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1、第七章第七章 能量代谢与体温能量代谢与体温第一节第一节 能能 量量 代代 谢谢第二节第二节 体体 温温第一节第一节 能量代谢能量代谢 能能量量代代谢谢(energy metabolism) : :指指体体内内物物质质代代谢谢过程中所伴随的能量释放、转移、贮存和利用。过程中所伴随的能量释放、转移、贮存和利用。一、一、机体能量的来源与去路机体能量的来源与去路( (一一) )能量来源能量来源 1.1.糖糖: :主要主要(70(70以上以上) ) 脑组织所需能量则完全来源于糖的有氧氧化。脑组织所需能量则完全来源于糖的有氧氧化。 2.2.脂肪：次之脂肪：次之(30(30) ) 3. 3.蛋白质：很少蛋白
2、质：很少 ( (长期饥饿或极度消耗时，才成为主要能量来源长期饥饿或极度消耗时，才成为主要能量来源) )。( (二二) )能量去路能量去路 能能源源物物质质释释放放的的能能量量有有50%50%转转化化为为热热能能，其其余余以以自自由由能能形形式式贮贮存存于于ATPATP中。中。二、能量代谢的测定二、能量代谢的测定( (一一) )能量代谢测定的基本原理能量代谢测定的基本原理机体的能量代谢也遵循机体的能量代谢也遵循“能量守恒定律能量守恒定律”( (二二) )能量代谢的测定方法能量代谢的测定方法 1.1.直接测热法直接测热法 2.2.间接测热法：间接测热法： 食食物物的的热热价价: :1 1食食物物在
3、在氧氧化化时时所所释释放放出出来的热量，称为食物的热价。来的热量，称为食物的热价。 食物的氧热价：食物的氧热价：某种食物氧化时某种食物氧化时, ,每消耗每消耗1L1L氧所产生的热量称为该种食物的氧热价。氧所产生的热量称为该种食物的氧热价。 呼吸商呼吸商(RQ)(RQ)：指一定时间内，机体的指一定时间内，机体的COCO2 2产生量与耗产生量与耗O O2 2量的比值。量的比值。RQRQCOCO2 2产生产生量量/ /耗耗O O2 2量量 由于各种食物在体内氧化时的耗由于各种食物在体内氧化时的耗O O2 2量量、COCO2 2产生产生量的不同，故各种食物的氧热价不同。根据量的不同，故各种食物的氧热价
4、不同。根据RQRQ可估可估计某一段时间内机体氧化各种食物的比例：计某一段时间内机体氧化各种食物的比例：三种营养物质氧化的几种数据三种营养物质氧化的几种数据 物物 质耗氧量质耗氧量 产产COCO2 2量量 物理热价物理热价 生理热价生理热价 氧热价氧热价 呼吸商呼吸商(L/g) (L/g) (KJ/g) (KJ/g) (KJ/g) (R Q)(L/g) (L/g) (KJ/g) (KJ/g) (KJ/g) (R Q) 糖糖 0.83 0.83 17.0 17.0 21.0 1.000.83 0.83 17.0 17.0 21.0 1.00 脂脂 肪肪 1.98 1.43 39.8 39.8 19
5、.7 0.711.98 1.43 39.8 39.8 19.7 0.71 蛋白质蛋白质 0.95 0.76 23.5 18.0 18.8 0.850.95 0.76 23.5 18.0 18.8 0.85 RQRQ1.0 1.0 氧化糖；氧化糖； RQRQ0.70 0.70 氧化脂肪氧化脂肪 RQRQ0.820.82一般饮食；一般饮食；RQRQ0.800.80或或1.01.0长期饥饿长期饥饿 非蛋白呼吸商非蛋白呼吸商(NPRQ):(NPRQ):指一定时间内指一定时间内，机体机体氧化非蛋白食物时的氧化非蛋白食物时的COCO2 2产生量与耗产生量与耗O O2 2量的比值。量的比值。 整体产生整体产
6、生COCO2 2总量分解蛋白产生总量分解蛋白产生COCO2 2量量 NPRQ NPRQ 整体耗整体耗O O2 2总量分解蛋白耗总量分解蛋白耗O O2 2量量非蛋白呼吸商非蛋白呼吸商(NPRQ)(NPRQ)及氧热价见及氧热价见: :表表7-27-2 间接测热法步骤间接测热法步骤： 测定测定COCO2 2产生量和耗产生量和耗O O2 2量量 测定尿氮量测定尿氮量 计算出计算出NPRQNPRQ： 查出非蛋白食物氧热价查出非蛋白食物氧热价 计算出非蛋白食物的产热量计算出非蛋白食物的产热量 能量代谢计算：能量代谢计算： 简易法简易法： 将将混混合合膳膳食食的的RQRQ定为定为0.820.82； 测测 定
