生理學(xué)PPT_第七章__能量代謝與體溫

1、第七章第七章 能量代謝與體溫能量代謝與體溫103264武宸仰七年制一班第一節(jié)第一節(jié) 能量代謝能量代謝l生物學(xué)中通常將生物體內(nèi)物質(zhì)代謝過程中伴隨發(fā)生的能量的釋放、轉(zhuǎn)移、儲(chǔ)存和利用稱為能量代謝（energy metabolism）l一 機(jī)體能量的來源與利用l二 能量代謝的測(cè)定l三 影響能量代謝的主要因素l四 基礎(chǔ)代謝機(jī)體能量的來源與利用機(jī)體能量的來源與利用（一）能量的來源l直接來源：ATP 水解為ADP釋放能量，也是能量?jī)?chǔ)存的重要形式l磷酸肌酸（CP）：體內(nèi)ATP的儲(chǔ)存庫l三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)l糖：人體能量的50%-70%由糖類氧化分解提供，以有氧氧化功能為主 糖酵解：劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)骨骼肌氧債；紅細(xì)胞等無有氧

2、氧化酶系的細(xì)胞 腦組織主要依賴糖的有氧氧化供能，缺氧和低血糖會(huì)引起頭暈、抽搐甚至昏迷l脂肪：主要功能為儲(chǔ)存和供給能量。肝糖原耗盡后，脂肪在脂肪酶作用下分解為甘油和脂肪酸，甘油和脂肪酸經(jīng)一系列變化進(jìn)入糖的氧化途徑供能l蛋白質(zhì)：長(zhǎng)期不進(jìn)食或體力極度消耗時(shí)，蛋白質(zhì)才分解氨基酸供能 機(jī)體能量的來源與利用機(jī)體能量的來源與利用（二）能量的利用l各能源物質(zhì)氧化釋放的能量50%以上轉(zhuǎn)化為熱能，其余以化學(xué)能形式儲(chǔ)存在ATP等的高能磷酸鍵中，供機(jī)體完成各種生理活動(dòng)l除骨骼肌收縮對(duì)外界物體做外功之外，其他自由能最終都轉(zhuǎn)化為熱能l熱能是最低形式的能量，主要用于維持體溫，不能做功機(jī)體能量的來源與利用機(jī)體能量的來源與利用

3、（三）能量平衡l人體能量平衡指機(jī)體攝入的能量與消耗的能量之間的平衡l能量消耗：基礎(chǔ)代謝、食物的特殊動(dòng)力效應(yīng)、運(yùn)動(dòng)、其他能量代謝的測(cè)定能量代謝的測(cè)定l原理：能量守恒定律l能量代謝率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)所消耗的能量l測(cè)定機(jī)體單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)熱量或消耗的食物量l與能量代謝測(cè)定有關(guān)的幾個(gè)概念l食物的熱價(jià)：1g某種食物氧化時(shí)釋放的能量稱為這種食物的熱價(jià)l單位：焦耳（J）l分為：生理性熱價(jià)-體內(nèi)氧化；物理熱價(jià)-體外燃燒l糖和脂肪的生理熱價(jià)與物理熱價(jià)相等，蛋白質(zhì)生理熱價(jià)小于物理熱價(jià)l三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)熱價(jià)：脂肪蛋白質(zhì)糖與能量代謝測(cè)定有關(guān)的幾個(gè)概念與能量代謝測(cè)定有關(guān)的幾個(gè)概念l食物的氧熱價(jià)：某種食物氧化時(shí)消耗1LO2所產(chǎn)生的熱

