价。价。 前往 食物的氧食物的氧热价价 thermal equivalent thermal equivalent of oxygen of oxygen 热价价耗耗O2O2量量 指某种物指某种物质氧化氧化时，耗，耗费1L氧氧所所产生的生的热量。量。 氧氧热价价 指一定指一定时间内机体的内机体的CO2产量与耗量与耗O2量的比量的比值 。 呼吸商呼吸商 respiratory respiratory quotient, RQ quoti
5、ent, RQ 呼吸商呼吸商产生的生的CO2ml耗耗费的的O2ml 某些情况下，呼吸商并不能完某些情况下，呼吸商并不能完全准确地反映机体中三种全准确地反映机体中三种营养物养物质氧化分解的比例：氧化分解的比例： 机体内机体内营养物养物质相互相互转化化 反反刍动物瘤胃物瘤胃饲料料发酵酵 肌肉猛烈活肌肉猛烈活动 非蛋白呼吸商非蛋白呼吸商non-protein non-protein respiratory respiratory quotient, NPRQ quotient, NPRQ 在去除蛋白在去除蛋白质供能的情况下，供能的情况下，测定一定定一定时间内氧化糖和脂肪所内氧化糖和脂肪所产生的生的C
6、O2量与耗量与耗O2量，并量，并计算比算比值。前往 间接接测热法的根据法的根据 间接接测热法的法的详细步步骤 l 测出机体在一定出机体在一定时间内耗内耗O2量和量和产生生CO2的量，并的量，并测出尿出尿中尿氮的排出量；中尿氮的排出量；在普通化学反响中，反响底物的量与在普通化学反响中，反响底物的量与产物量之物量之间有一定的比例关系。有一定的比例关系。 定比定律：定比定律：C6H12O6 6O2 6CO2 6H2O H l 从尿氮排出量从尿氮排出量计算出蛋白算出蛋白质氧化量及蛋白氧化量及蛋白质食物的食物的产热量量1g尿氮相当于氧化分解尿氮相当于氧化分解6.25g蛋白蛋白质 ；l 从从总耗耗O2量和
7、量和CO2产量中分量中分别扣除蛋白扣除蛋白质氧化的耗氧化的耗O2量和量和CO2产量，量，计算出算出NPRQ，查出出该NPRQ值对应的氧的氧热价，并价，并计算出非蛋白食物的算出非蛋白食物的产热量；量；l 将蛋白将蛋白质食物与非蛋白食物的食物与非蛋白食物的产热量相加，得出量相加，得出总产热量。量。 那么那么总产热量数量数值8059.8kJ就是就是该受受试者者24小小时内的能量代内的能量代谢率。率。 假假设受受试者者2424小小时的耗的耗O2O2量量为400L400L， CO2 CO2产量量为340L340L，搜，搜集的集的2424小小时尿氮排出量尿氮排出量为12g12g。蛋白蛋白质代代谢 氧化量氧
8、化量12g6.2575g 产热量量18kJ/g75g0kJ 耗氧量耗氧量0.95L/g75g71.25L二氧化碳二氧化碳产量量0.76L/g75g57L非蛋白代非蛋白代谢 耗氧量耗氧量400L71.25L328.75L二氧化碳二氧化碳产量量340L57L283L非蛋白呼吸商非蛋白呼吸商283L/328.75L0.86查表，当表，当NPRQ等于等于0.86时，氧，氧热价价为20.41kJ/L。非蛋白代非蛋白代谢产热量量328.75L20.41kJ/L6709.8kJ 总产热量量06709.88059.8kJrespiratory quotient, RQ非蛋白呼吸商283L/328.氧化量12g
9、6.查表，当NPRQ等于0.NPRQ340L/400L0.机体遭到冰冷刺激时，最初骨骼肌肌紧张增高，称为寒战前肌紧张pre-shivering tone，此时产热量已有所添加。此时骨骼肌的收缩不做机械外功，但所耗能量全部转变为热能，因此产热量显著添加。两种激素都能促进机体代谢，添加产热。C6H12O6 6O2 6CO2 6H2O H名词解释：食物的热价、氧热价、呼吸商，用调定点学说解释体温维持恒定的机制。将蛋白质食物与非蛋白食物的产热量相加，得出总产热量。温度感受器 thermoreceptor/temperature receptor非蛋白代谢产热量328.两种激素都能促进机体代谢，添加产热
10、。 由于蛋白由于蛋白质不是主要的供能不是主要的供能物物质，所以可以不思索蛋白代，所以可以不思索蛋白代谢的影响，不的影响，不测尿氮量，只尿氮量，只测定受定受试者一定者一定时间的耗的耗O2量和量和CO2产量，并量，并计算出呼吸商。那么：算出呼吸商。那么： 该值与前面得出的与前面得出的值8059.8kJ很接近，很接近，误差在差在12以内。以内。NPRQ340L/400L0.85查表，当表，当NPRQ等于等于0.85时，氧，氧热价价为20.36kJ/L。产热量量40020.368144kJ 影响能量代影响能量代谢的主要要素的主要要素 食物的特殊食物的特殊动力效力效应 specific dynamic
11、action 骨骼肌收骨骼肌收缩舒舒张 精神形状精神形状 环境温度境温度 根底代根底代谢和静止能量代和静止能量代谢 根底代根底代谢 basal metabolism 根底代根底代谢率率 basal metabolic rate, BMR 静止能量代静止能量代谢体温及其体温及其调理理第二第二节深部温度深部温度core temperature表表层温度温度shell temperature较高高较稳定定各部位差各部位差别较小小 较低低不不稳定定各部位差各部位差别较大大 体温体温 body temperature 体温的生理性体温的生理性动摇l 昼夜昼夜变化化l 性性别差差别 l 年年龄差差别l 骨
