生理學(xué)能量代謝與體溫調(diào)節(jié)

1、 機體能量的來源是機體能量的來源是糖、脂肪和蛋白質(zhì)糖、脂肪和蛋白質(zhì)在體內(nèi)氧在體內(nèi)氧 化分解時釋放出來的能量，在一般生理情況下，機化分解時釋放出來的能量，在一般生理情況下，機 體主要利用糖體主要利用糖(70%)和脂肪和脂肪(30%)供能，少量的能量供能，少量的能量 依靠蛋白質(zhì)分解供給。依靠蛋白質(zhì)分解供給。 一、能量的來源與利用一、能量的來源與利用 既然機體消耗的能量都是來源于食物，是否可既然機體消耗的能量都是來源于食物，是否可 以用每天攝取食物中所含的能量來估測機體能量的以用每天攝取食物中所含的能量來估測機體能量的 消耗率呢消耗率呢 測定整個機體在單位時間內(nèi)向外界環(huán)境發(fā)散的測定整個機體在單位時間

2、內(nèi)向外界環(huán)境發(fā)散的 熱量來計算能量代謝率的方法，是準(zhǔn)確可靠的。熱量來計算能量代謝率的方法，是準(zhǔn)確可靠的。 體內(nèi)物質(zhì)分解所釋放的能量，體內(nèi)物質(zhì)分解所釋放的能量，50%50%以上迅速轉(zhuǎn)化以上迅速轉(zhuǎn)化 為熱能，用于維持體溫。為熱能，用于維持體溫。 其余不到其余不到50%50%的能量轉(zhuǎn)移儲存在的能量轉(zhuǎn)移儲存在ATPATP。機體利用。機體利用 ATPATP的能量完成各種生命活動。的能量完成各種生命活動。 二二 能量代謝的測定能量代謝的測定 （一）直接測熱法（一）直接測熱法 將動物置于熱量計中，就可收集和直接將動物置于熱量計中，就可收集和直接 測定一定時間內(nèi)機體散發(fā)的總熱量，此熱量測定一定時間內(nèi)機體散發(fā)的

3、總熱量，此熱量 就是能量代謝率，這種方法稱為就是能量代謝率，這種方法稱為直接測熱法直接測熱法。 直接測熱法圖直接測熱法圖 Douglas chambre calorimeter （二）間接測熱法（二）間接測熱法 (indirect calorimetry) 是測定機體在一定時間內(nèi)的耗氧量和二氧化是測定機體在一定時間內(nèi)的耗氧量和二氧化 碳排出量來計算機體的產(chǎn)熱量。碳排出量來計算機體的產(chǎn)熱量。 間接測熱法比較簡便易行，并且準(zhǔn)確，是研究間接測熱法比較簡便易行，并且準(zhǔn)確，是研究 動物營養(yǎng)、環(huán)境生理和內(nèi)分泌的一種實驗方法。動物營養(yǎng)、環(huán)境生理和內(nèi)分泌的一種實驗方法。 間接測熱法的原理間接測熱法的原理 依據(jù)

4、是化學(xué)中的依據(jù)是化學(xué)中的定比定律定比定律，即在一般化，即在一般化 學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物的量與產(chǎn)物的量之間成一學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物的量與產(chǎn)物的量之間成一 定的比例關(guān)系。定的比例關(guān)系。 C6H1206 + 602 6CO2 + 6H20 + 熱量熱量 間間 接接 測測 熱熱 法法 （1）食物的熱價）食物的熱價 每克營養(yǎng)物質(zhì)完全氧化時所釋放的熱量，叫做該物每克營養(yǎng)物質(zhì)完全氧化時所釋放的熱量，叫做該物 質(zhì)的熱價（質(zhì)的熱價（caloric valuecaloric value）。）。 營養(yǎng)物質(zhì)在體外燃燒時釋放的熱量稱營養(yǎng)物質(zhì)在體外燃燒時釋放的熱量稱物理熱價物理熱價；在體；在體 內(nèi)氧化分解到最終產(chǎn)物內(nèi)氧化分解到最

5、終產(chǎn)物COCO2 2和和H H2 2O O時產(chǎn)生的熱稱時產(chǎn)生的熱稱生物熱價生物熱價。 V糖糖( (物理物理) )= =V糖糖( (生物生物) ) V脂肪脂肪( (物理物理) )= =V脂肪脂肪( (生物生物) ) V蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)( (物理物理) ) V蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)( (生物生物) ) 表表 6 6- -1 1 三三種種營營養(yǎng)養(yǎng)物物質(zhì)質(zhì)氧氧化化時時的的幾幾種種數(shù)數(shù)據(jù)據(jù) 產(chǎn)產(chǎn)熱熱量量（KJg） 營營養(yǎng)養(yǎng)物物質(zhì)質(zhì) 物物理理熱熱價價生生物物熱熱價價營營養(yǎng)養(yǎng)學(xué)學(xué)熱熱價價 耗耗氧氧量量 Lg 二二氧氧化化 碳碳產(chǎn)產(chǎn)量量 Lg 氧氧熱熱價價 KJ LO2 呼呼吸吸商商 RQ 糖糖 蛋蛋白白質(zhì)質(zhì) 脂脂肪肪 1

