生理課件-能量

第七章能量代謝

能量代謝體內(nèi)物質(zhì)代謝過(guò)程中所伴隨的能量的釋放、儲(chǔ)存、利用和轉(zhuǎn)換稱(chēng)為～。第一節(jié)能量代謝一、能源物質(zhì)腦組織所消耗的能量主要來(lái)自糖的有氧氧化，因而對(duì)缺氧非常敏感，對(duì)血糖的依賴(lài)性也較大。

糖（目前地球上大部分的生物主要的能量來(lái)源）脂肪蛋白質(zhì)簪花侍女圖唐三彩唐朝：以胖為美物質(zhì)在生物體內(nèi)進(jìn)行氧化稱(chēng)生物氧化，主要指糖、脂肪、蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在體內(nèi)分解時(shí)逐步釋放能量，最終生成CO2和H2O的過(guò)程。糖脂肪蛋白質(zhì)CO2和H2OO2能量ADP+PiATP熱能二、生物氧化的概念

生命活動(dòng)維持體溫體外氧化生物氧化生物氧化的特點(diǎn)①逐步分解能量，大部分以熱能散發(fā)，約40%以上的能量用來(lái)合成ATP。②速度可調(diào)節(jié)，對(duì)于節(jié)約能源有重要意義。ATPADP肌酸磷酸肌酸

氧化磷酸化底物水平磷酸化~P~P機(jī)械能(肌肉收縮)滲透能(物質(zhì)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn))化學(xué)能(合成代謝)電能(生物電)熱能(維持體溫)生物體內(nèi)能量的儲(chǔ)存和利用都以ATP為中心。三、能量的來(lái)源和去路

ATP——能量的直接來(lái)源

其他功能形式：UTP，CTP，GTP

ATP＋NDP→NTP

磷酸肌酸（CP）是由肌酸和磷酸合成，

主要存在于肌肉組織中，可作為ATP的貯存庫(kù)。四.能量代謝的測(cè)定原理和方法測(cè)熱法：直接測(cè)熱法間接測(cè)熱法

間接測(cè)熱法:依據(jù)定比定律，幾種反應(yīng)物之間及反應(yīng)物與生成物之間呈一定數(shù)量比例關(guān)系。幾個(gè)概念食物的熱價(jià)（ThemalEquivalentoffood）

一克某食物完全氧化時(shí)（或體外燃燒）所釋放的熱量。食物的氧熱價(jià)（thermalequivalentofoxygen）氧化某食物時(shí)，消耗一升O2所產(chǎn)生的熱量為該食物的氧熱價(jià)。（氧熱價(jià)×O2耗量=產(chǎn)熱量）呼吸商（respiratoryquotientRQ）一定時(shí)間內(nèi)氧化某食物時(shí)產(chǎn)生的CO2量與同一時(shí)間耗O2的比值叫該食物的RQ。非蛋白呼吸商（non-proteinrespiratoryquotient,NPRQ）由糖和脂肪氧化時(shí)產(chǎn)生的CO2量和消耗的O2量的比值.五、影響能量代謝的因素（一）影響氧化磷酸化的因素（二）生理活動(dòng)和環(huán)境因素睡眠肌肉活動(dòng)精神活動(dòng)食物的特殊動(dòng)力效應(yīng)環(huán)境溫度1.睡眠睡眠時(shí)骨骼肌的緊張性和交感神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng)下降，能量代謝率也降低。熟睡時(shí)的代謝率比安靜清醒時(shí)低8～10%.2.肌肉活動(dòng)勞動(dòng)或運(yùn)動(dòng)時(shí)的能量代謝值3.精神活動(dòng)腦的重量只占體重的2.5%，但安靜狀態(tài)下卻有15%的循環(huán)血量進(jìn)入腦循環(huán)系統(tǒng)，說(shuō)明腦組織的代謝水平很高。在安靜時(shí)腦組織的耗氧量肌組織的20倍。在精神處于緊張狀態(tài)（煩惱、恐懼或情緒激動(dòng)），由于隨之而出現(xiàn)的肌緊張?jiān)鰪?qiáng)以及刺激代謝的激素（如甲狀腺激素）釋放增多等原因，產(chǎn)熱量可以顯著增加。4.食物的特殊動(dòng)力效應(yīng)人在進(jìn)食之后的一段時(shí)間內(nèi)（從進(jìn)食后1小時(shí)左右開(kāi)始，延續(xù)到7～8小時(shí)左右）雖然同樣處于安靜狀態(tài)，但所產(chǎn)生的熱量卻要比進(jìn)食前有所增加?？梢?jiàn)這種額外的能量消耗是由進(jìn)食所引起的。食物的這種刺激機(jī)體產(chǎn)生額外熱量消耗的作用，稱(chēng)為食物的特殊動(dòng)力效應(yīng)（specificdynamiceffect）。蛋白質(zhì)的食物特殊動(dòng)力效應(yīng)最為顯著，可達(dá)30%。5.環(huán)境溫度

