能量代謝和體溫調(diào)節(jié)

1、第九章 能量代謝與體溫調(diào)節(jié) 能量代謝:指體內(nèi)物質(zhì)代謝過(guò)程中所伴隨的能量釋放、轉(zhuǎn)移、貯存和利用,第一節(jié) 能量代謝,一、能量在體內(nèi)的釋放、貯存和利用 (一)三種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝放能 1.糖:主要(70以上) 腦組織所需能量則完全來(lái)源于糖的有氧氧化。 2.脂肪：次之(30) 3.蛋白質(zhì)：很少(長(zhǎng)期饑餓或極度消耗時(shí)，才成為主要能量來(lái)源,二）、ATP與能量代謝,二、能量代謝的測(cè)定 (一)能量代謝測(cè)定的基本原理 機(jī)體的能量代謝也遵循“能量守恒定律” 因此，測(cè)定機(jī)體在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)散的總熱量或所消耗的食物量，可測(cè)算出整個(gè)機(jī)體在單位時(shí)間內(nèi)能量代謝的量，即能量代謝率,二）、能量代謝的測(cè)定方法 1.直接測(cè)熱法是測(cè)定整個(gè)

2、機(jī)體在單位時(shí)間內(nèi)向外界環(huán)境發(fā)散的總熱量。此總熱量就是能量代謝率 2.間接測(cè)熱法： 間接測(cè)熱法原理：是利用“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。 為此，必須先了解與其相關(guān)的幾個(gè)概念：食物的熱價(jià)、氧熱價(jià)和呼吸商,1）食物的熱價(jià): 1食物在氧化時(shí)所釋放出來(lái)的熱量，稱(chēng)為食物的熱價(jià),2）食物的氧熱價(jià)：某種食物氧化時(shí),每消耗1L氧所產(chǎn)生的熱量稱(chēng)為該種食物的氧熱價(jià),3） 呼吸商(RQ)：指一定時(shí)間內(nèi)，機(jī)體的CO2產(chǎn)生量與耗O2量的比值。RQCO2產(chǎn)生量/耗O2量,由于各種食物在體內(nèi)氧化時(shí)的耗O2量、CO2產(chǎn)生量的不同，故各種食物的氧熱價(jià)不同。根據(jù)RQ可估

3、計(jì)某一段時(shí)間內(nèi)機(jī)體氧化各種食物的比例,三種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)氧化的幾種數(shù)據(jù) 物 質(zhì)耗氧量 產(chǎn)CO2量 物理熱價(jià) 生理熱價(jià) 氧熱價(jià) 呼吸商 (L/g) (L/g) (KJ/g) (KJ/g) (KJ/g) (R Q) 糖 0.83 0.83 17.0 17.0 21.0 1.00 脂 肪 1.98 1.43 39.8 39.8 19.7 0.71 蛋白質(zhì) 0.95 0.76 23.5 18.0 18.8 0.85,RQ1.0 氧化糖； RQ0.70 氧化脂肪 RQ0.82一般飲食；RQ0.80或1.0長(zhǎng)期饑餓,產(chǎn)生CO2 mol 數(shù) 產(chǎn)生CO2 ml 數(shù) RQ= 消耗O2 mol 數(shù) 消耗O2量ml 數(shù),

4、非蛋白呼吸商(NPRQ):指一定時(shí)間內(nèi)，機(jī)體氧化非蛋白食物時(shí)的CO2產(chǎn)生量與耗O2量的比值。 整體產(chǎn)生CO2總量分解蛋白產(chǎn)生CO2量 NPRQ 整體耗O2總量分解蛋白耗O2量,分解蛋白產(chǎn)生CO2量= NP6.250.76(L,分解蛋白耗O2量= NP6.250.94(L,6.25=每產(chǎn)生1g尿氮(NP)需氧化蛋白6.25g 0.76(L)=每氧化1g蛋白的產(chǎn)生CO2量 0.94(L)=每氧化1g蛋白的耗O2量,非蛋白呼吸商(NPRQ)及氧熱價(jià)見(jiàn):表7-2,間接測(cè)熱法步驟： 測(cè)定CO2產(chǎn)生量和耗O2量 測(cè)定尿氮量 計(jì)算出NPRQ： 查出非蛋白食物氧熱價(jià) 計(jì)算出非蛋白食物的產(chǎn)熱量 能量代謝計(jì)算,簡(jiǎn)