4、量稱為這種食物的氧熱價(jià)l呼吸商（RQ）：一定時(shí)間內(nèi)機(jī)體呼出的CO2量與吸入的O2量的比值lRQ=CO2產(chǎn)生量（mol）/O2消耗量（mol） = CO2產(chǎn)生量（ml）/O2消耗量（ml）l糖的呼吸商=1.00，蛋白質(zhì)=0.80，脂肪=0.71l正常人呼吸商=0.85l非蛋白呼吸商（NPRQ）：糖和脂肪氧化時(shí)產(chǎn)生的CO2量和消耗的O2量的比值l氧債：機(jī)體劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，骨骼肌氧耗量猛增，但由于循環(huán)等功能活動(dòng)只能逐漸加強(qiáng)，不能迅速滿足機(jī)體對(duì)氧的需要，骨骼肌因此而處于相對(duì)缺氧的狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為氧債。此情況下，只能通過動(dòng)用儲(chǔ)備的高能磷酸鍵和進(jìn)行無氧酵解供能能量代謝的測(cè)定能量代謝的測(cè)定l能量代謝的測(cè)定方法

5、l直接測(cè)熱法l間接測(cè)熱法l定比定律：化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物與產(chǎn)物的量之間呈一定比例關(guān)系l間接測(cè)熱法：利用“定比定律” ，測(cè)算出一定時(shí)間內(nèi)氧化的糖、脂肪和蛋白質(zhì)各有多少，再計(jì)算出它們所釋放出的熱量。l步驟：l計(jì)算氧化蛋白質(zhì)食物的產(chǎn)熱量：需測(cè)機(jī)體在一定時(shí)間內(nèi)尿氮排出量（1g蛋白質(zhì)產(chǎn)生0.16g尿氮），估算蛋白質(zhì)氧化量l計(jì)算氧化非蛋白食物的產(chǎn)熱量：需測(cè)機(jī)體在一定時(shí)間內(nèi)的總耗氧量和總CO2產(chǎn)量，計(jì)算NPRQl計(jì)算總產(chǎn)熱量能量代謝的測(cè)定能量代謝的測(cè)定l簡(jiǎn)化l測(cè)得一定時(shí)間內(nèi)的總耗氧量和總CO2產(chǎn)量，將求得的呼吸商視為NPRQ，查表l將NPRQ視為0.82，測(cè)定一段時(shí)間內(nèi)耗氧量，乘以相應(yīng)的氧熱價(jià)20.20kJ/L

6、l測(cè)定耗氧量和CO2產(chǎn)生量的方法l閉合式測(cè)定法：肺量計(jì)l開放式測(cè)定法：即氣體分析法l雙標(biāo)記水法影響能量代謝的主要因素影響能量代謝的主要因素（一）肌肉活動(dòng)l影響能量代謝最明顯的因素l機(jī)體耗氧量的增加與肌肉活動(dòng)的強(qiáng)度呈正比關(guān)系l能量代謝率可作為評(píng)估肌肉活動(dòng)強(qiáng)度的指標(biāo)（二）精神活動(dòng)l人在平靜地思考問題時(shí)，能量代謝受到的影響不大，其產(chǎn)熱量一般不超過4%。l但精神處于緊張狀態(tài)(煩躁、恐懼、情緒激動(dòng)等)時(shí)，由于會(huì)導(dǎo)致無意識(shí)的肌肉緊張性增強(qiáng)、交感神經(jīng)興奮及促進(jìn)代謝的激素（甲狀腺激素、腎上腺素）釋放增多等原因，能量代謝率可增高，產(chǎn)熱量可顯著增加。影響能量代謝的主要因素影響能量代謝的主要因素（三）食物的特殊動(dòng)力

7、效應(yīng)l進(jìn)食能刺激機(jī)體額外消耗能量的作用稱為食物的特殊動(dòng)力效應(yīng)l進(jìn)食1小時(shí)左右開始，延續(xù)7-8個(gè)小時(shí)l蛋白質(zhì)：30%，糖：6%，脂肪：4%，混合性食物：10%（四）環(huán)境溫度l溫度低于20 時(shí)，寒冷刺激反射性地引起寒戰(zhàn)以及肌肉緊張度的增強(qiáng)，代謝率隨溫度下降增加l20-30，肌肉較松弛，能量代謝率最低、最穩(wěn)定l超過30 ,時(shí)，體內(nèi)化學(xué)反應(yīng)速度加快、發(fā)汗功能旺盛、呼吸循環(huán)功能增強(qiáng)，代謝率逐漸增加基礎(chǔ)代謝基礎(chǔ)代謝l基礎(chǔ)代謝（basal metabolism）：基礎(chǔ)狀態(tài)下的能量代謝l基礎(chǔ)代謝率（BMR）：基礎(chǔ)狀態(tài)下單位時(shí)間內(nèi)的能量代謝l基礎(chǔ)代謝率的測(cè)定條件：清醒、靜臥，未作肌肉活動(dòng)，無精神緊張， （基礎(chǔ)狀