人體安靜時(shí)的能量代謝在20～30℃的環(huán)境中最為穩(wěn)定。

六、基礎(chǔ)代謝清晨、清醒、靜臥、未作肌肉活動(dòng)；前夜睡眠良好，測(cè)定時(shí)無(wú)精神緊張；測(cè)定前至少禁食12小時(shí)；室溫保持在20～25℃；體溫正常?；A(chǔ)狀態(tài)

基礎(chǔ)代謝（basalmetabolism）：基礎(chǔ)狀態(tài)下的能量代謝。*基礎(chǔ)代謝率（basalmetabolicrate，BMR

）

在基礎(chǔ)狀態(tài)下單位時(shí)間的能量代謝，即每小時(shí)每m2體表面積的基礎(chǔ)代謝（kJ/h/m2）。1.BMR計(jì)算[（測(cè)定值－標(biāo)準(zhǔn)值）／標(biāo)準(zhǔn)值]×100%2.判定：±15%為正常范圍BMR升高見(jiàn)于:

甲亢、發(fā)熱、糖尿病、紅細(xì)胞增多癥、白血病以及伴有呼吸困難的心臟病等。BMR降低見(jiàn)于：

甲減、病理性饑餓、阿狄森病、腎病綜合征以及垂體性肥胖癥等。我國(guó)人正常的基礎(chǔ)代謝率平均值（kJ/h/

m2）第二節(jié)體溫及其調(diào)節(jié)體溫（bodytemperature）

身體深部的平均溫度一、體溫的正常值及生理波動(dòng)直腸：36.9～37.9℃口腔：36.7～37.7℃腋窩：36.0～37.4℃

<34℃——意識(shí)喪失；

<25℃——心跳停止或室顫

>42℃——細(xì)胞實(shí)質(zhì)損害；

>45℃——生命危險(xiǎn)

（二）體溫的正常生理波動(dòng)變化的幅度<1℃1.晝夜變化（circadianrhythm）

午后1～6時(shí)最高清晨2～5時(shí)最低2.性別女性的體溫平均比男性的高0.3℃3.年齡嬰幼兒體溫調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)不完善，老年人應(yīng)注意保溫女性的基礎(chǔ)體溫曲線4.情緒和體力勞動(dòng)5.季節(jié)和地區(qū)影響6.其他因素麻醉藥、進(jìn)食等二、產(chǎn)熱與散熱（一）產(chǎn)熱主要產(chǎn)熱器官肝和骨骼肌機(jī)體的產(chǎn)熱形式戰(zhàn)栗產(chǎn)熱非戰(zhàn)栗產(chǎn)熱寒冷戰(zhàn)栗產(chǎn)熱骨骼肌發(fā)生不隨意的節(jié)律性收縮的表現(xiàn)，其節(jié)律為9～11次/分鐘。特點(diǎn)：屈肌和伸肌同時(shí)收縮，所以不做外功，但產(chǎn)熱量很高，可提高代謝率4-5倍。