7、定 6min6min的的 耗耗 O O2 2量；量； 能量代谢计算：能量代谢计算：= = 耗耗O O2 2量量氧热价。氧热价。三、影响能量代谢的因素三、影响能量代谢的因素( (一一) )肌肉活肌肉活动( (二二) )精神活精神活动( (三三) )食物的特殊食物的特殊动力效力效应( (四四) )环境温度境温度三、影响能量代谢的因素三、影响能量代谢的因素( (一一) )肌肉活动肌肉活动 肌肌肉肉活活动动对对能能量量代代谢的影响最大。谢的影响最大。 表表7-3 7-3 机体不同状态时机体不同状态时 的能量代谢率的能量代谢率 状态状态 产热量产热量(KJ/m(KJ/m2 2.min) .min) 躺卧
8、躺卧 2.732.73开会开会 3.403.40擦窗子擦窗子 8.308.30洗衣洗衣 9.899.89扫地扫地 11.3711.37打排球打排球 17.0517.05打篮球打篮球 24.2224.22踢足球踢足球 24.9824.98持重机枪跃进持重机枪跃进 42.3942.39( (二二) )精神活动精神活动人在平静地思考问题时，能量代谢受到的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影响不大，其产热量一般不超过4%4%。 但但精精神神处处于于紧紧张张状状态态( (烦烦躁躁、恐恐惧惧、情情绪绪激激动动等等) )时时，由由于于会会导导致致无无意意识识的的肌肌肉肉紧紧张张
9、性性增增强强、交交感感神神经经兴兴奋奋及及促促进进代代谢谢的的内内分分泌泌激激素素释释放放增增多多等原因，产热量可显著增加。等原因，产热量可显著增加。( (三三) )食物的特殊动力效应食物的特殊动力效应人人进进食食后后一一段段时时间间内内( (从从进进食食后后1h1h开开始始, ,持持续续7 78h),8h),即即使使在在安安静静状状态态下下也也会会出出现现能能量量代代谢谢率率增增加加的的现现象象。进进食食能能刺刺激激机机体体 “额额外外” 消消耗耗热热量量的的作作用，称为用，称为食物的特殊动力效应食物的特殊动力效应。 各各种种营营养养物物质质的的食食物物特特殊殊动动力力效效应应不不同同，进进
10、食食蛋蛋白白质质时时产产热热量量增增加加3030，混混合合性性食食物物增增加加1010，糖和脂肪增加糖和脂肪增加4 46 6。 其其产产生生的的机机制制尚尚不不十十分分清清楚楚，可可能能与与肝肝脏脏处处理理蛋白分解产物时的额外能量消耗有关蛋白分解产物时的额外能量消耗有关。( (四四) )环境温度环境温度 1.1.人体安静时的能量代谢人体安静时的能量代谢, , 在在20203030的环境中较为稳定。的环境中较为稳定。 2.2.环境温度超过环境温度超过3030，能量代谢率增加。，能量代谢率增加。 3.3.当环境温度低于当环境温度低于2020时，时， 随随着着温温度度的的不不断断下下降降，机机体体产
11、产生生寒寒战战和和肌肌紧紧张张增加以御寒，同时增加能量代谢率。增加以御寒，同时增加能量代谢率。 四、基础代谢四、基础代谢( (一一) ) 概念概念 1.1.基础代谢：机体在基础代谢：机体在基础状态基础状态下的能量代谢称为基下的能量代谢称为基础代谢。础代谢。 基础状态的条件如下基础状态的条件如下： 清晨空腹，即禁食清晨空腹，即禁食121214h14h，前一天应清淡、不，前一天应清淡、不要太饱的饮食，要太饱的饮食，以排除食物特殊动力效应的影响以排除食物特殊动力效应的影响。 平卧平卧, ,全身肌肉放松，全身肌肉放松，尽力排除肌肉活动的影响尽力排除肌肉活动的影响。 清醒且情绪安闲，清醒且情绪安闲，以排
12、除精神紧张的影响以排除精神紧张的影响。 室温室温18-2518-25，排除环境温度的影响排除环境温度的影响。 2.2.基基础础代代谢谢率率( (basal metabolic rate,BMRBMR) )：单单位位时时间间内内的基础代谢。的基础代谢。 ( (二二)BMR)BMR的测定和正常值的测定和正常值 1.BMR1.BMR的测定的测定:(:(通常采用简易法通常采用简易法) ) 2.BMR2.BMR正常值：正常值：101015152020可能是病态可能是病态甲亢：甲亢：+25+25+80%+80%；甲减：；甲减：-20%-20%-40%-40%发烧：体温每升高发烧：体温每升高11，BMRBM