8、態(tài)） 食后12-14h、室溫保持在20-25l基礎(chǔ)代謝率常作為評(píng)價(jià)機(jī)體能量代謝水平的指標(biāo)l基礎(chǔ)代謝率是人體在清醒時(shí)最低的能量代謝水平，熟睡時(shí)可能更低l能量代謝率與體重不成比例，與體表面積成正比l單位：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)每平方米體表面積的產(chǎn)熱量，kJ/(m2h)l體表面積計(jì)算：Stevenson公式；體表面積測(cè)算圖l簡(jiǎn)化法測(cè)定BMR：NPRQ=0.82，氧熱價(jià)=20.20kJ/L，在基礎(chǔ)狀態(tài)下測(cè)定一定時(shí)間內(nèi)耗氧量和體表面積，即可計(jì)算出基礎(chǔ)代謝率基礎(chǔ)代謝基礎(chǔ)代謝lBMR正常值：平均值1015 平均值20可能是病態(tài)l基礎(chǔ)代謝率的臨床意義lBMR升高甲亢：+25+80；發(fā)燒：體溫每升高1，BMR升高13%；糖

9、尿病、紅細(xì)胞增多癥、白血病、伴有呼吸困難的心臟病時(shí)BMR也升高。lBMR降低甲減：-20-40 ；腎上腺皮質(zhì)功能低下、腦垂體功能低下、腎病綜合征、病理性饑餓時(shí)BMR也降低。第二節(jié)第二節(jié) 體溫及其調(diào)節(jié)體溫及其調(diào)節(jié)l一 體溫l二 機(jī)體的產(chǎn)熱與散熱l三 體溫調(diào)節(jié)體溫調(diào)節(jié)體溫體溫l體溫：機(jī)體核心部分的平均溫度l體溫的相對(duì)恒定是機(jī)體新陳代謝和一切生命活動(dòng)正常進(jìn)行的必需條件。（一）表層溫度和核心溫度l核心溫度：機(jī)體核心部分的溫度l表層溫度：機(jī)體表層部分的溫度l表層溫度低于核心溫度，由表層到深部存在明顯溫度梯度l皮膚溫度：機(jī)體表層的最外層即皮膚的溫度l23時(shí)，四肢末梢皮膚溫度最低，越近軀干、頭部，皮膚溫度越

10、高l32 以上時(shí)，披風(fēng)溫度的部位差別變小l寒冷環(huán)境下，隨氣溫下降，手、足部溫度降低最明顯，頭部皮膚溫度變動(dòng)較小l皮膚溫度與局部血流量密切相關(guān)，能影響皮膚血管舒縮的因素（環(huán)境溫度變化、精神緊張等）都能改變皮膚溫度不同環(huán)境溫度下人體體溫分布體溫體溫l核心溫度相對(duì)穩(wěn)定各部位間溫度差異很小l肝臟是溫度最高的器官：38l直腸溫度：正常值：36.9-37.9l口腔溫度：正常值：36.7-37.7 l腋窩溫度：正常值：36.0-37.4 l食管溫度：比直腸溫度低0.3 左右，可作為深部溫度指標(biāo)l鼓膜溫度：與下丘腦溫度相近，常作腦組織溫度指標(biāo)體溫體溫（二）體溫的正常變動(dòng)l生理情況下，體溫變動(dòng)不超過1 l晝夜變