12、骼肌活骨骼肌活动和精神活和精神活动 在正常情况下，体温可受昼夜、性在正常情况下，体温可受昼夜、性别、年、年龄、精神和膂力、精神和膂力活活动、环境温度等要素的影响而境温度等要素的影响而发生生理性生生理性动摇。 l 其它：其它：进食、食、环境温度境温度 产热器官器官 安静形状：内安静形状：内脏器官器官为主主 产热方式方式 运运动形状：骨骼肌形状：骨骼肌为主主 根底代根底代谢产热 食物的特殊食物的特殊动力效力效应 骨骼肌运骨骼肌运动产热 寒寒战产热和非寒和非寒战产热 机体的机体的产热和散和散热外周温度感受器 peripheral thermoreceptor根底代谢 basal metabolism
13、产热量40020.产热量18kJ/g75g0kJ外周温度感受器 peripheral thermoreceptor机体遭到冰冷刺激时，最初骨骼肌肌紧张增高，称为寒战前肌紧张pre-shivering tone，此时产热量已有所添加。两种激素都能促进机体代谢，添加产热。糖是体内根本的供能物质，是机体的重要能源根底代谢率 basal metabolic rate, BMR蒸发 evaporation食物在体外熄灭时释放的热量称物理热价；8kJ就是该受试者24小时内的能量代谢率。41kJ/L6709.在普通化学反响中，反响底物的量与产物量之间有一定的比例关系。指某种物质氧化时，耗费1L氧所产生的热量
14、。查表，当NPRQ等于0. 指在冰冷指在冰冷环境中，机体境中，机体经过升高代升高代谢率而添加率而添加产热的景象。的景象。 机理是一方面机理是一方面经过下丘下丘脑腺垂体甲状腺腺垂体甲状腺轴促促进甲状腺激甲状腺激素的分泌，另一方面交感神素的分泌，另一方面交感神经兴奋，肾上腺髓上腺髓质分泌分泌肾上腺素添上腺素添加。两种激素都能促加。两种激素都能促进机体代机体代谢，添加，添加产热。 寒寒战产热 shivering thermogenesis shivering thermogenesis 非寒非寒战产热 non-shivering non-shivering thermogenesisthermoge
15、nesis 机体遭到冰冷刺激机体遭到冰冷刺激时，最初骨骼肌肌，最初骨骼肌肌紧张增高，称增高，称为寒寒战前前肌肌紧张pre-shivering tone，此，此时产热量已有所添加。量已有所添加。 冰冷刺激冰冷刺激继续作用作用时，骨骼肌将出，骨骼肌将出现寒寒战，表，表现为伸肌和屈伸肌和屈肌同肌同时出出现不随意的不随意的节律性收律性收缩。此。此时骨骼肌的收骨骼肌的收缩不做机械外不做机械外功，但所耗能量全部功，但所耗能量全部转变为热能，因此能，因此产热量量显著添加。著添加。 散散热途径途径 皮肤皮肤为主主 散散热方式方式 辐射射 radiation 传导 conduction 对流流 convecti
16、on 蒸蒸发 evaporation 发汗汗 不感蒸不感蒸发 体温的体温的调理理自主性体温自主性体温调理理 autonomic thermoregulation 行行为性体温性体温调理理 behavioral thermoregulation 当当环境温度境温度发生生变化化时，首先由温度感受器感遭到，首先由温度感受器感遭到这种种变化，化，再由相再由相应的的传导通路把温度通路把温度变化的信息化的信息传输到体温到体温调理中枢，在理中枢，在中枢中枢经过整合后，整合后，经过自主神自主神经系系统调理皮肤的血流量以及汗腺理皮肤的血流量以及汗腺的活的活动，经过躯体运躯体运动神神经调理骨骼肌的活理骨骼肌的活动
17、，经过内分泌系内分泌系统调理机体的代理机体的代谢活活动，从而，从而调理机体的理机体的产热和散和散热过程，程，维持体持体温的相温的相对恒定。恒定。 外周温度感受器外周温度感受器 peripheral thermoreceptor 中枢温度感受器中枢温度感受器 central thermoreceptor 温度感受器温度感受器 thermoreceptor/temperature receptor 体温体温调理的根本中枢理的根本中枢 下丘下丘脑的的视前区下丘前区下丘脑前部前部 preoptic anterior hypothalamus, PO/AH 调定点学定点学说 调定点定点 set poin
18、t 发热 fever 重重调定定 resetting 高温或冰冷高温或冰冷环境下，机体境下，机体经过对产热和散和散热活活动 进展展调理来理来维持体温的相持体温的相对恒定恒定躯体运躯体运动神神经活活动变化化交感神交感神经活活动变化化 改改动激素的分泌激素的分泌 什么是根底代什么是根底代谢和静止能量代和静止能量代谢？ 哪些要素能影响能量代哪些要素能影响能量代谢？ 机体有哪些机体有哪些产热和散和散热方式？方式？ 用用调定点学定点学说解解释体温体温维持恒定的机制。持恒定的机制。思索思索题： 名名词解解释：食物的：食物的热价、氧价、氧热价、呼吸商，价、呼吸商， 食物的特殊食物的特殊动力效力效应，根底代，根底代谢率率
