生理學(xué)第7章能量代謝與體溫課件

第七章能量代謝與體溫新陳代謝

能量代謝物質(zhì)代謝合成和分解代謝

物質(zhì)代謝過程中伴隨的能量釋放、轉(zhuǎn)移、儲存和利用的過程第一節(jié)能量代謝energymetabolism一.機體能量的來源與利用一）ATP是體內(nèi)能量轉(zhuǎn)化和利用的關(guān)鍵物質(zhì)三磷酸腺苷（ATP）磷酸肌酸（CP）人體中ATP的總量只有大約0.1摩爾;每天能量需要水解100-150摩爾的ATP。二、能量代謝的測定（一）能量代謝的測定原理能量代謝率：機體在單位時間內(nèi)消耗的能量。KJ/（m2.h）

化學(xué)能＝產(chǎn)生的熱量＋外功+化學(xué)貯備能若避免作外功時，則

化學(xué)能＝產(chǎn)生的熱量測定方法：直接測熱法、間接測熱法（二）與能量代謝測定有關(guān)的幾個概念1、食物的熱價themalequivalentoffood

1g食物完全氧化或體外燃燒時所釋放的能量分類：物理熱價、生物熱價反映反應(yīng)物與熱量間的關(guān)系（脂肪的熱價最高)

2、食物的氧熱價thermalequivalentofoxygen

食物氧化時，消耗1L氧氣所釋放的能量。反映耗O2量與熱量間的關(guān)系(糖的氧熱價最高)重點3、呼吸商respiratoryquotient（RQ）食物氧化時，一定時間內(nèi)CO2產(chǎn)量與耗O2量的比值

糖、脂、蛋的RQ分別為：1，0.7，0.8混合食物的RQ為：0.85RQ＝1.0→氧化糖；RQ＝0.70→氧化脂肪RQ＝0.82→一般飲食；RQ＝0.80或＜1.0→長期饑餓4、非蛋白呼吸商（non-proteinquotient,NPRQ）除蛋白質(zhì)以外的營養(yǎng)物質(zhì)（糖和脂肪）氧化時一定時間內(nèi)CO2的產(chǎn)生量與耗O2量的比值營養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)熱量(kJ/g)氧熱價(kJ/L)呼吸商(RQ)物理熱價生物熱價糖蛋白質(zhì)脂肪1723.539.8171839.82118.819.71.000.800.71三種營養(yǎng)物質(zhì)氧化時的幾種數(shù)據(jù)2、間接測熱法1）測定原理：定比定律測出一定時間內(nèi)整個人體中氧化分解的糖、脂肪、蛋白質(zhì)各有多少，然后據(jù)此算出該段時間內(nèi)整個機體所釋放出來的熱量。

GS+6O26H2O+6CO2+38molATPGS+6O2

乳酸+2molATP氧充足氧化

缺氧糖酵解2）簡單計算（不考慮蛋白質(zhì)產(chǎn)熱量）首先測一定時間內(nèi)機體的VCO2及VO2

計算RQRQ非蛋白

查表得此時的氧熱價計算產(chǎn)熱量=VO2氧熱價

3．CO2產(chǎn)量和O2耗量測定及臨床應(yīng)用1）閉合式測定法２）開放式測定法（氣體分析法）三.影響能量代謝的主要因素（一）肌肉活動：最顯著的影響因素重點（二）精神活動精神緊張時可使不隨意肌緊張加強、交感神經(jīng)興奮和某些激素（如甲狀腺激素）分泌增加，產(chǎn)熱增多。非思維活動。（三）食物特殊動力效應(yīng)1．由進(jìn)食引起的機體額外產(chǎn)生熱量消耗的作用2．蛋白質(zhì)：30%；糖類：6%；脂肪：4%（四）環(huán)境溫度：20-30℃時最低

1.人體安靜時的能量代謝,在20～30℃的環(huán)境中較為穩(wěn)定。肌肉松弛。2.T>30℃，能量代謝率增加。

溫度每升高1℃,代謝率增加13％。酶活性增強。3.T<20℃時，能量代謝率增加。寒戰(zhàn)和肌緊張增加激素分泌四.基礎(chǔ)代謝basalmetabolism基礎(chǔ)狀態(tài)下的能量代謝。（一）基礎(chǔ)代謝率（basalmetabolismrate,BMR）1．基礎(chǔ)狀態(tài)下單位時間內(nèi)的能量代謝。