11、化l清晨2-6時(shí)最低，午后1-6時(shí)最高，這種晝夜周期性波動(dòng)稱為體溫的晝夜節(jié)律或日節(jié)律日節(jié)律，由內(nèi)在生物節(jié)律所決定，由體內(nèi)生物鐘控制l性別影響：成年女性體溫平均高于男性0.3 l女性基礎(chǔ)體溫隨月經(jīng)周期變動(dòng) 卵泡期體溫較低，排卵日最低 通過每天測(cè)定基礎(chǔ)體溫， 有助于了解有無排卵和排卵日期體溫體溫l年齡影響l兒童和青少年體溫較高，老年人體溫偏低l新生兒特別是早產(chǎn)兒，體溫易受環(huán)境因素的影響而變動(dòng)，對(duì)嬰幼兒應(yīng)加強(qiáng)保溫護(hù)理l肌肉活動(dòng)的影響l肌肉活動(dòng)時(shí)，代謝增強(qiáng)、產(chǎn)熱增加，體溫升高l其他l情緒激動(dòng)、精神緊張、進(jìn)食等情況對(duì)體溫也會(huì)產(chǎn)生影響機(jī)體的產(chǎn)熱與散熱機(jī)體的產(chǎn)熱與散熱l人體正常體溫的維持，是在體溫調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的

12、協(xié)調(diào)和控制下，產(chǎn)熱和散熱過程達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡的結(jié)果。機(jī)體的產(chǎn)熱與散熱機(jī)體的產(chǎn)熱與散熱（一）產(chǎn)熱過程l主要產(chǎn)熱器官：肝、骨骼肌l安靜時(shí)主要內(nèi)臟產(chǎn)熱，肝產(chǎn)熱量最高l運(yùn)動(dòng)或勞動(dòng)時(shí)：肌肉成為主要產(chǎn)熱器官，占總產(chǎn)熱量90%機(jī)體的產(chǎn)熱與散熱機(jī)體的產(chǎn)熱與散熱l產(chǎn)熱的形式l基礎(chǔ)代謝產(chǎn)熱、骨骼肌運(yùn)動(dòng)產(chǎn)熱、食物的特殊動(dòng)力效應(yīng)產(chǎn)熱、寒戰(zhàn)和非寒戰(zhàn)產(chǎn)熱l通常，機(jī)體產(chǎn)熱量大部分來自各組織器官的基礎(chǔ)代謝，其中以內(nèi)臟器官與腦組織為主l機(jī)體安靜時(shí)在寒冷環(huán)境中主要靠寒戰(zhàn)產(chǎn)熱和非寒戰(zhàn)產(chǎn)熱增加產(chǎn)熱量l寒戰(zhàn)產(chǎn)熱：寒冷環(huán)境中骨骼肌發(fā)生不隨意的節(jié)律性收縮。代謝率增加4-5倍 特點(diǎn)：屈肌和伸肌同時(shí)收縮，不做外功，能量全部轉(zhuǎn)化為熱量l非寒戰(zhàn)產(chǎn)熱：

13、通過提高組織代謝率增加產(chǎn)熱，又稱代謝產(chǎn)熱l棕色脂肪組織代謝產(chǎn)熱量約占非寒戰(zhàn)產(chǎn)熱總量的70%l棕色脂肪組織只存在于新生兒肩胛下區(qū)、頸部大血管周圍、腹股溝等處機(jī)體的產(chǎn)熱與散熱機(jī)體的產(chǎn)熱與散熱l產(chǎn)熱活動(dòng)的調(diào)節(jié)l體液調(diào)節(jié)：l甲狀腺激素最重要，催進(jìn)機(jī)體代謝，增加產(chǎn)熱，作用緩慢、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)l腎上腺素、去甲腎上腺素、生長(zhǎng)激素，可刺激產(chǎn)熱，起效較快，維持時(shí)間短l神經(jīng)調(diào)節(jié)l寒冷刺激下，寒戰(zhàn)中樞（下丘腦后部）興奮引起寒戰(zhàn)l寒冷環(huán)境使交感神經(jīng)系統(tǒng)興奮，引起腎上腺髓質(zhì)活動(dòng)增強(qiáng)，腎上腺素和去甲腎上腺素等激素釋放增加，產(chǎn)熱增加l寒冷引起下丘腦釋放促甲狀腺激素釋放激素，刺激腺垂體釋放促甲狀腺激素，加強(qiáng)甲狀腺的活動(dòng)機(jī)體的產(chǎn)熱

