07第七章能量代謝與體溫

1、第七章第七章 能量代謝與體溫能量代謝與體溫 Energy Metabolism and Body Temperature消化吸收消化吸收呼吸作用呼吸作用釋放能量釋放能量能量代謝能量代謝（energy metabolism）: :指體內物質代謝指體內物質代謝過程中所伴隨的能量釋放、轉移、貯存和利用。過程中所伴隨的能量釋放、轉移、貯存和利用。第一節(jié)第一節(jié) 能量代謝能量代謝一、機體能量的來源與去路一、機體能量的來源與去路（一）能量來源（一）能量來源1. 糖糖:主要（主要（70以上）：以上）： 有氧氧化、無氧酵解有氧氧化、無氧酵解2. 脂肪：脂肪：次之次之(40左右左右)，貯能和功能作用貯能和功能作用

2、3. 蛋白質：蛋白質：很少很少(長期饑餓長期饑餓或極度消耗時，才成為主要或極度消耗時，才成為主要能量來源能量來源)。臨臨 床床 聯(lián)聯(lián) 系系 低血糖會引起頭暈甚至昏迷低血糖會引起頭暈甚至昏迷 空腹不宜喝牛奶空腹不宜喝牛奶 臨床上通常會為危重病人輸氨基酸臨床上通常會為危重病人輸氨基酸 攝入過多的糖，尤其是脂肪會導致肥胖攝入過多的糖，尤其是脂肪會導致肥胖肥肥 胖（胖（obesity）l單純性和病理性單純性和病理性l原因原因l危害危害( (二二) )能量去路能量去路約約50%二、能量代謝測定的原理和方法二、能量代謝測定的原理和方法( (一一) )能量代謝測定的基本原理能量代謝測定的基本原理 “能量守恒

3、定律能量守恒定律” 測定機體在單位時間內發(fā)散的總熱量測定機體在單位時間內發(fā)散的總熱量或所消耗的食物量，可測算出整個機體在或所消耗的食物量，可測算出整個機體在單位時間內能量代謝的量，即單位時間內能量代謝的量，即能量代謝率能量代謝率。 ( (二二) )能量代謝的測定方法能量代謝的測定方法1.1.直接測熱法直接測熱法：2.2.間接測熱法間接測熱法： 間接測熱法原理：是利用間接測熱法原理：是利用“定比定律定比定律” 測算出一定時間內氧化的糖、脂肪和蛋白質測算出一定時間內氧化的糖、脂肪和蛋白質各有多少，再計算出它們所釋放出的熱量。各有多少，再計算出它們所釋放出的熱量。必須解決的兩個問題：必須解決的兩個問

4、題：每種營養(yǎng)物質氧化分解時產生的能量有多少每種營養(yǎng)物質氧化分解時產生的能量有多少分清三種營養(yǎng)物質各氧化了多少分清三種營養(yǎng)物質各氧化了多少 食物的熱價食物的熱價: : 1 1食物在氧化時所釋放出來的熱量，稱為食食物在氧化時所釋放出來的熱量，稱為食物的熱價。物的熱價。 物理熱價：物理熱價：指食物在體外燃燒時釋放的熱量。指食物在體外燃燒時釋放的熱量。 生理熱價：生理熱價：指在體內氧化時所產生的熱量。指在體內氧化時所產生的熱量。 糖與脂肪：糖與脂肪：物理熱價生理熱價物理熱價生理熱價 蛋蛋 白白 質：質：物理熱價生理熱價物理熱價生理熱價 食物的氧熱價：食物的氧熱價： 某種食物氧化時某種食物氧化時, ,每

5、消耗每消耗1L1L氧所產生的熱量稱氧所產生的熱量稱為該種食物的氧熱價。為該種食物的氧熱價。 呼吸商呼吸商(RQ)(RQ)： 指一定時間內，機體的指一定時間內，機體的COCO2 2產生量與耗產生量與耗O O2 2量的量的比值。比值。RQRQCOCO2 2產生產生量量/ /耗耗O O2 2量量 舉例： C6H12O6+ 6O2 6CO2+6H2O+能量能量 1mol 6mol 6mol 6mol 3060KJ 1g 0.83L 0.83L 17KJ-卡價卡價 1L 21KJ-氧熱價氧熱價 RQ=6/6=1-呼吸商呼吸商三種營養(yǎng)物質氧化的幾種數(shù)據(jù)三種營養(yǎng)物質氧化的幾種數(shù)據(jù) 物物 質耗氧量質耗氧量 產