6、7.17 23.45 39.77 17.17 18.00 39.77 16.75 16.75 37.68 0.83 0.95 2.03 0.83 0.76 1.43 20.93 18.84 19.68 1.00 0.88 0.71 營營養(yǎng)養(yǎng)學(xué)學(xué)上上通通常常采采用用概概數(shù)數(shù) 來來計計算算食食物物的的 熱熱價價 （2 2）氧熱價）氧熱價 某種營養(yǎng)物質(zhì)氧化時，消耗某種營養(yǎng)物質(zhì)氧化時，消耗1 1升氧所產(chǎn)生的熱升氧所產(chǎn)生的熱 量，叫做該物質(zhì)的量，叫做該物質(zhì)的氧熱價氧熱價。 氧熱價在能量代謝測算方面有著重要意義，按氧熱價在能量代謝測算方面有著重要意義，按 照定比關(guān)系，測知了氧熱價，即根據(jù)機體在一定照定比關(guān)

7、系，測知了氧熱價，即根據(jù)機體在一定 時間內(nèi)的耗氧量，就可以推算出能量消耗率。時間內(nèi)的耗氧量，就可以推算出能量消耗率。 (3) (3) 呼吸商呼吸商 生理學(xué)上把機體在單位時間內(nèi)生理學(xué)上把機體在單位時間內(nèi)COCO2 2排出量與耗排出量與耗 氧量的比值稱為呼吸商（氧量的比值稱為呼吸商（respiratory quotient ,respiratory quotient , 簡稱簡稱RQRQ）。）。 CO2排出量（排出量（L） 呼吸商呼吸商RQ 耗耗O2量（量（L） 糖的呼吸商為糖的呼吸商為1.01.0，脂肪為，脂肪為0.710.71，蛋白質(zhì)為，蛋白質(zhì)為0.800.80 如果測得的呼吸商接近于如果測得

8、的呼吸商接近于1 1，則體內(nèi)氧化利，則體內(nèi)氧化利 用的主要物質(zhì)是糖；用的主要物質(zhì)是糖； 如果呼吸商接近如果呼吸商接近0.710.71，則氧化利用的主要物，則氧化利用的主要物 質(zhì)是脂肪。質(zhì)是脂肪。 如果測得的呼吸商接近于如果測得的呼吸商接近于0.800.80則氧化利用的則氧化利用的 主要物質(zhì)是主要物質(zhì)是 ? ? 表表 6 6- -2 2 非非蛋蛋白白呼呼吸吸商商和和氧氧熱熱 占占總總熱熱量量的的百百分分比比 （%） 占占總總熱熱量量的的百百分分比比 （%） RQ 糖糖類類脂脂肪肪 氧氧熱熱價價 （KJLO2） RQ 糖糖類類脂脂肪肪 氧氧熱熱價價 (KLLO2) 0.70 0.71 0.72 0

9、.73 0.74 0.75 0.76 0.77 0.78 0.79 0.80 0.81 0.82 0.83 0.84 0.85 0.00 1.10 4.76 8.40 12.0 15.6 19.2 22.8 26.3 29.9 33.4 36.9 40.3 43.8 47.2 50.7 100.0 98.9 95.2 91.6 88.0 84.4 80.8 77.2 73.7 70.1 66.6 63.1 59.7 56.2 52.8 49.3 19.606 19.623 19.673 19.723 19.778 19.828 19.878 19.933 19.983 20.033 20.08

10、7 20.138 20.188 20.242 20.292 20.343 0.86 0.87 0.88 0.89 0.90 0.91 0.92 0.93 0.94 0.95 0.96 0.97 0.98 0.99 1.00 5.41 57.5 60.8 64.2 67.5 70.8 74.1 77.4 80.7 84.0 87.2 90.4 93.6 96.8 100.0 45.9 42.5 39.2 35.8 32.5 29.2 25.9 22.6 19.3 16.0 12.8 9.58 6.37 3.18 0.00 20.397 20.447 20.497 20.548 20.602 20

11、.652 20.702 20.575 20.808 20.857 20.912 20.962 21.012 21.066 21.117 價價 間接測熱法計算步驟：間接測熱法計算步驟： 測定CO2產(chǎn)生量和耗O2量; 測定尿氮量; 計算出NPRQ; 查出非蛋白食物氧熱價; 計算出非蛋白食物的產(chǎn)熱量; 計算能量代謝。 蛋白質(zhì)的產(chǎn)熱量蛋白質(zhì)的產(chǎn)熱量: : 蛋白質(zhì)平均含氮量為蛋白質(zhì)平均含氮量為16%16%，如有，如有1 1 克尿氮產(chǎn)生，則有克尿氮產(chǎn)生，則有6.256.25克蛋白質(zhì)被氧化分解。求出蛋克蛋白質(zhì)被氧化分解。求出蛋 白質(zhì)的量乘上蛋白質(zhì)的生物熱價，即得到蛋白質(zhì)的產(chǎn)白質(zhì)的量乘上蛋白質(zhì)的生物熱價，即得