14、與散熱機(jī)體的產(chǎn)熱與散熱（一）散熱過程l散熱部位：主要：皮膚；次要：呼出氣、尿、糞l散熱的方式：l當(dāng)外界氣溫低于表層溫度時(shí)，主要通過輻射、傳導(dǎo)和對(duì)流方式散熱；當(dāng)外界溫度高于表層溫度時(shí)，機(jī)體的散熱是依靠蒸發(fā)方式散熱。 l輻射散熱：人體以熱射線的形式將體熱傳給外界較冷物質(zhì)的散熱方式l散熱量的多少取決于皮膚與周圍環(huán)境間的溫度差。l皮膚溫度高于環(huán)境溫度時(shí)，溫度差越大散熱量越多l(xiāng)環(huán)境溫度高于皮膚溫度時(shí)，不僅不散熱，反而吸收環(huán)境熱量l輻射散熱還取決于機(jī)體的有效散熱面積l有效散熱面積越大，散熱量越多l(xiāng)四肢表面積較大，在輻射散熱中起重要作用機(jī)體的產(chǎn)熱與散熱機(jī)體的產(chǎn)熱與散熱l傳導(dǎo)散熱：機(jī)體的熱量直接傳給與之接觸的

15、溫度較低物體的散熱方式l散熱量取決于：皮膚溫度與接觸物體之間的溫度差、接觸面積、接觸物的導(dǎo)熱性能l水的導(dǎo)熱性好，因此臨床上常利用冷水袋或冰袋為高熱患者降溫。l脂肪的導(dǎo)熱性差，因而肥胖者炎熱的天氣易出汗。l對(duì)流散熱：通過氣體流動(dòng)進(jìn)行熱量交換的散熱方式l散熱量取決于：皮膚與周圍環(huán)境間的溫度差、機(jī)體的有效散熱面積、風(fēng)速l風(fēng)速越大，散熱量越多l(xiāng)蒸發(fā)散熱：蒸發(fā)是指水分從體表汽化時(shí)吸收熱量而散發(fā)體熱的一種方式l正常體溫條件下，蒸發(fā)1g水可散發(fā)2.43kJ熱量l環(huán)境溫度等于或高于皮膚溫度時(shí)，蒸發(fā)成為唯一有效地散熱形式l無汗癥患者，冷環(huán)境中與常人無異；熱環(huán)境中，不能借汗液蒸發(fā)散熱，易中暑l蒸發(fā)散熱分不感蒸發(fā)和

16、發(fā)汗兩種形式機(jī)體的產(chǎn)熱與散熱機(jī)體的產(chǎn)熱與散熱l不感蒸發(fā)：體液的水分從皮膚和黏膜（主要是呼吸道黏膜）表面不斷滲出而被汽化l不被人體察覺，與汗腺無關(guān)，其水分從皮膚表面的蒸發(fā)又稱不顯汗l人體24h內(nèi)不感蒸發(fā)量一般約1000ml，不顯汗占600-800mll肌肉活動(dòng)或發(fā)熱狀態(tài)下，不顯汗增加l嬰兒不感蒸發(fā)速率大于成人，缺水狀態(tài)下，易出現(xiàn)嚴(yán)重脫水l發(fā)汗：汗腺主動(dòng)分泌汗液的過程，可被意識(shí)到，又稱可感蒸發(fā)l大汗腺：腋窩、陰部，大汗腺與體溫調(diào)節(jié)無關(guān)；小汗腺：手掌、足部最多，四肢軀干最少l四肢軀干的汗腺分泌能力最強(qiáng)l發(fā)汗速度快時(shí)，注意補(bǔ)充水和食鹽l發(fā)汗是一種反射性活動(dòng)，最主要的發(fā)汗中樞在下丘腦l溫?zé)嵝园l(fā)汗：溫?zé)嵝?/p>