2．基礎(chǔ)狀態(tài):清晨、清醒、平臥、安靜、室溫（20-25oC）基礎(chǔ)代謝不是機體最低的代謝水平，慢波睡眠期間的代謝水平最低。（體表面積(m2)=0.0061×身高+0.0128×體重-0.1529）

kJ/m2·h基礎(chǔ)代謝率的計算（簡略法）一般設(shè)呼吸商0.82,對應(yīng)氧熱價20.19KJ／L。例：某20歲男子，基礎(chǔ)狀態(tài)下1小時耗氧量為15L／h，實測體表面積為1.5m2,則其BMR為：20.19KJ／L×15L／h÷1.5m2＝201.9KJ／m2·h查表得20歲男子的正常BMR為157.8KJ／m2·h，所以此人超出正常值的（201.8－157.8）÷157.8×100%≈＋28%第二節(jié)體溫及其調(diào)節(jié)一.體溫bodytemperature（一）表層體溫和核心體溫1．表層體溫：變化大，受環(huán)境溫度影響明顯2．核心（深部體）溫：變化小1oC/晝夜3．體溫正常值：直腸：36.9－37.9oC口腔：比直腸低0.3-0.2oC，36.7～37.7℃。

腋下：比直腸低0.4-0.3oC，36.0～37.2℃

3．年齡影響：新生兒體溫＞成年人＞老年人。

4．其他因素：活動、精神緊張、麻醉藥

全身麻醉時，會因抑制體溫調(diào)節(jié)中樞和擴(kuò)張血管的作用及骨骼肌松弛，使體溫降低。二.機體的產(chǎn)熱與散熱（一）產(chǎn)熱過程1．主要產(chǎn)熱器官1）安靜：內(nèi)臟器官（肝臟）２）運動：骨骼肌收縮2．產(chǎn)熱的形式

戰(zhàn)栗產(chǎn)熱(shiveringthermogenisis)

非戰(zhàn)栗產(chǎn)熱(non-shiveringthermogenesis)

3、產(chǎn)熱活動的調(diào)節(jié)1）體液調(diào)節(jié)：甲狀腺素

腎上腺素、去甲腎上腺素２）神經(jīng)調(diào)節(jié)：寒冷→↑交感神經(jīng)系統(tǒng)→↑腎上腺髓質(zhì)→↑腎上腺素、去甲腎上腺腺素→↑產(chǎn)熱寒冷→中樞神經(jīng)系統(tǒng)→↑下丘腦釋放促甲狀腺素釋放激素→↑腺垂體促甲狀腺素→甲狀腺→↑甲狀腺激素→↑產(chǎn)熱（二）散熱過程1．散熱的部位：皮膚（血管、汗腺）2．散熱的方式1）輻射thermalradiation

以熱射線方式散熱散熱量取決于：有效輻射面積T（體表溫與環(huán)境溫差）２）傳導(dǎo)thermalconduction將熱量傳給與之相接觸物體散熱量取決于：T接觸面積物體導(dǎo)熱性：好（金屬、水）差（棉花、脂肪）臨床上用冰袋、冰帽等為高熱病人降溫３）對流them1a1convection將熱量傳給與之相接觸空氣散熱量取決于：T、風(fēng)速、有效面積21℃下散熱方式及比例輻射、傳導(dǎo)、對流（70%）；皮膚水分蒸發(fā)（27%）；呼吸（2%）；尿、糞（1%）４）蒸發(fā)evaporation不感蒸發(fā)insensibleperspiration：指皮膚有水分滲出而在未變成液滴之前即已蒸發(fā)，或從呼吸道呼出，機體常常感受不到。與汗腺無關(guān),人體不感蒸發(fā)量1000ml/24h。發(fā)汗sweating可感蒸發(fā)(sendbieevaporation)：臨床上對高熱病人用酒精或溫水擦浴，是利用酒精或溫水的蒸發(fā)速度快促進(jìn)散熱，來降溫。

汗腺分泌汗液的活動分泌：等滲經(jīng)汗腺管NaCl

被重吸收汗液為低滲受醛固酮調(diào)節(jié)發(fā)汗的調(diào)節(jié)：交感膽堿能神經(jīng)支配大汗腺：與性功能有關(guān)小汗腺：見于全身皮膚。

分類：溫?zé)嵝园l(fā)汗精神性發(fā)汗

溫?zé)嵝园l(fā)汗精神性發(fā)汗

原因熱刺激精神緊張、情緒激動部位全身小汗腺

掌心、腳底、腋窩中樞發(fā)汗中樞大腦皮層意義參與體溫調(diào)節(jié)（散熱）在體溫調(diào)節(jié)中作用不大支配神經(jīng)交感膽堿能纖維交感腎上腺能纖維

環(huán)境溫度對散熱方式的影響１）體表體溫環(huán)境溫度：輻、傳、對（70%）+蒸發(fā)（30%）２）體表體溫環(huán)境溫度：100%通過蒸發(fā)散熱高溫、高濕、高勞動強度散熱障礙中暑、熱痙攣注意4、循環(huán)系統(tǒng)在散熱中的作用(1)交感神經(jīng)控制皮膚血管口徑以調(diào)節(jié)皮膚血流量，使散熱量符合當(dāng)時條件下體熱平衡的要求。皮膚血液循環(huán)特點：皮膚小動脈穿透隔熱層，在乳頭下形成動脈網(wǎng)，經(jīng)迂回曲折的毛細(xì)血管網(wǎng)延續(xù)靜脈叢；皮下有大量的動-靜脈吻合支。(2)逆流交換系統(tǒng)---最節(jié)能的一種調(diào)節(jié)方式特殊的結(jié)構(gòu)：深部靜脈是和動脈相伴行的，而且深部靜脈呈網(wǎng)狀圍繞著動脈，即形成逆流交換系統(tǒng)皮膚血流量對散熱的影響