寒冷性肌緊張戰(zhàn)栗非戰(zhàn)栗產(chǎn)熱（稱(chēng)代謝產(chǎn)熱）雖然機(jī)體所有組織器官都有代謝產(chǎn)熱的功能，但代謝產(chǎn)熱以褐色脂肪組織的產(chǎn)熱量為最大，約占非戰(zhàn)栗產(chǎn)熱總量的70%。

褐色脂肪組織分布于人類(lèi)的腹股溝、腋窩、肩胛下區(qū)以及頸部大血管的周?chē)忍?。褐色脂肪組織的細(xì)胞內(nèi)含有豐富的線粒體。褐色脂肪組織在進(jìn)行代謝時(shí)需氧量很大，因而對(duì)缺氧十分敏感。

3.產(chǎn)熱活動(dòng)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，生長(zhǎng)激素(2)神經(jīng)調(diào)節(jié)：寒冷－交感神經(jīng)（＋）－腎上腺素，去甲腎上腺素（二）散熱主要散熱部位是皮膚，小部分則隨呼出氣、尿、糞等排泄物而散發(fā)。散熱方式影響因素輻射散熱（thermalradiation）溫差、散熱面積。（小兒體表面積相對(duì)較大，四肢面積較大）傳導(dǎo)散熱（thermalconduction）導(dǎo)熱性（冰帽、冰袋降溫）對(duì)流散熱（thermalconvection）風(fēng)速（風(fēng)扇、棉衣）蒸發(fā)散熱(evaporation)隱性蒸發(fā)較恒定（1000ml／day）發(fā)汗環(huán)境溫度、濕度1.散熱方式

汗液水分99%，固體成分主要是NaCl、KCl、尿素、乳酸等，剛剛從汗腺分泌出來(lái)的汗液與血漿是等滲的，但在流經(jīng)汗腺管腔時(shí)，在醛固酮的作用下，由于Na+和Cl-的重吸收，最后排出汗液是低滲的。溫?zé)嵝园l(fā)汗：見(jiàn)于全身各處，主要參與體溫調(diào)節(jié)，反射中樞是下丘腦的發(fā)汗中樞精神性發(fā)汗：主要見(jiàn)于手掌、足跖和前額等部位，與體溫調(diào)節(jié)關(guān)系不大皮膚溫度由皮膚血流量所控制。交感神經(jīng)緊張度↓皮膚小動(dòng)脈舒張動(dòng)-靜脈吻合支開(kāi)放皮膚血流量↑↑熱散熱↑交感神經(jīng)緊張度↑皮膚血管收縮皮膚血流量↓↓冷散熱↓循環(huán)系統(tǒng)在散熱反應(yīng)中的作用三、體溫調(diào)節(jié)

溫度測(cè)量系統(tǒng)控制系統(tǒng)效應(yīng)系統(tǒng)控制信號(hào)測(cè)量值體溫感受器體溫調(diào)節(jié)中樞產(chǎn)熱、行為控制信號(hào)測(cè)量值體溫調(diào)節(jié)

自主性體溫調(diào)節(jié)（autonomicthermoregulation）行為性體溫調(diào)節(jié)（behavioralthermoregulation）(一)溫度感受器外周溫度感受器中樞溫度感受器熱感受器冷感受器熱敏神經(jīng)元冷敏神經(jīng)元1.外周溫度感受器中樞溫度感受器中樞溫度感受器存在于下丘腦、脊髓、延髓、腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)等存在于皮膚、粘膜和內(nèi)臟中的對(duì)溫度變化敏感的游離神經(jīng)末梢。皮膚溫度感受器：熱感受器少于冷感受器，1：4～10。熱敏神經(jīng)元：散熱增加，產(chǎn)熱減少冷敏神經(jīng)元：產(chǎn)熱增加，散熱減少（二）體溫相對(duì)穩(wěn)定的調(diào)定點(diǎn)學(xué)說(shuō)體溫調(diào)節(jié)中樞存在于脊髓→大腦皮層各級(jí)中樞部位，其基本中樞位于下丘腦視前區(qū)－下丘腦前部（PO/AH)。PO/AH是體溫調(diào)節(jié)中樞整合的關(guān)鍵部位，在體溫調(diào)節(jié)中起著調(diào)定點(diǎn)的