5、易法： 將混合膳食的RQ定為0.82； 測(cè)定6min的耗O2量； 能量代謝計(jì)算：= 耗O2量氧熱價(jià),三、影響能量代謝的因素,一)肌肉活動(dòng) 肌肉活動(dòng)對(duì)能量代謝的影響最大,表7-3 機(jī)體不同狀態(tài)時(shí) 的能量代謝率 狀態(tài) 產(chǎn)熱量(KJ/m2.min) 躺臥 2.73 開(kāi)會(huì) 3.40 擦窗子 8.30 洗衣 9.89 掃地 11.37 打排球 17.05 打籃球 24.22 踢足球 24.98 持重機(jī)槍躍進(jìn) 42.39,二)精神活動(dòng) 人在平靜地思考問(wèn)題時(shí)，能量代謝受到的影響不大，其產(chǎn)熱量一般不超過(guò)4%。 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(wú)意識(shí)的肌肉緊張性增強(qiáng)、交感神經(jīng)興奮及促進(jìn)

6、代謝的內(nèi)分泌激素釋放增多等原因，產(chǎn)熱量可顯著增加,三)食物的特殊動(dòng)力效應(yīng) 人進(jìn)食后一段時(shí)間內(nèi)(從進(jìn)食后1h開(kāi)始,持續(xù)78h),即使同樣處于安靜狀態(tài),但產(chǎn)熱量卻比進(jìn)食前有所增加，食物能使機(jī)體產(chǎn)生“額外” 熱量的現(xiàn)象稱(chēng)為食物的特殊動(dòng)力效應(yīng)。 各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的食物特殊動(dòng)力效應(yīng)不同，進(jìn)食蛋白質(zhì)時(shí)產(chǎn)熱量增加30，混合性食物增加10，糖和脂肪增加46。 其產(chǎn)生的機(jī)制尚不十分清楚，可能與肝臟處理蛋白分解產(chǎn)物時(shí)的額外能量消耗有關(guān),四)環(huán)境溫度 1.人體安靜時(shí)的能量代謝,在2030的環(huán)境中較為穩(wěn)定。 2.環(huán)境溫度超過(guò)30，能量代謝率增加。 (體內(nèi)化學(xué)反應(yīng)加快，呼吸、循環(huán)機(jī)能增強(qiáng)，還有發(fā)汗的作用。) 3.當(dāng)環(huán)境溫度

7、低于20時(shí)，隨著溫度的不斷下降，機(jī)體產(chǎn)生寒戰(zhàn)和肌緊張?jiān)黾右杂瑫r(shí)增加能量代謝率,四、基礎(chǔ)代謝 (一) 概念 1.基礎(chǔ)代謝：機(jī)體在基礎(chǔ)狀態(tài)下的能量代謝稱(chēng)為基礎(chǔ)代謝。 基礎(chǔ)狀態(tài)的條件如下： 清晨空腹，即禁食1214h，前一天應(yīng)清淡、不要太飽的飲食，以排除食物特殊動(dòng)力效應(yīng)的影響。 平臥，全身肌肉放松，盡力排除肌肉活動(dòng)的影響。 清醒且情緒安閑，以排除精神緊張的影響。 室溫18-25，排除環(huán)境溫度的影響。 2.基礎(chǔ)代謝率(BMR)：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)的基礎(chǔ)代謝,二)BMR的測(cè)定和正常值 1.BMR的測(cè)定:(通常采用簡(jiǎn)易法,2.BMR正常值：1015,20可能是病態(tài),甲亢：+25+80%；甲減：-20%-40