17、刺激引起，傳出神經(jīng)：交感神經(jīng)；遞質(zhì)：乙酰膽堿；效應(yīng)器：小汗腺l精神性發(fā)汗：精神緊張或情緒激動(dòng)引起，中樞：大腦皮層運(yùn)動(dòng)區(qū)；在體溫調(diào)節(jié)中作用不大l發(fā)汗速度和發(fā)含量受環(huán)境溫度、濕度、機(jī)體活動(dòng)的影響機(jī)體的產(chǎn)熱與散熱機(jī)體的產(chǎn)熱與散熱溫?zé)嵝园l(fā)汗溫?zé)嵝园l(fā)汗精神性發(fā)汗精神性發(fā)汗汗腺汗腺全身絕大部分汗腺分泌全身絕大部分汗腺分泌( (手掌、足跖除外）手掌、足跖除外）手掌、足跖、前額和腋窩等部位手掌、足跖、前額和腋窩等部位汗腺汗腺神經(jīng)神經(jīng)支配支配交感神經(jīng)的膽堿能節(jié)后交感神經(jīng)的膽堿能節(jié)后纖維纖維腎上腺素能神經(jīng)纖維腎上腺素能神經(jīng)纖維刺激刺激溫?zé)岽碳責(zé)岽碳で榫w激動(dòng)或精神緊張情緒激動(dòng)或精神緊張意義意義加強(qiáng)散熱，對(duì)體溫調(diào)節(jié)

18、加強(qiáng)散熱，對(duì)體溫調(diào)節(jié)有重要作用。有重要作用。與體溫調(diào)節(jié)無關(guān)，可能與濕潤(rùn)手與體溫調(diào)節(jié)無關(guān)，可能與濕潤(rùn)手掌和足跖，增加摩擦力有關(guān)掌和足跖，增加摩擦力有關(guān)機(jī)體的產(chǎn)熱與散熱機(jī)體的產(chǎn)熱與散熱l循環(huán)系統(tǒng)在散熱中的作用體溫調(diào)節(jié)體溫調(diào)節(jié)l自主性體溫調(diào)節(jié)：在體溫調(diào)節(jié)中樞的控制下，通過增減皮膚的血流量、發(fā)汗或寒戰(zhàn)等生理調(diào)節(jié)反應(yīng)，維持產(chǎn)熱和散熱過程的動(dòng)態(tài)平衡，使體溫保持相對(duì)穩(wěn)定的水平。依靠負(fù)反饋控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。l行為性體溫調(diào)節(jié)：有意識(shí)的調(diào)節(jié)體熱平衡的活動(dòng)，即通過在不同環(huán)境中采取的姿勢(shì)和發(fā)生的行為來調(diào)節(jié)體熱平衡。體溫調(diào)節(jié)體溫調(diào)節(jié)(一)溫度感受器l外周溫度感受器l分布：全身皮膚、某些粘膜和腹腔內(nèi)臟等處。l類型：溫覺感受器和冷覺感受器 皮膚溫度30時(shí)冷覺感受器+冷覺 皮膚溫度35時(shí)溫覺感受器+溫覺l作用：溫度感受器傳入沖動(dòng)到達(dá)中樞后，除產(chǎn)生溫覺之外，還能引起體溫調(diào)節(jié)反應(yīng)。l特點(diǎn)：冷覺感受器在皮膚的分布密度為溫覺感受器的410倍，因此外周溫度感受器的作用主要是監(jiān)測(cè)皮膚溫度的降低體溫調(diào)節(jié)體溫調(diào)節(jié)l中樞溫度感受器（溫度敏感神經(jīng)元）l分布：下丘腦、腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和脊髓等處l分類：分為熱敏神經(jīng)元和冷敏神經(jīng)元 血液溫度，熱敏神經(jīng)元沖動(dòng)發(fā)放頻率 血液溫度，冷敏神經(jīng)元沖動(dòng)發(fā)放頻率l視前區(qū)-下丘腦前部（PO/AH）腦溫變動(dòng)時(shí)： PO