13、R升高升高13%.13%.简易计算法：BMR=（脉率+脉压）-111 BMR=0.75（脉率+脉压0.74）-72表表7-4人体表面积人体表面积: :第二节第二节 体温体温 概概念念：body temperature指指身身体体深深部部的的平平均均温温度度，即即体核温度体核温度。意意义义：体体温温的的相相对对恒恒定定是是机机体体新新陈陈代代谢谢和和一一切切生生命命活活动正常进行的必需条件。动正常进行的必需条件。 T T 2222心跳停止；心跳停止；T T 4343酶变性而死亡酶变性而死亡; ;T = 27T = 27低温麻醉。低温麻醉。一、人体正常体温及生理变动一、人体正常体温及生理变动（一）
14、（一）正常体温正常体温 1.1.肛温：正常为肛温：正常为36.936.937.937.9。 2.2.口温：约比直肠低口温：约比直肠低0.2,0.2,为为36.736.737.737.7。 3.3.腋温：约比口腔低腋温：约比口腔低0.3,0.3,为为36.036.037.437.4。 临临床床常常用用口口温温和和腋腋温温。测测定定腋腋温温时时要要注注意意夹夹紧体温计和测量时间（约需紧体温计和测量时间（约需10min10min）。）。（二）体温的生理变动（二）体温的生理变动 1.1.体温的昼夜变化体温的昼夜变化 人人的的体体温温在在一一昼昼夜夜中中呈呈现现周周期期性性波波动动，称称为为体体温的昼夜
15、节律。温的昼夜节律。 2.2.性别的影响性别的影响 成年女子体温平均比男子高。成年女子体温平均比男子高。 女子体温随月经周期而产生周期性变动。女子体温随月经周期而产生周期性变动。 排卵日最低。排卵日最低。3.3.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。4.4.肌肉活动的影响肌肉活动的影响 肌肉活动时，肌肉代谢明显增强，产热增加，肌肉活动时，肌肉代谢明显增强，产热增加， 此外，情绪激动、精神紧张、进食等情况，都此外，情绪激动、精神紧张、进食等情况，都会影响体温。会影响体温。二、机体的产热和散热二、机体的产热和散热 ( (一一) )产产热热 1.1.主要产热器官主要产
16、热器官： 安安静静状状态态，主主要要产产热热器器官官是是内内脏脏（尤尤其其肝肝脏脏，其次是脑）。其次是脑）。 活动状态活动状态, ,主要产热器官是骨骼肌。主要产热器官是骨骼肌。 2.产热形式产热形式 寒战产热：骨骼肌不随意的节律性收缩寒战产热：骨骼肌不随意的节律性收缩 非寒战产热：又称代谢产热，机体所有非寒战产热：又称代谢产热，机体所有的组织器官都能进行代谢产热。的组织器官都能进行代谢产热。3.产热活动的调节产热活动的调节 机体在寒冷环境几周后机体在寒冷环境几周后甲状腺甲状腺T3、T4 代谢率代谢率( (增加增加4 45 5倍倍) ) 产热量产热量特点特点： 作用缓慢，作用缓慢， 维持时间长。
17、维持时间长。寒冷刺激时寒冷刺激时交感交感-肾上腺髓质肾上腺髓质 NE、E产热量产热量特点特点： 作用迅速作用迅速， 维持时间短。维持时间短。3.产热活动的调节产热活动的调节 ( (二二) )散热散热1.1.散热部位散热部位：主：皮肤主：皮肤面积大面积大与外界接触与外界接触血流丰富血流丰富有汗腺有汗腺次：次：肺、尿、粪肺、尿、粪 2. 2.散热方式散热方式： 机体散热方式有以下几种机体散热方式有以下几种: :辐射散热辐射散热： 指指体体热热以以热热射射线线形形式式传传给给温温度度较较低低的的周周围环境中的散热方式。围环境中的散热方式。 辐射散热量的多少取决于辐射散热量的多少取决于机体的有效辐射面
18、积机体的有效辐射面积皮肤与环境的温度差皮肤与环境的温度差 水水的的导导热热性性好好，因因此此临临床床上上常常利利用用冷冷水水袋袋或或冰冰袋袋为高热患者降温。为高热患者降温。 脂肪的导热性差，因而肥胖者炎热的天气易出汗。脂肪的导热性差，因而肥胖者炎热的天气易出汗。 传导散热传导散热： 指体热直接传给与机体相接触的低温物体的指体热直接传给与机体相接触的低温物体的散热方式。散热方式。 对流散热对流散热： 指体热凭借空气流动交换热量的散热方式。指体热凭借空气流动交换热量的散热方式。 水水的的导导热热性性好好，因因此此临临床床上上常常利利用用冷冷水水袋袋或或冰冰袋袋为为高高热热患者降温。患者降温。 脂肪