12、到蛋白質(zhì)的產(chǎn) 熱量。熱量。 計算糖和脂肪的產(chǎn)熱量。計算糖和脂肪的產(chǎn)熱量。 非蛋白呼吸商非蛋白呼吸商: : 計算方法是從總耗氧量中減去蛋白計算方法是從總耗氧量中減去蛋白 質(zhì)氧化時的耗氧量，從質(zhì)氧化時的耗氧量，從COCO2 2的排出量中減去蛋白質(zhì)分的排出量中減去蛋白質(zhì)分 解時解時COCO2 2產(chǎn)生量，然后計算的呼吸商即為非蛋白質(zhì)呼產(chǎn)生量，然后計算的呼吸商即為非蛋白質(zhì)呼 吸商，具體計算過程如下：吸商，具體計算過程如下： 蛋白質(zhì)耗氧量蛋白質(zhì)耗氧量 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)COCO2 2產(chǎn)生量產(chǎn)生量 尿氮量尿氮量6.250.95（每克蛋白質(zhì)氧化耗氧量）（每克蛋白質(zhì)氧化耗氧量） 尿氮量尿氮量6.250.76（每克蛋白

13、質(zhì)氧化（每克蛋白質(zhì)氧化COCO2 2產(chǎn)生量）產(chǎn)生量） 非蛋白呼吸商非蛋白呼吸商 總總CO2產(chǎn)生量產(chǎn)生量 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)CO2產(chǎn)生量產(chǎn)生量 總耗氧量總耗氧量 蛋白質(zhì)耗氧量蛋白質(zhì)耗氧量 表表 6 6- -2 2 非非蛋蛋白白呼呼吸吸商商和和氧氧熱熱 占占總總熱熱量量的的百百分分比比 （%） 占占總總熱熱量量的的百百分分比比 （%） RQ 糖糖類類脂脂肪肪 氧氧熱熱價價 （KJLO2） RQ 糖糖類類脂脂肪肪 氧氧熱熱價價 (KLLO2) 0.70 0.71 0.72 0.73 0.74 0.75 0.76 0.77 0.78 0.79 0.80 0.81 0.82 0.83 0.84 0.85 0.

14、00 1.10 4.76 8.40 12.0 15.6 19.2 22.8 26.3 29.9 33.4 36.9 40.3 43.8 47.2 50.7 100.0 98.9 95.2 91.6 88.0 84.4 80.8 77.2 73.7 70.1 66.6 63.1 59.7 56.2 52.8 49.3 19.606 19.623 19.673 19.723 19.778 19.828 19.878 19.933 19.983 20.033 20.087 20.138 20.188 20.242 20.292 20.343 0.86 0.87 0.88 0.89 0.90 0.91

15、 0.92 0.93 0.94 0.95 0.96 0.97 0.98 0.99 1.00 5.41 57.5 60.8 64.2 67.5 70.8 74.1 77.4 80.7 84.0 87.2 90.4 93.6 96.8 100.0 45.9 42.5 39.2 35.8 32.5 29.2 25.9 22.6 19.3 16.0 12.8 9.58 6.37 3.18 0.00 20.397 20.447 20.497 20.548 20.602 20.652 20.702 20.575 20.808 20.857 20.912 20.962 21.012 21.066 21.11

16、7 價價 應(yīng)用呼吸商測算能量代謝時應(yīng)注意幾點：應(yīng)用呼吸商測算能量代謝時應(yīng)注意幾點： （）（）體內(nèi)糖、脂肪和蛋白質(zhì)在代謝時的互相轉(zhuǎn)化可體內(nèi)糖、脂肪和蛋白質(zhì)在代謝時的互相轉(zhuǎn)化可 影響呼吸商數(shù)值影響呼吸商數(shù)值。 如糖在體內(nèi)轉(zhuǎn)化為脂肪時，呼吸商變大，甚至超過如糖在體內(nèi)轉(zhuǎn)化為脂肪時，呼吸商變大，甚至超過1.01.0。 如畜禽育肥時，體內(nèi)積累脂肪，呼吸商常高于如畜禽育肥時，體內(nèi)積累脂肪，呼吸商常高于1.01.0；反；反 之，如果脂肪轉(zhuǎn)化為糖，呼吸商可能低于之，如果脂肪轉(zhuǎn)化為糖，呼吸商可能低于0.70.7。 （）（）反芻動物呼吸商的測定值要校正反芻動物呼吸商的測定值要校正 從總產(chǎn)熱量中減去發(fā)酵產(chǎn)生的熱量，即

17、為真正代謝從總產(chǎn)熱量中減去發(fā)酵產(chǎn)生的熱量，即為真正代謝 產(chǎn)熱。瘤胃中每產(chǎn)生產(chǎn)熱。瘤胃中每產(chǎn)生1L1L甲烷，就有甲烷，就有9.42KJ9.42KJ（2.25kcal2.25kcal） 熱量釋放，故測定發(fā)酵過程中甲烷產(chǎn)生量，即可算出熱量釋放，故測定發(fā)酵過程中甲烷產(chǎn)生量，即可算出 發(fā)酵產(chǎn)熱量。發(fā)酵產(chǎn)熱量。 從二氧化碳排出總量中減去發(fā)酵產(chǎn)生的從二氧化碳排出總量中減去發(fā)酵產(chǎn)生的COCO2 2量量: : 根據(jù)根據(jù) 體外發(fā)酵產(chǎn)生體外發(fā)酵產(chǎn)生COCO2 2和甲烷的比為和甲烷的比為2.62.6：1 1，測定甲烷產(chǎn)生，測定甲烷產(chǎn)生 量就可計算量就可計算COCO2 2產(chǎn)生量。產(chǎn)生量。 （）（）動物劇烈運動或重度使役