炎熱→交感神經(jīng)緊張度降低→皮膚小動脈舒張，動-靜脈吻合支開放→皮膚血流量增加→皮膚溫度升高→散熱增加

寒冷→脂肪層隔熱及交感神經(jīng)緊張度增加→皮膚小動脈收縮，動-靜脈吻合支關(guān)閉→皮膚血流量減少→皮膚溫度降低、四肢熱量逆流交換系統(tǒng)形成→散熱減少臨床上降溫措施的理論依據(jù)：空調(diào)降溫——增加輻射散熱。冰袋、冰帽外敷——增加傳導(dǎo)散熱。酒精擦浴——增加蒸發(fā)散熱。電扇通風(fēng)——增加對流散熱。應(yīng)用解熱鎮(zhèn)痛藥降溫——使體溫調(diào)定點降至正常水平。三.體溫調(diào)節(jié)

自主性體溫調(diào)節(jié)

autonomicthermoregulation：

人和恒溫動物機體通過神經(jīng)和體液因素等調(diào)控機制，使產(chǎn)熱過程和散熱過程維持相對穩(wěn)定，

行為性體溫調(diào)節(jié)behavioralthermoregulation：機體在不同的環(huán)境中采取不同的姿勢和行為如增減衣服等以達(dá)到保溫或降溫等，

難點（一）溫度感受器1．外周溫度感受器存在于皮膚、粘膜和內(nèi)臟中，分為冷覺感受器和溫覺感受器，都是游離神經(jīng)末梢2．中樞溫度感受器：存在于脊髓、腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)及下丘腦內(nèi)對溫度變化敏感的神經(jīng)元，有熱敏神經(jīng)元、冷敏神經(jīng)元。

視前區(qū)—下丘腦前部（preopticanteriorhypothalamus,PO／AH）中熱敏神經(jīng)元（warm-sensitiveneuron）較多；腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)及下丘腦弓狀核以冷敏神經(jīng)元(cold-sensitiveneuron)居多。溫度感受器比較項熱敏感受器（神經(jīng)元）冷敏感受器（神經(jīng)元）分布皮膚、粘膜++++脊髓、腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)+++視前區(qū)-下丘腦前部（PO/AH）++++感受刺激溫?zé)岽碳せ蜓獪亍饔肞O/AH熱敏神經(jīng)元寒冷刺激作用PO/AH冷敏神經(jīng)元（二）體溫調(diào)節(jié)中樞1．基本中樞：視前區(qū)-下丘腦前部（PO/AH）PO/AH中某些溫度敏感神經(jīng)元能感受：1)局部腦組織溫度變化2)對下丘腦以外的部位，中腦、延髓、脊髓以及皮膚、內(nèi)臟等處的溫度變化的傳入信息。3)致熱原及其能影響體溫的化學(xué)物質(zhì)5-HT、腎上腺素以及多種多肽類物質(zhì)。實驗依據(jù)：1）破壞PO/AH區(qū)，散熱和產(chǎn)熱反應(yīng)都將明顯減弱或消失2）體內(nèi)各個部位的溫度傳入信息會聚于PO/AH3）PO/AH中溫度敏感神經(jīng)元對溫度信息進(jìn)行整合的模式同整體的體溫調(diào)節(jié)器反應(yīng)的型式相似4）PO/AH中溫度敏感神經(jīng)元對致熱原及其能影響體溫的化學(xué)物質(zhì)的反應(yīng)型式同這些物質(zhì)所引的體溫表調(diào)節(jié)器反應(yīng)相對應(yīng)。體溫調(diào)節(jié)中樞：基本中樞在下丘腦，下丘腦前部是散熱中樞，后部是產(chǎn)熱中樞，PO／AH區(qū)是整合中樞傳入神經(jīng)（途徑）：位于外周軀體傳入神經(jīng)、內(nèi)臟植物性神經(jīng)及中樞傳入纖維內(nèi)，血流也是傳入途徑之一傳出神經(jīng)（途徑）：軀體運動神經(jīng)腎上腺素、去甲腎上腺素、甲狀腺素支配皮膚粘膜血管的交感神經(jīng)腎上腺素能纖維支配汗腺的交感神經(jīng)膽堿能纖維效應(yīng)器：產(chǎn)熱—肝臟、骨骼?。簧帷つw血管，汗腺2．調(diào)定點：規(guī)定的體溫數(shù)值（37oC左右）（三）體溫調(diào)定點學(xué)說

上移(致熱源)下移(解熱藥)不移動(中暑)體溫調(diào)節(jié)中樞(下丘腦PO/AH)調(diào)定點(37℃)產(chǎn)熱散熱深部溫度體溫溫度感受器

(外周感受器、中樞感受器