6、產COCO2 2量量 物理熱價物理熱價 生理熱價生理熱價 氧熱價氧熱價 呼吸商呼吸商(L/g) (L/g) (KJ/g) (KJ/g) (KJ/L) (R Q)(L/g) (L/g) (KJ/g) (KJ/g) (KJ/L) (R Q) 糖糖 0.83 0.83 17.0 17.0 21.0 1.000.83 0.83 17.0 17.0 21.0 1.00 脂脂 肪肪 1.98 1.43 39.8 39.8 19.7 0.711.98 1.43 39.8 39.8 19.7 0.71 蛋白質蛋白質 0.95 0.76 23.5 18.0 18.8 0.850.95 0.76 23.5 18.

7、0 18.8 0.85 非蛋白呼吸商非蛋白呼吸商(NPRQ): 指一定時間內指一定時間內，機體機體氧化非蛋白食物時的氧化非蛋白食物時的COCO2 2產生量與耗產生量與耗O O2 2量的比值。量的比值。 整體產生整體產生COCO2 2總量分解蛋白產生總量分解蛋白產生COCO2 2量量 NPRQNPRQ 整體耗整體耗O O2 2總量分解蛋白耗總量分解蛋白耗O O2 2量量三、影響能量代謝的因素三、影響能量代謝的因素( (一一) )肌肉活動肌肉活動 肌肉活動對能量肌肉活動對能量代謝的影響最大。代謝的影響最大。全全身劇烈活動時，短時身劇烈活動時，短時間內其總產熱量比安間內其總產熱量比安靜時高出數(shù)十倍。

8、靜時高出數(shù)十倍。 機體不同狀態(tài)時的能量代謝率機體不同狀態(tài)時的能量代謝率- 狀態(tài)狀態(tài) 產熱量產熱量(KJ/m(KJ/m2 2.min) .min) -躺臥躺臥 2.732.73開會開會 3.403.40擦窗子擦窗子 8.308.30洗衣洗衣 9.899.89掃地掃地 11.3711.37打排球打排球 17.0517.05打籃球打籃球 24.2224.22踢足球踢足球 24.9824.98持重機槍躍進持重機槍躍進 42.3942.39- 人在平靜地人在平靜地思考問題時，能思考問題時，能量代謝受到的影量代謝受到的影響不大。響不大。 但 精 神 處 于但 精 神 處 于緊張狀態(tài)緊張狀態(tài)(煩躁、煩躁、恐

9、懼、情緒激動恐懼、情緒激動等等)時，產熱量可時，產熱量可顯著增加。顯著增加。( (二二) )精神活動精神活動( (三三) )食物的特殊動力效應食物的特殊動力效應 人進食后一段時間內產熱量卻比進食前有所人進食后一段時間內產熱量卻比進食前有所增加，進食能使機體產生增加，進食能使機體產生“額外額外” 熱量的現(xiàn)象稱熱量的現(xiàn)象稱為為食物的特殊動力效應食物的特殊動力效應。 與中間代謝有關與中間代謝有關806040千卡 m2h010203040( C ) 環(huán)境溫度環(huán)境溫度( (四四) )環(huán)境溫度環(huán)境溫度四、基礎代謝四、基礎代謝( (一一) ) 概念概念 機體在機體在基礎狀態(tài)基礎狀態(tài)下的能量代謝稱為基礎代謝。

10、下的能量代謝稱為基礎代謝。 基礎狀態(tài)的條件如下：基礎狀態(tài)的條件如下： 清晨空腹，即禁食清晨空腹，即禁食121214h14h，排除食物特殊動排除食物特殊動力效應的影響力效應的影響。 平臥，全身肌肉放松，平臥，全身肌肉放松，排除肌肉活動的影響排除肌肉活動的影響。 清醒且情緒安閑，清醒且情緒安閑，排除精神緊張的影響排除精神緊張的影響。 室溫室溫18-2518-25，排除環(huán)境溫度的影響排除環(huán)境溫度的影響。基礎代謝率基礎代謝率(BMR)：單位時間內的基礎代謝。單位時間內的基礎代謝。注意：注意：BMR并不是人體最低的代謝率（如人在并不是人體最低的代謝率（如人在 熟睡時代謝率更低。）熟睡時代謝率更低。）（二