18、時可影響呼吸商測定值動物劇烈運動或重度使役時可影響呼吸商測定值 強度肌肉收縮活動，氧一時供應(yīng)不足，糖酵解增多，強度肌肉收縮活動，氧一時供應(yīng)不足，糖酵解增多， 將有大量乳酸進(jìn)入血液，乳酸可和碳酸鹽緩沖系統(tǒng)起反將有大量乳酸進(jìn)入血液，乳酸可和碳酸鹽緩沖系統(tǒng)起反 應(yīng)，產(chǎn)生大量應(yīng)，產(chǎn)生大量COCO2 2從肺排出，呼吸商變大。從肺排出，呼吸商變大。 （二）（二） 肌肉活動的影響肌肉活動的影響 （三）（三） 神經(jīng)神經(jīng)內(nèi)分泌的影響內(nèi)分泌的影響 （一）（一） 食物的特殊動力效應(yīng)食物的特殊動力效應(yīng) 三、影響能量代謝的幾個因素三、影響能量代謝的幾個因素 （四）（四） 環(huán)境溫度的影響環(huán)境溫度的影響 食物的特殊動力效應(yīng)

19、食物的特殊動力效應(yīng) 動物在采食后，雖處在安靜狀態(tài)，而其產(chǎn)熱量動物在采食后，雖處在安靜狀態(tài)，而其產(chǎn)熱量 卻比采食前有明顯增加，這種由于攝食使機體產(chǎn)生卻比采食前有明顯增加，這種由于攝食使機體產(chǎn)生 “額外熱量額外熱量”的現(xiàn)象，叫做的現(xiàn)象，叫做食物的特殊動力效應(yīng)食物的特殊動力效應(yīng)。 若吃的全是蛋白質(zhì)食物，則額外產(chǎn)生的熱量可若吃的全是蛋白質(zhì)食物，則額外產(chǎn)生的熱量可 達(dá)達(dá)30%30%；以糖和脂肪為主，生熱可增加；以糖和脂肪為主，生熱可增加4%4%6%6%，一，一 般混合食物可增加般混合食物可增加10%10%左右。左右。 四、基礎(chǔ)代謝和靜止能量代謝四、基礎(chǔ)代謝和靜止能量代謝 （一）（一） 基礎(chǔ)代謝基礎(chǔ)代謝

20、人在基礎(chǔ)狀況下的代謝，稱為基礎(chǔ)代謝。單位時間人在基礎(chǔ)狀況下的代謝，稱為基礎(chǔ)代謝。單位時間 內(nèi)的基礎(chǔ)代謝稱為基礎(chǔ)代謝率。通常以每小時每平方米內(nèi)的基礎(chǔ)代謝稱為基礎(chǔ)代謝率。通常以每小時每平方米 體表面積的產(chǎn)熱量（體表面積的產(chǎn)熱量（KJ/mKJ/m2 2/h/h）來表示。）來表示。 規(guī)定受試者至少規(guī)定受試者至少1212小時未吃食物，在室溫小時未吃食物，在室溫2020，靜臥，靜臥 休息半小時，保持清醒狀態(tài)，不進(jìn)行腦力和體力活動的條休息半小時，保持清醒狀態(tài)，不進(jìn)行腦力和體力活動的條 件下測定的代謝率稱為基礎(chǔ)代謝率?；A(chǔ)代謝率意味著在件下測定的代謝率稱為基礎(chǔ)代謝率?；A(chǔ)代謝率意味著在 單位時間內(nèi)維持清醒狀態(tài)

21、，生命活動所需要的最低能量消單位時間內(nèi)維持清醒狀態(tài)，生命活動所需要的最低能量消 耗。耗。 （二）（二） 靜止能量代謝靜止能量代謝 在家畜，用靜止能量代謝來代替基礎(chǔ)代謝。其在家畜，用靜止能量代謝來代替基礎(chǔ)代謝。其 條件是要求動物安靜休息（伏臥）；早飼前在普通條件是要求動物安靜休息（伏臥）；早飼前在普通 畜舍或?qū)嶒炇覂?nèi)進(jìn)行測定；環(huán)境溫度適中。畜舍或?qū)嶒炇覂?nèi)進(jìn)行測定；環(huán)境溫度適中。 靜止能量代謝和基礎(chǔ)代謝的實際測定結(jié)果證明，靜止能量代謝和基礎(chǔ)代謝的實際測定結(jié)果證明， 差異并不大。差異并不大。 在哺乳動物中，代謝率和體表面積相關(guān)。在哺乳動物中，代謝率和體表面積相關(guān)。 如以單位體表面積來表示如以單位體表

