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1、第六章第六章 代谢与体温调节代谢与体温调节。能量与体温第一节第一节 能量代谢能量代谢。能量与体温一、能量在体内的释放、储存、转移和利用一、能量在体内的释放、储存、转移和利用总能量总能量/粗能：粗能： 主要三大营养物质的代谢放能主要三大营养物质的代谢放能 。 糖、脂肪、蛋白质糖、脂肪、蛋白质在分解过程中，在分解过程中，碳和氢被氧化为二氧化碳和水，碳碳和氢被氧化为二氧化碳和水，碳-氢键断裂释放能量。氢键断裂释放能量。能量与体温粗能粗能可消化能可消化能粪能粪能消化但未被吸收物质蕴含的能量消化但未被吸收物质蕴含的能量未消化物质蕴含的能量未消化物质蕴含的能量尿中未被氧化物质蕴含的能量尿中未被氧化物质蕴含
2、的能量胃肠道发酵丢失能（草食动物）胃肠道发酵丢失能（草食动物）代谢能代谢能代谢能代谢能能量与体温代谢能代谢能 动物体内可利用的能量称为动物体内可利用的能量称为代谢能代谢能。 糖类、脂类、蛋白质在体内经过氧化糖类、脂类、蛋白质在体内经过氧化作用，产生二氧化碳和水释放的能量。作用，产生二氧化碳和水释放的能量。净能净能特殊动力作用能特殊动力作用能能量与体温净能净能 与与 特殊动力作用能特殊动力作用能净能：净能：维持动物自身基础代谢、随意运维持动物自身基础代谢、随意运 动、体温调节和生产的各种能量。动、体温调节和生产的各种能量。特殊动力作用的能量：特殊动力作用的能量：营养物质在参与代营养物质在参与代
3、谢时不可避免以热的形式损失的能谢时不可避免以热的形式损失的能 量。量。能量与体温1 1、糖、糖- -机体的重要能源物质机体的重要能源物质机体所需的能量约机体所需的能量约70%来源于糖。来源于糖。供氧充足的情况下，葡萄糖被彻底氧化分供氧充足的情况下，葡萄糖被彻底氧化分解为二氧化碳和水。解为二氧化碳和水。1g葡萄糖完全分解释放能量为葡萄糖完全分解释放能量为686Kcal。能量与体温机体能量的来源-糖糖消化葡萄糖吸收血糖糖消化葡萄糖吸收血糖 供细胞利用供细胞利用 糖元糖元 肝糖元少肝糖元少,维持血糖维持血糖 肌糖元多肌糖元多,紧急时紧急时 多余的多余的 脂肪脂肪能量与体温糖分解供能的形式有氧氧化有氧
4、氧化1mol葡萄糖释放的能合成葡萄糖释放的能合成 3638 mol ATP 。最终产物：能量最终产物：能量H2O CO2 无氧酵解无氧酵解1mol的葡萄糖只能合的葡萄糖只能合 2 mol ATP 。 产物产物:乳酸乳酸+能量能量 脑组织所需能量则完全来源于糖的有氧氧化。缺氧和脑组织所需能量则完全来源于糖的有氧氧化。缺氧和血糖水平过低，均可导致意识障碍、昏迷以及抽搐。血糖水平过低，均可导致意识障碍、昏迷以及抽搐。能量与体温2 2、脂肪、脂肪- -重要贮能、供能物质重要贮能、供能物质甘油三酯甘油三酯水解为脂肪酸和甘油透出。水解为脂肪酸和甘油透出。 贮存能量贮存能量 维持体温维持体温能量与体温机体能
5、量的来源-脂肪主要功能是贮存和供能，最终产物：主要功能是贮存和供能，最终产物： 能量能量+H2O + CO2两种形式：两种形式： 组织脂质组织脂质: 类脂类脂, 构筑构筑细胞胞,不能动用。不能动用。 贮存脂质贮存脂质: 可动用可动用, 也叫内源性脂肪。也叫内源性脂肪。食物中来源的叫外源性脂肪，糖和蛋白质过多时,均可转化为脂肪。体重指数: 体重(kg)/身高(m)的平方正常范围: 2024.9能量与体温3 3、蛋白质、蛋白质- -构成机体组织的组成成分构成机体组织的组成成分组成蛋白质的氨基酸在体内经过脱氨基和组成蛋白质的氨基酸在体内经过脱氨基和氨基转移作用，分解为非氮成分和氨基，氨基转移作用，分
6、解为非氮成分和氨基，非氮成分可经过三羧酸循环功能，但意义非氮成分可经过三羧酸循环功能，但意义不大。不大。能量与体温机体能量的来源 -蛋白质很少供能，长期饥饿或极度消耗时很少供能，长期饥饿或极度消耗时, ,才才成为主要能量来源成为主要能量来源。终产物：终产物：能量、能量、H H2 2O O、COCO2 2和和少量含氮物质少量含氮物质。(1)(1)重新合成细胞成分或酶、激素等活性物质；重新合成细胞成分或酶、激素等活性物质；(2)(2)提供能量。提供能量。能量与体温能量与体温二、能量的来源与消耗二、能量的来源与消耗能量输入能量输入=能量输出能量输出+能量储存能量储存能量输入能量输入=输出热能输出热能
