第七章 能量代謝與體溫

第七章

能量代謝和體溫

EnergyMetabolismAndBodyTemperature

生物體內物質代謝中伴隨著的能量的貯存、釋放、轉移和利用，稱為能量代謝（energymetabolism）。能量代謝合成代謝分解代謝--貯能--釋能物質代謝（同化作用）（異化作用）生物體的基本特征是新陳代謝一、能量的來源和利用能量代謝和體溫機體所需的能量主要來源于食物中的糖、脂肪和蛋白質。第一節(jié)

能量代謝

energymetabolism1、糖：機體的主要能源50%-70%能量的來源：有氧氧化CO2+H2O+E葡萄糖無氧酵解乳酸+E38molATP2molATP1mol能量代謝和體溫●腦組織所需能量完全來源于糖的有氧氧化。●當機體缺氧和血糖水平過低時，均可導致腦功能障礙，甚至出現(xiàn)低血糖性休克。2、脂肪：提供大約30%的能量（能源儲存庫）3、蛋白質（氨基酸）：提供少量的能量氨基酸→合成細胞成分或合成酶、激素等生物活性物質

能量代謝和體溫特點:釋放能量多，為同等重量糖的二倍。糖、脂肪、蛋白質CO2

、H2O氧化分解熱能(維持體溫)化學能釋放ATPADP肌肉收縮(機械能)神經(jīng)傳導(電能)合成代謝(化學能)其他轉移貯存利用熱能二、能量代謝的測定原理---

能量守衡:消耗的能量=熱能+外功方法---

測定單位時間內機體的產(chǎn)熱量能量代謝和體溫間接測熱法的有關概念氧熱價：某種食物氧化時消耗1L氧所產(chǎn)生的熱量食物的熱價：1g食物在體內完全氧化或在體外燃燒所釋放的熱量呼吸商：在一定時間內機體CO2產(chǎn)生量與O2耗量的比值與能量代謝測定有關的幾個概念物理熱價：在體外燃燒時釋放的熱量。生物熱價：在體內氧化時釋放的熱量。氧熱價反應了某種食物耗氧量和產(chǎn)熱量之間的關系呼吸商能比較準確地反映機體各種營養(yǎng)物質氧化分解的比例三、影響能量代謝的因素1、肌肉活動

影響能量代謝的最主要因素肌肉活動形式平均產(chǎn)熱量[KJ/（m2×min）]靜臥休息2.73出席會議3.40擦窗8.30洗衣服9.89掃地11.36打排球17.04踢足球24.96能量代謝和體溫2、精神活動精神處于緊張狀態(tài)（煩惱、恐懼、情緒激動）軀體運動N骨骼肌緊張度

肌肉組織代謝

交感N腎上腺髓質激素分泌

物質代謝

產(chǎn)熱量

3、食物的特殊動力效應進食后的一段時間內（從進食后1小時左右開始，延續(xù)到7-8小時左右），即使機體處于安靜狀態(tài)，但所產(chǎn)生的熱量卻比進食前有所增加。這種額外的能量消耗是由進食引起的。

這種由于食物刺激機體產(chǎn)生額外熱量的現(xiàn)象叫做食物的特殊動力效應（specificdynamiceffect，SDE）

蛋白質的食物特殊動力效應最為顯著。4、環(huán)境溫度1.人體安靜時的能量代謝,在20～30℃的環(huán)境中較為穩(wěn)定。2.環(huán)境溫度超過30℃，能量代謝率增加。3.當環(huán)境溫度低于20℃時，隨著溫度的不斷下降，機體產(chǎn)生寒戰(zhàn)和肌緊張增加以御寒，同時增加能量代謝率。四、基礎代謝能量代謝和體溫基礎代謝：人體在基礎狀態(tài)下的能量代謝。基礎代謝率（BMR）：基礎狀態(tài)下的能量代謝率。1、測定基礎代謝時需滿足的條件：（1）空腹：進食12~14h后（2）安靜：測前靜臥半小時以上（3）清醒：無精神緊張（4）室溫：20~25oC能量代謝和體溫2、基礎代謝率的衡量標準與體重無比例關系，與體表面積成正比。基礎代謝率一般用單位時間內每平米體表面積的產(chǎn)熱量來衡量(kJ/m2·h)。

3、BMR的正常值范圍以實測值與正常平均值比較,以高于或低于正常值的百分比來表示。正常值范圍：

10%~15%以內為正常。超過20%時，考慮為病理因素。4、BMR的臨床意義測定BMR是診斷甲狀腺疾病的重要輔助方法。甲狀腺機能低下BMR低于正常值

20~40%甲狀腺機能亢進BMR高于正常值

25~80%第二節(jié)體溫及其調節(jié)

Temperatureregulation能量代謝和體溫人和高等動物機體的溫度。表層溫度：機體表層部分（皮膚、皮下組織、肌肉）的溫度，不穩(wěn)定，差異大。

皮膚溫度與局部血流量有關。

核心溫度：機體核心部分（心、肺、腦、腹腔內臟等處）的溫度。較高，穩(wěn)定，差異小。

一、體溫能量代謝和體溫臨床上所說的體溫是指機體核心部分的平均溫度，即體心溫度。意義：體溫的相對恒定是機體新陳代謝和一切生命活動正常進行的必需條件。

T＜22℃→心跳停止；T＞43℃→酶變性而死亡;T=27℃→低溫麻醉。能量代謝和體溫人體正常體溫體溫的生理變動：晝夜周期

性別

年齡其他因素能量代謝和體溫清晨2~6時體溫最低，午后1~6時體溫最高（1）女子體溫平均比男子高0.3oC。（2）女子體溫隨月經(jīng)周期而波動。新生兒體溫＞成年人＞老年人（一）產(chǎn)熱