22、面積來表示2424小時的產(chǎn)熱量，每小時的產(chǎn)熱量，每 平方米幾乎都在平方米幾乎都在4186.80KJ4186.80KJ（1000kcal1000kcal）左右。）左右。 這種基礎(chǔ)代謝率和體表面積成正比的關(guān)系稱為這種基礎(chǔ)代謝率和體表面積成正比的關(guān)系稱為 體表面積定律體表面積定律。 （三）（三） 影響基礎(chǔ)代謝的因素影響基礎(chǔ)代謝的因素 1個體大小個體大小 (袖狗袖狗) 2性別性別 3年齡年齡 4營養(yǎng)狀況營養(yǎng)狀況 第二節(jié)第二節(jié) 體溫及其調(diào)節(jié)體溫及其調(diào)節(jié) 體溫體溫: : 機體深部的平均溫度機體深部的平均溫度。 體溫恒定的維持有賴于機體產(chǎn)熱和散熱過程的平衡。體溫恒定的維持有賴于機體產(chǎn)熱和散熱過程的平衡。 （

23、1 1）體表溫度）體表溫度: : 包括皮膚、皮下組織和肌肉等機體表包括皮膚、皮下組織和肌肉等機體表 層的溫度，又稱表層溫度。層的溫度，又稱表層溫度。 （2 2）體核溫度）體核溫度: : 包括心、肺、腦和腹部器官等機體深包括心、肺、腦和腹部器官等機體深 部的溫度，又稱深部溫度。部的溫度，又稱深部溫度。 體核溫度比體表溫度高，且比較穩(wěn)定體核溫度比體表溫度高，且比較穩(wěn)定. . 體溫調(diào)節(jié) 一、動物的體溫及其正常變動一、動物的體溫及其正常變動 正常新陳代謝要求在一定正常新陳代謝要求在一定 的溫度條件下進(jìn)行。哺乳動物的溫度條件下進(jìn)行。哺乳動物 的體溫的體溫超過超過4242或低于或低于2525， 將引起代謝

24、嚴(yán)重障礙甚至死亡。將引起代謝嚴(yán)重障礙甚至死亡。 所以，正常的體溫對于生所以，正常的體溫對于生 命活動具有重要意義，也是機命活動具有重要意義，也是機 體健康狀況的重要指標(biāo)。體健康狀況的重要指標(biāo)。 家禽的體溫比家畜高家禽的體溫比家畜高 幼畜的體溫比成年家畜略高幼畜的體溫比成年家畜略高 母畜較公畜略高母畜較公畜略高 發(fā)情期、妊娠期體溫較高，排卵時體溫降低發(fā)情期、妊娠期體溫較高，排卵時體溫降低 肌肉活動時體溫升高肌肉活動時體溫升高 采食后體溫升高采食后體溫升高0.20.211，持續(xù)，持續(xù)2 25h5h之久之久 清晨清晨2 26 6時體溫最低，午后時體溫最低，午后1 16 6時最高時最高 體溫調(diào)節(jié) 組織

25、器官組織器官 占體重百分占體重百分 比（比（%） 產(chǎn)熱量（產(chǎn)熱量（%） 安靜狀態(tài)安靜狀態(tài)勞動或運動勞動或運動 腦腦2.52.516161 1 內(nèi)臟內(nèi)臟34.034.056568 8 骨骼肌骨骼肌56.056.018189090 其他其他7.57.510101 1 體溫調(diào)節(jié) 又稱又稱代謝產(chǎn)熱代謝產(chǎn)熱，指體內(nèi)發(fā)生廣泛的，指體內(nèi)發(fā)生廣泛的 代謝產(chǎn)熱增加。以褐色脂肪組織的產(chǎn)熱代謝產(chǎn)熱增加。以褐色脂肪組織的產(chǎn)熱 量最大，約占非戰(zhàn)栗產(chǎn)熱總量的量最大，約占非戰(zhàn)栗產(chǎn)熱總量的7070。 戰(zhàn)栗產(chǎn)熱（戰(zhàn)栗產(chǎn)熱（shivering thermogenesis）：）： 骨骼肌同時發(fā)生不隨意的節(jié)律性收縮。屈肌和伸肌同時骨

26、骼肌同時發(fā)生不隨意的節(jié)律性收縮。屈肌和伸肌同時 收縮，不做外功，但產(chǎn)熱量很高。代謝率可增加收縮，不做外功，但產(chǎn)熱量很高。代謝率可增加4-54-5倍。倍。 非戰(zhàn)栗產(chǎn)熱（非戰(zhàn)栗產(chǎn)熱（non-shivering thermogenesis）：）： 體溫調(diào)節(jié) 其他的散熱途徑其他的散熱途徑 還有還有呼吸器官呼吸器官、消化消化 器官器官和和排尿排尿等。等。 動物的主要散動物的主要散 熱部位是熱部位是皮膚皮膚； （757585%85%） 體溫調(diào)節(jié) 輻射輻射（radiation）散熱）散熱 傳導(dǎo)傳導(dǎo)（conduction）散熱散熱 對流（對流（convection）散熱）散熱 蒸發(fā)（蒸發(fā)（evaporatio