8、% 發(fā)燒：體溫每升高1，BMR升高13,第二節(jié) 體溫調(diào)節(jié),概念：指身體深部的平均溫度，即體核溫度。37.5 意義：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,T 22心跳停止； T 43酶變性而死亡; T = 27低溫麻醉,一、人體正常體溫及生理變動(dòng) （一）正常體溫 1.肛溫：正常為36.937.9。 2.口溫：約比直腸低0.2,為36.737.2。 3.腋溫：約比口腔低0.3,為36.737.2。 臨床常用口溫和腋溫。測(cè)定腋溫時(shí)要注意夾緊體溫計(jì)和測(cè)量時(shí)間（約需10min,二）體溫的生理變動(dòng) 1.晝夜節(jié)律變化 人的體溫在一晝夜中呈現(xiàn)周期性波動(dòng)，稱(chēng)為體溫的晝夜節(jié)律,2.性別差異

9、 成年女子體溫平均比男子高0.3。 女子體溫隨月經(jīng)周期而產(chǎn)生周期性變動(dòng)。排卵日最低（約1,3.年齡差異 新生兒體溫成年人老年人,4.其他 肌肉活動(dòng)時(shí)，肌肉代謝明顯增強(qiáng)，產(chǎn)熱增加， 情緒激動(dòng)、精神緊張、進(jìn)食等情況，都會(huì)影響體溫。 全身麻醉時(shí)，會(huì)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(jī)體的產(chǎn)熱和散熱 （一）產(chǎn)熱 1、產(chǎn)熱的類(lèi)型 戰(zhàn)栗產(chǎn)熱：骨骼肌不隨意的節(jié)律性收縮 非戰(zhàn)栗產(chǎn)熱：又稱(chēng)代謝產(chǎn)熱，機(jī)體所有的組織器官都能進(jìn)行代謝產(chǎn)熱,2、主要產(chǎn)熱器官： 安靜狀態(tài)，主要產(chǎn)熱器官是內(nèi)臟（尤其肝臟，其次是腦）。 活動(dòng)狀態(tài),主要產(chǎn)熱器官是骨骼肌,機(jī)體在寒冷環(huán)境幾周后 甲狀腺 T3、T4 代

10、謝率(增加45倍) 產(chǎn)熱量 特點(diǎn)： 作用緩慢， 維持時(shí)間長(zhǎng),寒冷刺激時(shí) 交感-腎上腺髓質(zhì) NE、E 產(chǎn)熱量 特點(diǎn)： 作用迅速， 維持時(shí)間短,3.產(chǎn)熱活動(dòng)的調(diào)節(jié),二)散熱 散熱部位,散熱方式： 機(jī)體散熱方式有以下幾種,1.物理散熱 輻射散熱： 指體熱以熱射線形式傳給溫度較低的周?chē)h(huán)境中的散熱方式。 輻射散熱量的多少取決于,傳導(dǎo)散熱： 指體熱直接傳給與機(jī)體相接觸的低溫物體的散熱方式,對(duì)流散熱： 指體熱憑借空氣流動(dòng)交換熱量的散熱方式。 對(duì)流散熱是傳導(dǎo)散熱的一種特殊形式,蒸發(fā)散熱：（分不感蒸發(fā)和可感蒸發(fā)） 指體液的水分在皮膚和粘膜表面由液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)，同時(shí)帶走大量熱量的散熱方式,當(dāng)氣溫體溫時(shí)，蒸發(fā)是唯