19、的导热性差，因而肥胖者炎热的天气易出汗。脂肪的导热性差，因而肥胖者炎热的天气易出汗。 当气温当气温体温时，蒸发是唯一的散热途径体温时，蒸发是唯一的散热途径 不不感感蒸蒸发发：又又称称不不显显汗汗。指指体体液液的的水水分分直直接接透透出出皮皮肤肤和和粘粘膜膜表表面面，在在未未聚聚成成明明显显水水滴滴前前蒸蒸发发掉掉的散热形式。的散热形式。 不不感感蒸蒸发发是是持持续续进进行行的的。人人体体不不感感蒸蒸发发量量约约1000ml/1000ml/日。日。 临临床床上上给给病病人人补补液液时时应应考考虑虑到到由由不不感感蒸发丢失的体液量。蒸发丢失的体液量。蒸发散热：蒸发散热：（分不感蒸发和可感蒸发（分不
20、感蒸发和可感蒸发） 发汗：发汗：又称可感蒸发。又称可感蒸发。 炎热的气候炎热的气候，短时间内发汗量可达短时间内发汗量可达1.5L/h1.5L/h。汗液汗液： 水分水分：9999 机体大量出汗可造成高渗性脱水，要补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充大量的水份和适量的aClaCl。固体固体：大部分为大部分为NaClNaCl发汗：温热性发汗精神性发汗mentalsweating：手掌、前额、腋窝等处，在精神紧张时可能出汗，与体温调节关系不大。温热性发汗温热性发汗精神性发汗精神性发汗汗腺汗腺全身绝大部分汗腺分泌全身绝大部分汗腺分泌( (手掌、足跖除外）手掌、足跖除外）手掌、足跖、
21、前额和腋窝等部手掌、足跖、前额和腋窝等部位汗腺位汗腺神经神经支配支配交感神经的胆碱能节后交感神经的胆碱能节后纤维纤维肾上腺素能神经纤维肾上腺素能神经纤维刺激刺激温热刺激温热刺激情绪激动或精神紧张情绪激动或精神紧张意义意义加强散热，对体温调节加强散热，对体温调节有重要作用。有重要作用。与体温调节无关，可能与湿润与体温调节无关，可能与湿润手掌和足跖，增加摩擦力有关。手掌和足跖，增加摩擦力有关。 3.散热的调节散热的调节： 皮肤循环的调节皮肤循环的调节 发汗的调节发汗的调节三、体温调节三、体温调节( (一一) )温度感受器温度感受器 1.1.外周温度感受器外周温度感受器 分布：分布：全身皮肤、某些粘
22、膜和腹腔内脏等处。全身皮肤、某些粘膜和腹腔内脏等处。 类型：温觉感受器和冷觉感受器类型：温觉感受器和冷觉感受器 作作用用：温温度度感感受受器器传传入入冲冲动动到到达达中中枢枢后后，除除产产生温觉之外，还能引起体温调节反应。生温觉之外，还能引起体温调节反应。 2. 2.中枢性温度敏感神经元中枢性温度敏感神经元 分类：分类：热敏神经元和冷敏神经元热敏神经元和冷敏神经元血温血温热敏神经元冲动发放频率热敏神经元冲动发放频率血温血温冷敏神经元冲动发放频率冷敏神经元冲动发放频率 分布分布：下丘脑、脑干网状结构和脊髓等处：下丘脑、脑干网状结构和脊髓等处局部脑温变动局部脑温变动0.10.1加温加温PO/AH
23、PO/AHPO/AH PO/AH的热敏的热敏N N元元+ + 散热反应散热反应产热反应产热反应冷却冷却PO/AH PO/AHPO/AH PO/AH的冷敏的冷敏N N元元+ + 散热反应散热反应产热反应产热反应 说说明明：PO/AHPO/AH中中的的某某些些温温敏敏N N元元能能感感受受局局部部脑脑温温的变化的变化。 ( (二二) )体温调节中枢体温调节中枢虽虽然然从从脊脊髓髓到到大大脑脑皮皮层层的的整整个个CNSCNS中中都都存存在在调调节体温的中枢结构。节体温的中枢结构。调节体温的基本中枢位于下丘脑调节体温的基本中枢位于下丘脑。视前区视前区- -下丘脑前部：下丘脑前部：PO/AHPO/AH是具有体温调节整合中枢的作用部位是具有体温调节整合中枢的作用部位。( (三三) )体温调节机制体温调节机制 “调定点调定点”学说学说干扰因素：干扰因素：致热原使致热原使调定点调定点孕激素使孕激素使调定点调定点典典型型发发热热的的过过程程大纲要求1.掌握能量代谢的概念；掌握影响能量代谢的主要因素；掌握基础代谢率的概念、正常值及其临床意义。2.掌握体温的概念及其正常值；掌握机体的主要产热、散热器官、散热的方式（辐射、传导、对流和蒸发散热）及产热散热活动的调节。了解调定点学说。