27、n）散熱）散熱 體表水分蒸發(fā)。體表水分蒸發(fā)。 體熱以紅外線的形式傳給外界溫度較低物體。體熱以紅外線的形式傳給外界溫度較低物體。 機體的熱量直接傳給同它接觸的較冷物體。機體的熱量直接傳給同它接觸的較冷物體。 與體表接觸的氣體或液體流動來交換和散發(fā)熱量。與體表接觸的氣體或液體流動來交換和散發(fā)熱量。 在氣溫接近或超過體溫時，在氣溫接近或超過體溫時，蒸發(fā)散熱蒸發(fā)散熱成為唯一有效的散熱方式。成為唯一有效的散熱方式。 體溫調(diào)節(jié) 四、體溫恒定的調(diào)節(jié)四、體溫恒定的調(diào)節(jié) 體溫調(diào)節(jié) 動物機體體溫的調(diào)節(jié)主要有兩種形式：動物機體體溫的調(diào)節(jié)主要有兩種形式： 自主調(diào)節(jié)自主調(diào)節(jié) 行為調(diào)節(jié)行為調(diào)節(jié) 下丘腦的體溫調(diào)節(jié)中樞下丘腦

28、的體溫調(diào)節(jié)中樞通過對產(chǎn)熱和通過對產(chǎn)熱和 散熱的調(diào)節(jié)而使體溫維持恒定。散熱的調(diào)節(jié)而使體溫維持恒定。 指動物通過指動物通過自身行為的改變自身行為的改變以控制散以控制散 熱和產(chǎn)熱的程度，維持體溫的恒定。熱和產(chǎn)熱的程度，維持體溫的恒定。 馬屬動物馬屬動物: :能大量出汗；能大量出汗； 牛牛”有中等程度的出汗能力；有中等程度的出汗能力； 綿羊綿羊: :可發(fā)汗，但熱喘呼吸是主要散熱方式；可發(fā)汗，但熱喘呼吸是主要散熱方式； 狗狗: :幾乎全部依靠熱喘呼吸散熱；幾乎全部依靠熱喘呼吸散熱； 嚙齒動物嚙齒動物: :即不熱喘呼吸也不發(fā)汗，即不熱喘呼吸也不發(fā)汗， 它們向毛它們向毛 上吐抹唾液或水來蒸發(fā)散熱。上吐抹唾液

29、或水來蒸發(fā)散熱。 出汗對調(diào)節(jié)散熱有明顯的出汗對調(diào)節(jié)散熱有明顯的畜種差異畜種差異: : 熱喘呼吸熱喘呼吸是炎熱條件下增加蒸發(fā)散熱的是炎熱條件下增加蒸發(fā)散熱的 一種形式，即呼吸頻率升高到一種形式，即呼吸頻率升高到200200400400次的次的 張口呼吸，呼吸深度減小，因而潮氣量減少，張口呼吸，呼吸深度減小，因而潮氣量減少， 氣體在無效腔中快速流動，唾液分泌有明顯氣體在無效腔中快速流動，唾液分泌有明顯 增加，所以熱喘呼吸時，不會發(fā)生通氣過度增加，所以熱喘呼吸時，不會發(fā)生通氣過度 和呼吸性堿中毒。和呼吸性堿中毒。 外周溫度感受器外周溫度感受器 體溫調(diào)節(jié) 中樞溫度感受器中樞溫度感受器 脊髓、延髓、腦干

30、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)等處。脊髓、延髓、腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)等處。 廣泛分布于皮膚、粘膜和內(nèi)臟。廣泛分布于皮膚、粘膜和內(nèi)臟。 冷感受器冷感受器 熱感受器熱感受器 熱敏神經(jīng)元熱敏神經(jīng)元(warm-sensitive neuron) 冷敏神經(jīng)元冷敏神經(jīng)元(cold-sensitive neuron) 視前區(qū)視前區(qū)-下丘腦前下丘腦前 部部 (preoptic-anterior hypothalamus area， PO/AH)是體溫調(diào)節(jié)是體溫調(diào)節(jié) 中樞的關(guān)鍵部位。中樞的關(guān)鍵部位。 體溫調(diào)節(jié) 體溫調(diào)節(jié)的基本體溫調(diào)節(jié)的基本 中樞位于下丘腦。中樞位于下丘腦。 通過分泌通過分泌甲狀腺激素甲狀腺激素和和腎上腺皮質(zhì)激素腎上腺皮質(zhì)激素

31、等。等。 體溫調(diào)節(jié) 1.1.植物性神經(jīng)系統(tǒng)植物性神經(jīng)系統(tǒng) 主要通過對主要通過對血管血管、呼吸呼吸、皮膚皮膚、汗腺和代謝汗腺和代謝的影響。的影響。 2.2.軀體神經(jīng)系統(tǒng)軀體神經(jīng)系統(tǒng) 主要控制主要控制骨骼肌骨骼肌的緊張性和運動。的緊張性和運動。 3.3.內(nèi)分泌系統(tǒng)內(nèi)分泌系統(tǒng) 產(chǎn)熱活動的調(diào)節(jié)產(chǎn)熱活動的調(diào)節(jié) 寒冷刺激時寒冷刺激時 交感交感- -腎上腺髓質(zhì)腎上腺髓質(zhì) NENE、EE 產(chǎn)熱量產(chǎn)熱量 特點特點： 作用作用迅速迅速 維持維持時間短時間短。 長期在寒冷環(huán)境中長期在寒冷環(huán)境中 甲狀腺甲狀腺 T T3 3、T T4 4 代謝率代謝率( (增加增加4 45 5倍倍) ) 產(chǎn)熱量產(chǎn)熱量 特點特點： 作用