7、+所作的功所作的功+能量储存能量储存输入 输出未进食，输出= -能量贮存 能量能量 体重体重能量与体温能量来源能量来源三磷酸腺苷三磷酸腺苷 ATP 存在于动物机体的一切细胞存在于动物机体的一切细胞 ，释放供给能量。，释放供给能量。磷酸肌酸磷酸肌酸 CP 主要存在于肌肉组织，储存能量，提供能量给主要存在于肌肉组织，储存能量，提供能量给ADP，使其实现，使其实现ADP向向ATP的转化。的转化。 能量与体温能量与体温三、基础代谢三、基础代谢(一)能量代谢测定的基本原理机体的能量代谢也遵循“能量守恒定律”：体重保持恒定,在安静不作外功时，机体物质代谢过程中所释放的能量全部转化为热能。能量计量单位是焦耳
8、（J）或千焦（kJ）能量与体温三、基础代谢三、基础代谢(二二)食物的热价与氧热价食物的热价与氧热价食物热价：食物热价：1g食物在体内氧化或在体外燃烧时所释食物在体内氧化或在体外燃烧时所释 放的热量。包括物理热价和生物热价。放的热量。包括物理热价和生物热价。食物氧热价：食物氧热价：通常将某种营养物质氧化时消耗通常将某种营养物质氧化时消耗1L氧氧 所产生的热量称为所产生的热量称为。能量与体温。n。（三）、呼吸商（三）、呼吸商 RQRQ机体在同一时间内二氧化碳产生量和氧的机体在同一时间内二氧化碳产生量和氧的消耗量的比值称呼吸商。消耗量的比值称呼吸商。各种物质的呼吸商可通过其与氧化合的反各种物质的呼吸
9、商可通过其与氧化合的反应式推算出来：应式推算出来： RQ=？体积的体积的CO2/？体积的体积的O2能量与体温(三三)呼吸商呼吸商能量与体温能量与体温(四四)能量与体温能量与体温(五五)、基础代谢和静止代谢基础代谢和静止代谢基础代谢：基础代谢：室温室温20度、清晨空腹、静卧、清醒而又度、清晨空腹、静卧、清醒而又安静的状态下机体所消耗的能量称安静的状态下机体所消耗的能量称。在基础状态下机体消耗的能量仅用于维在基础状态下机体消耗的能量仅用于维持心、肝、肾、脑等器官的活动。持心、肝、肾、脑等器官的活动。基础代谢率：基础代谢率：单位时间内每平方米体表面积的代谢单位时间内每平方米体表面积的代谢KJ/m2
10、. hr能量与体温基础代谢单位时间内维持清醒状态的生命活动所需单位时间内维持清醒状态的生命活动所需的最低能量消耗。的最低能量消耗。通常是：通常是：12hr不进食、不进食、RT 20度、静卧休度、静卧休 息半小时、清醒、无脑力和体力息半小时、清醒、无脑力和体力 劳动。劳动。能量与体温影响因素影响因素能量与体温静止代谢：静止代谢：动物禁食，处于静止状态时，环境温动物禁食，处于静止状态时，环境温度适中的情况下测定的动物代谢能量度适中的情况下测定的动物代谢能量称称。静止代谢与基础代谢水平接近，两者静止代谢与基础代谢水平接近，两者差异不是很大。差异不是很大。能量与体温能量与体温能量与体温基础代谢率BMR
11、是诊断甲状腺疾病重要辅助方法甲状腺功能低下时，BMR比正常值低20-40%；甲状腺功能亢进时，BMR比正常值高25-80%。其他疾病：发热,糖尿病,白血病,心脏病等，BMR升高。肾上腺功能低下,肾病综合征,垂体性肥胖，BMR低。能量与体温第二节动物的体温及调节 能量与体温一一. . 体温体温 (body temperature)机体的温度即体温机体的温度即体温,一般指身体深部的平均温一般指身体深部的平均温度，即体核温度度，即体核温度。体温的相对恒定是机体新陈代谢和一切生命活体温的相对恒定是机体新陈代谢和一切生命活动正常进行的必需条件。动正常进行的必需条件。 体温过高、过低都会影响酶的活性，导致