1、主要產(chǎn)熱器官：

能量代謝和體溫二、機體的產(chǎn)熱和散熱安靜狀態(tài)——內臟器官（肝臟）

運動/勞動——骨骼肌能量代謝和體溫2.產(chǎn)熱的形式⑴寒戰(zhàn)產(chǎn)熱：在寒冷環(huán)境中骨骼肌發(fā)生不隨意的節(jié)律性收縮。特點：屈肌和伸肌同時收縮，不做外功，能量全部轉化為熱量。⑵非寒戰(zhàn)產(chǎn)熱（代謝產(chǎn)熱）：通過提高組織代謝率來增加產(chǎn)熱的形式。

新生兒的棕色脂肪組織的代謝產(chǎn)熱最強。能量代謝和體溫3.機體產(chǎn)熱活動的調節(jié)機體在寒冷環(huán)境幾周后↓甲狀腺↓T3、T4↑↓代謝率↑(增加20%～30%)↓產(chǎn)熱量↑特點：作用緩慢，維持時間長。寒冷刺激時↓交感-腎上腺髓質↓

NE、E↑↓產(chǎn)熱量↑特點：作用迅速↑，維持時間短。體液調節(jié)神經(jīng)調節(jié)（二）散熱能量代謝和體溫1.散熱部位主：皮膚面積大與外界接觸血流豐富有汗腺次：呼吸、泌尿、消化2.散熱的方式

當外界氣溫＜人體表層溫度時，人體主要通過輻射、傳導和對流方式散熱。當外界溫度≥人體表層溫度時，人體主要通過蒸發(fā)散熱方式散熱。

能量代謝和體溫（一）輻射散熱指體熱以熱射線形式傳給溫度較低的周圍環(huán)境中的散熱方式。

輻射散熱量的多少取決于機體的有效輻射面積皮膚與環(huán)境的溫度差（二）傳導散熱指體熱直接傳給與機體相接觸的低溫物體的散熱方式。傳導散熱量取決于與皮膚接觸物體的溫差與皮膚接觸面積的大小與皮膚接觸物體的導熱性（三）對流散熱指體熱憑借氣體流動交換熱量的散熱方式。對流散熱是傳導散熱的一種特殊形式。對流散熱量主要取決于氣溫風速（四）蒸發(fā)散熱機體通過體表水分的蒸發(fā)來散發(fā)熱量的一種方式。當環(huán)境溫度等于或高于皮膚溫度時，蒸發(fā)將成為唯一有效的散熱形式。

1）不感蒸發(fā)水分直接透出皮膚和黏膜，在未聚集成明顯水滴之前便蒸發(fā)掉的一種散熱形式。不感蒸發(fā)是持續(xù)進行的。人體不感蒸發(fā)量約1000ml/24h（皮膚約占2/3，肺占1/3）。臨床上給病人補液時應考慮到由不感蒸發(fā)丟失的體液量。2）發(fā)汗是汗腺主動分泌汗液的過程，又稱可感蒸發(fā)。汗液蒸發(fā)可帶走大量體熱。

汗腺小汗腺：全身皮膚大汗腺：腋窩和陰部溫熱性發(fā)汗精神性發(fā)汗汗腺全身絕大部分汗腺分泌(手掌、足跖除外）手掌、足跖、前額和腋窩等部位汗腺神經(jīng)支配交感神經(jīng)的膽堿能節(jié)后纖維腎上腺素能神經(jīng)纖維刺激溫熱刺激情緒激動或精神緊張意義加強散熱，對體溫調節(jié)有重要作用。與體溫調節(jié)無關，可能與濕潤手掌和足跖，增加摩擦力有關。汗液水：99%固體：1%NaCl(大部分）KCl尿素{{汗液流經(jīng)汗腺排出管的起始部時，有一部分NaCl可被重吸收，從而使最終排出的汗液成為低滲。故機體大量出汗可造成高滲性脫水3.循環(huán)系統(tǒng)在散熱中的作用輻射、傳導和對流散熱量的多少主要取決于皮膚與環(huán)境之間的溫度差，而皮膚溫度由皮膚的血流量控制?！裱谉岘h(huán)境：交感神經(jīng)緊張性

皮膚小動脈舒張

動-靜脈吻合支開放

皮膚血流量

皮膚溫度

散熱。此時皮膚的作用如同一個“散熱片”。

●寒冷環(huán)境：交感神經(jīng)緊張性

皮膚血管收縮

血流

散熱。

此時在皮下脂肪層的協(xié)同作用下，皮膚的作用如同一個“隔熱板”。三、體溫的調節(jié)能量代謝和體溫

1.自主性體溫調節(jié)：是在下丘腦體溫調節(jié)中樞的控制下，通過增減皮膚血流量、發(fā)汗、戰(zhàn)栗等生理調節(jié)反應，來維持機體產(chǎn)熱和散熱過程的動態(tài)平衡，使體溫保持相