32、作用緩慢緩慢 維持維持時間長時間長。 在在PO/AH區(qū)中有一區(qū)中有一 個控制體溫的個控制體溫的調(diào)定點調(diào)定點，而，而 PO/AH區(qū)的區(qū)的溫度敏感神溫度敏感神 經(jīng)元經(jīng)元可能起調(diào)定點的結(jié)構(gòu)可能起調(diào)定點的結(jié)構(gòu) 基礎(chǔ)?；A(chǔ)。hypothalamic 體溫調(diào)節(jié) 當(dāng)體溫處于調(diào)定點時，機體的產(chǎn)熱和散熱過程處于平當(dāng)體溫處于調(diào)定點時，機體的產(chǎn)熱和散熱過程處于平 衡狀態(tài)，體溫維持在調(diào)定點設(shè)定的水平。衡狀態(tài)，體溫維持在調(diào)定點設(shè)定的水平。 五、外界溫度對動物體溫的影響五、外界溫度對動物體溫的影響 體溫調(diào)節(jié) 等熱范圍或代謝穩(wěn)定區(qū)等熱范圍或代謝穩(wěn)定區(qū) 家畜的耐熱與抗寒家畜的耐熱與抗寒 家畜對高溫與低溫的適應(yīng)家畜對高溫與低溫

33、的適應(yīng) 體溫調(diào)節(jié) 環(huán)境溫度環(huán)境溫度低低 高高 體體 溫溫 降降 低低 體體 溫溫 升升 高高 體體 熱熱 產(chǎn)產(chǎn) 生生 正常體溫正常體溫 化學(xué)性調(diào)節(jié)化學(xué)性調(diào)節(jié) 物理性調(diào)節(jié)物理性調(diào)節(jié) 等熱范圍等熱范圍 適當(dāng)?shù)沫h(huán)境溫適當(dāng)?shù)沫h(huán)境溫 度，就可以使度，就可以使 動物的代謝強動物的代謝強 度和產(chǎn)熱量保度和產(chǎn)熱量保 持在生理的最持在生理的最 低水平，低水平，這種這種 溫度稱為溫度稱為動物動物 的等熱范圍或的等熱范圍或 代謝穩(wěn)定區(qū)。代謝穩(wěn)定區(qū)。 體溫調(diào)節(jié) 各種動物對炎熱和寒冷的耐受能力不同；各種動物對炎熱和寒冷的耐受能力不同； 駱駝駱駝（體表的蒸發(fā)散熱和體溫升高）（體表的蒸發(fā)散熱和體溫升高） 綿羊綿羊（喘息）（

34、喘息）馬馬（出汗散熱）（出汗散熱） 豬豬的耐熱能力較弱，尤其是仔豬更弱。的耐熱能力較弱，尤其是仔豬更弱。 牛牛（水?。ㄋ。?家畜的抗寒能力一般較強。家畜的抗寒能力一般較強。 體溫調(diào)節(jié) 1.習(xí)服習(xí)服(acclimation) 動物動物短期短期（通常數(shù)月）生活在超常環(huán)境溫（通常數(shù)月）生活在超常環(huán)境溫 度（寒冷或炎熱）中所發(fā)生的度（寒冷或炎熱）中所發(fā)生的適應(yīng)性反應(yīng)適應(yīng)性反應(yīng)。 2.風(fēng)土馴化風(fēng)土馴化(accilimatization) 隨著隨著季節(jié)性變化季節(jié)性變化機體發(fā)生的對環(huán)境溫機體發(fā)生的對環(huán)境溫 度的適應(yīng)。表現(xiàn)為度的適應(yīng)。表現(xiàn)為被毛厚度和血管收縮性被毛厚度和血管收縮性 發(fā)生變化發(fā)生變化等，以增

35、強機體對外界溫度變化等，以增強機體對外界溫度變化 的適應(yīng)能力。的適應(yīng)能力。 體溫調(diào)節(jié) 經(jīng)過經(jīng)過幾代自然選擇和人工選幾代自然選擇和人工選 擇擇，動物的遺傳特性發(fā)生變化，動物的遺傳特性發(fā)生變化， 不僅本身對當(dāng)?shù)氐臏囟拳h(huán)境表現(xiàn)不僅本身對當(dāng)?shù)氐臏囟拳h(huán)境表現(xiàn) 良好的適應(yīng)能力，而且能傳給后良好的適應(yīng)能力，而且能傳給后 代。代。 3.氣候適應(yīng)氣候適應(yīng)(climatic adaptation) 1.1.為什么發(fā)熱病人常伴有寒戰(zhàn)反應(yīng)為什么發(fā)熱病人常伴有寒戰(zhàn)反應(yīng)? ? 某些疾病引起發(fā)熱時，由于細(xì)菌生長和組織破壞某些疾病引起發(fā)熱時，由于細(xì)菌生長和組織破壞 所產(chǎn)生的致熱原，可以使視前區(qū)所產(chǎn)生的致熱原，可以使視前區(qū)-