11、一的散熱途徑 不感蒸發(fā)：又稱(chēng)不顯汗。指體液的水分直接透出皮膚和粘膜表面，在未聚成明顯水滴前蒸發(fā)掉的散熱形式。 不感蒸發(fā)是持續(xù)進(jìn)行的。人體不感蒸發(fā)量約1000ml/日。 臨床上給病人補(bǔ)液時(shí)應(yīng)考慮到由不感蒸發(fā)丟失的體液量,2.生理散熱： （1）皮膚血管運(yùn)動(dòng)。 （2）發(fā)汗：又稱(chēng)可感蒸發(fā)。 人在安靜狀態(tài)下，當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到30左右時(shí)，便開(kāi)始發(fā)汗；如果空氣濕度大、衣著又多時(shí)，氣溫達(dá)25便可發(fā)汗；機(jī)體活動(dòng)時(shí)，由于產(chǎn)熱量，雖然環(huán)境溫度低于20亦可發(fā)汗。 炎熱的氣候，短時(shí)間內(nèi)發(fā)汗量可達(dá)1.5L/h,汗液,汗液流經(jīng)汗腺排出管的起始部時(shí)，有一部分NaCl可被重吸收，從而使最終排出的汗液成為低滲。 機(jī)體大量出汗可造成

12、高滲性脫水(水和鈉同時(shí)喪失，但缺水多于缺鈉，故血清鈉高于正常范圍，細(xì)胞外液呈高滲狀態(tài)。 )，要補(bǔ)充大量的水份和適量的aCl,3.散熱的調(diào)節(jié)： 皮膚循環(huán)的調(diào)節(jié) 發(fā)汗的調(diào)節(jié),三、體溫調(diào)節(jié) 體溫調(diào)節(jié)的方式： 1.自主性體溫調(diào)節(jié) 2.行為性體溫調(diào)節(jié) (一)溫度感受器 1.外周溫度感受器 分布：全身皮膚、某些粘膜和腹腔內(nèi)臟等處。 類(lèi)型：溫覺(jué)感受器和冷覺(jué)感受器 作用：溫度感受器傳入沖動(dòng)到達(dá)中樞后，除產(chǎn)生溫覺(jué)之外，還能引起體溫調(diào)節(jié)反應(yīng),2.中樞性溫度敏感神經(jīng)元 分類(lèi)：熱敏神經(jīng)元和冷敏神經(jīng)元 血溫?zé)崦羯窠?jīng)元沖動(dòng)發(fā)放頻率 血溫冷敏神經(jīng)元沖動(dòng)發(fā)放頻率 分布：下丘腦、腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和脊髓等處 局部腦溫變動(dòng)0.1 加溫

13、PO/AH PO/AH的熱敏N元+ 散熱反應(yīng)產(chǎn)熱反應(yīng) 冷卻PO/AH PO/AH的冷敏N元+ 散熱反應(yīng)產(chǎn)熱反應(yīng) 說(shuō)明：PO/AH中（視前區(qū)-下丘腦前部 ）的某些溫敏神經(jīng)元能感受局部腦溫的變化,二)體溫調(diào)節(jié)中樞 雖然從脊髓到大腦皮層的整個(gè)CNS中都存在調(diào)節(jié)體溫的中樞結(jié)構(gòu)。 調(diào)節(jié)體溫的基本中樞位于下丘腦。 PO/AH還能對(duì)中腦、延髓、脊髓、皮膚等處傳入的溫度信息發(fā)生反應(yīng)，以及能直接對(duì)致熱物質(zhì)、5-HT（5-羥色胺） 、NE等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng) 說(shuō)明：PO/AH具有體溫調(diào)節(jié)整合中樞的地位,三)體溫調(diào)節(jié)機(jī)制“調(diào)定點(diǎn)”學(xué)說(shuō),調(diào)定點(diǎn)”學(xué)說(shuō)認(rèn)為，人和高等恒溫動(dòng)物的體溫類(lèi)似恒溫器的調(diào)節(jié)。調(diào)定點(diǎn)的作用相當(dāng)于恒溫箱的調(diào)定器，是調(diào)節(jié)溫度的基準(zhǔn)。視前區(qū)-下丘腦前部的溫敏神經(jīng)元與冷敏神經(jīng)元起著調(diào)定點(diǎn)