12、生理功体温过高、过低都会影响酶的活性，导致生理功能的障碍，甚至造成死亡。如：能的障碍，甚至造成死亡。如：T 22心跳停止心跳停止T 43酶变性而死亡酶变性而死亡T = 27低温麻醉低温麻醉能量与体温表层体温和深部体温表层体温和深部体温深部温度相对稳定，各部位差异小，肝温深部温度相对稳定，各部位差异小，肝温38 （最高）（最高）,脑也较高。脑也较高。表层温度要低于深部温度，由表及里，存在表层温度要低于深部温度，由表及里，存在比较明显的温度梯度。体表最外层皮肤各部比较明显的温度梯度。体表最外层皮肤各部位的温度差也大。位的温度差也大。随着环境温度的变化，深部与体表两者相对随着环境温度的变化，深部与体
13、表两者相对的比例可出现大幅度的变动。的比例可出现大幅度的变动。能量与体温能量与体温能量与体温体温的正常变动体温的正常变动n体温的昼夜节率体温的昼夜节率 体温在一昼夜呈现周期性波动，称体温的昼夜节律。体温在一昼夜呈现周期性波动，称体温的昼夜节律。n年龄的影响年龄的影响 新生儿体温成年人老年人。新生儿体温成年人老年人。 新生儿新生儿（特别是早产儿）（特别是早产儿）、老年人易受环境温度影响。、老年人易受环境温度影响。n激烈运动激烈运动,情绪精神情绪精神,进食进食,麻醉都可影响麻醉都可影响体温。体温。能量与体温能量与体温能量与体温二、动物体温的调节二、动物体温的调节变温动物（冷血动物）变温动物（冷血动
14、物）：行为性体温调节：行为性体温调节恒温动物（温血动物）恒温动物（温血动物）：生理性体温调节：生理性体温调节 自主性体温调节自主性体温调节异温动物异温动物 ：调节方式介乎上两种动物之间：调节方式介乎上两种动物之间能量与体温能量与体温。动物体温动物体温1、变温动物：、变温动物： 又叫冷血动物，在一个小的范围内体又叫冷血动物，在一个小的范围内体 温可随环境的改变而改变。温可随环境的改变而改变。 体温调节方式：体温调节方式：行为性体温调节，通过动物活动方行为性体温调节，通过动物活动方 式进行体温调节。式进行体温调节。能量与体温2、恒温动物、恒温动物 温血动物，能在一个较大的范围内保温血动物，能在一个
15、较大的范围内保 持比较恒定的体温。持比较恒定的体温。体温调节方式：体温调节方式：自主性体温调节，通过调节体内生自主性体温调节，通过调节体内生 理过程来维持比较恒定的体温。理过程来维持比较恒定的体温。能量与体温3、异温动物、异温动物 数量少，包括几种鸟和一些低等哺乳数量少，包括几种鸟和一些低等哺乳 动物。动物。体温调节方式：体温调节方式：介于变温动物于恒温动物之间。介于变温动物于恒温动物之间。能量与体温1、产热和散热、产热和散热（1）恒温动物的产热机制）恒温动物的产热机制机体的热量来自体内各组织器官的氧化机体的热量来自体内各组织器官的氧化分解反应。分解反应。安静状态下主要产热器官为安静状态下主要
16、产热器官为内脏器官内脏器官，约占机体总热量的约占机体总热量的55%以上，其中肝脏以上，其中肝脏20%、脑、脑10%。能量与体温安静：安静：内脏、肌肉、脑等代谢产热。内脏、肌肉、脑等代谢产热。活动：活动：肌肉活动骨骼肌的收缩。肌肉活动骨骼肌的收缩。 战栗战栗 激素刺激肝脏激素刺激肝脏 脂肪分解脂肪分解（褐色脂肪有效热源）（褐色脂肪有效热源）能量与体温能量与体温能量与体温（2）恒温动物的散热机制）恒温动物的散热机制n辐射散热：70-85%，皮肤。n传导散热：体热传给接触的较冷物体。n对流散热：风速。n蒸发散热：机体水分在皮肤粘膜蒸发。 不感蒸发：不显汗，皮肤及呼吸道粘膜 可感蒸发：汗腺分泌汗液能量与体温。温温热性性发汗汗精神性精神性发汗汗汗腺汗腺全身全身绝大部分汗腺大部分汗腺分泌分泌( (手掌、足跖除手掌、足跖除外）外）手掌、足跖、前手掌、足跖、前额和腋和腋窝等部位汗腺等部位汗腺神神经支配支配交感神交感神经的胆碱能的胆碱能节后后纤维肾上腺素能神上腺素能神经纤维刺激刺激 温温热刺激刺激情情绪激激动或精神或精神紧张意意义 加加强散散热，对体温体温调节有重要作用。有重要作用。与体温与体温调节无关，可能与无关，可能与湿湿润手掌和足跖，增加摩手掌和足跖，增加摩擦力有关。擦力有关。发汗调节分为：发汗调节分为：能量与体温能量与体温能量与体温