36、-下丘腦前部與調(diào)定點下丘腦前部與調(diào)定點 有關(guān)的熱敏神經(jīng)元的閾值升高，使調(diào)定點上移，而機體有關(guān)的熱敏神經(jīng)元的閾值升高，使調(diào)定點上移，而機體 的溫度通常需要一段時間才能達(dá)到調(diào)定點水平，在此之的溫度通常需要一段時間才能達(dá)到調(diào)定點水平，在此之 間體溫低于調(diào)定點溫度。間體溫低于調(diào)定點溫度。 由于調(diào)定點上移，下丘腦后部產(chǎn)熱中樞興奮加強，由于調(diào)定點上移，下丘腦后部產(chǎn)熱中樞興奮加強， 骨骼肌出現(xiàn)不隨意收縮，并伴有寒冷感覺稱為寒戰(zhàn)。寒骨骼肌出現(xiàn)不隨意收縮，并伴有寒冷感覺稱為寒戰(zhàn)。寒 戰(zhàn)開始后，產(chǎn)熱過程明顯加強，加上散熱減弱，體溫逐戰(zhàn)開始后，產(chǎn)熱過程明顯加強，加上散熱減弱，體溫逐 漸上升，直到體溫升高到新的調(diào)定點

37、水平后，產(chǎn)熱和散漸上升，直到體溫升高到新的調(diào)定點水平后，產(chǎn)熱和散 熱出現(xiàn)新的平衡，寒戰(zhàn)終止。熱出現(xiàn)新的平衡，寒戰(zhàn)終止。 2.試述人體體溫相對恒定的原理? 體溫相對恒定有賴于體內(nèi)產(chǎn)熱與散熱過程的動態(tài)平衡；體溫相對恒定有賴于體內(nèi)產(chǎn)熱與散熱過程的動態(tài)平衡； 產(chǎn)熱主要來自體內(nèi)食物分解代謝；產(chǎn)熱主要來自體內(nèi)食物分解代謝； 散熱方式有四種，輻射、傳導(dǎo)和對流是物理性散熱方式，散熱方式有四種，輻射、傳導(dǎo)和對流是物理性散熱方式， 安靜狀態(tài)下以輻射散熱為主，當(dāng)環(huán)境溫度等于或超過皮安靜狀態(tài)下以輻射散熱為主，當(dāng)環(huán)境溫度等于或超過皮 膚溫度時，則蒸發(fā)成為唯一散熱途徑；膚溫度時，則蒸發(fā)成為唯一散熱途徑； 體溫調(diào)節(jié)是反射活

38、動。感受器分為外周溫度感受器和中體溫調(diào)節(jié)是反射活動。感受器分為外周溫度感受器和中 樞溫度感受器，樞溫度感受器，當(dāng)環(huán)境溫度改變后通過感受器，將信息當(dāng)環(huán)境溫度改變后通過感受器，將信息 傳入體溫中樞傳入體溫中樞( (下丘腦下丘腦) )，然后通過傳出神經(jīng)作用于產(chǎn)熱，然后通過傳出神經(jīng)作用于產(chǎn)熱 和散熱系統(tǒng)，使體溫適應(yīng)溫度變化而恒定；和散熱系統(tǒng)，使體溫適應(yīng)溫度變化而恒定； 人類還存在有行為性調(diào)節(jié)來保持體溫恒定。人類還存在有行為性調(diào)節(jié)來保持體溫恒定。 1、機體單位時間內(nèi)的基礎(chǔ)代謝率（） . 與身長成正比;.與體重成正比;.與體表面積 成正比 .與身長和體重的乘積成正比;.與上述諸 因素都無關(guān) 2 、對能量代

39、謝率影響最為顯著的因素是（）。 .寒冷;.高溫;.精神活動;.肌肉運動;.進(jìn)食 3 、食物的氧熱價是指（） .1 克食物氧化時所釋放的能量;. 1 克食物燃燒 時所釋放的能量 . 食物氧化消耗1升氧時所釋放的 能量;. 氧化1克食物消耗1升氧時所釋放的能量; . 以上都不是 （一）直接測熱法（一）直接測熱法 將動物置于熱量計中，就可收集和直接將動物置于熱量計中，就可收集和直接 測定一定時間內(nèi)機體散發(fā)的總熱量，此熱量測定一定時間內(nèi)機體散發(fā)的總熱量，此熱量 就是能量代謝率，這種方法稱為就是能量代謝率，這種方法稱為直接測熱法直接測熱法。 （二）間接測熱法（二）間接測熱法 (indirect calorimetry) 是測定機體在一定時間內(nèi)的耗氧量和二氧化是測定機體在一定時間內(nèi)的耗氧量和二氧化 碳排出量來計算機體的產(chǎn)熱量。碳