11、）（二） BMR的測定和正常值的測定和正常值(二二) BMR的測定的測定: (通常采用簡易法通常采用簡易法)實驗證明，單位體表面積下其基礎代謝率幾乎相等。實驗證明，單位體表面積下其基礎代謝率幾乎相等。因此，體表面積與因此，體表面積與BMR成正比。成正比。 BMRBMR的相對值的相對值= =實際測得值實際測得值- -正常平均值正常平均值/ /正常平均值正常平均值100%2020可能具有病理意義可能具有病理意義甲亢甲亢：+25+25+80%+80%；甲減；甲減：-20%-20%-40%-40%發(fā)熱：體溫每升高發(fā)熱：體溫每升高1 1，BMRBMR升高升高13%.13%.測定的意義：測定的意義：101

12、01515 正常值范圍正常值范圍 體表溫度體表溫度：機體表層溫度。較低，機體表層溫度。較低，不穩(wěn)定，受局部血流調節(jié)不穩(wěn)定，受局部血流調節(jié) 體核溫度體核溫度：機體深部溫度。較高，機體深部溫度。較高，較穩(wěn)定，受環(huán)境影響小較穩(wěn)定，受環(huán)境影響小第二節(jié)第二節(jié) 體溫及其調節(jié)體溫及其調節(jié)一、人體體溫及其正常變動一、人體體溫及其正常變動環(huán)境溫度環(huán)境溫度20 環(huán)境溫度環(huán)境溫度35 35 概念：概念：指身體指身體深部深部的的平均溫度平均溫度，即體核溫度。，即體核溫度。意義：意義：體溫的相對恒定是機體新陳代謝和一切生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。命活動正常進行的必需條件。 T T 2

13、222心跳停止；心跳停止；T T 4343酶變性而死亡酶變性而死亡; ;T = 27T = 27低溫麻醉。低溫麻醉。生理學上所指的體溫生理學上所指的體溫 （一）正常體溫（一）正常體溫 1.1.肛溫：正常為肛溫：正常為36.936.937.937.9。 2.2.口溫：約比直腸低口溫：約比直腸低0.2,0.2,為為36.736.737.737.7。 3.3.腋溫：約比口腔低腋溫：約比口腔低0.3,0.3,為為36.036.037.437.4。 （二）體溫的生理變動（二）體溫的生理變動 1.1.晝夜節(jié)律變化晝夜節(jié)律變化 人的體溫在一晝夜中呈現(xiàn)周期性波動，稱為人的體溫在一晝夜中呈現(xiàn)周期性波動，稱為體溫

14、的晝夜節(jié)律。體溫的晝夜節(jié)律。 一般是清晨一般是清晨2 26h6h時最低，下午時最低，下午2 28h8h最高。最高。 2.2.性別差異性別差異（1）成年女子體溫平均比男子高）成年女子體溫平均比男子高0.3。（2）女子體溫隨月經(jīng)周期而產生周期性變動。）女子體溫隨月經(jīng)周期而產生周期性變動。 3.3.年齡差異年齡差異 新生兒（特別是早產兒）由于體溫調節(jié)機構尚新生兒（特別是早產兒）由于體溫調節(jié)機構尚未發(fā)育完善，老年人由于調節(jié)能力差，易受環(huán)境溫未發(fā)育完善，老年人由于調節(jié)能力差，易受環(huán)境溫度的影響。度的影響。 4.4.其他其他肌肉活動時肌肉活動時 情緒激動、精神緊張、進食情緒激動、精神緊張、進食 全身麻醉全

15、身麻醉二、機體的產熱和散熱二、機體的產熱和散熱 人體正常體溫的維持，是在體溫調節(jié)機構的協(xié)調人體正常體溫的維持，是在體溫調節(jié)機構的協(xié)調和控制下，產熱和散熱過程達到動態(tài)平衡的結果。和控制下，產熱和散熱過程達到動態(tài)平衡的結果。( (一一) )產熱產熱 1.1.主要產熱器官：主要產熱器官： 安靜狀態(tài)安靜狀態(tài)，主要產熱器官是，主要產熱器官是內臟內臟（尤其肝臟，（尤其肝臟，其次是腦）。其次是腦）。 活動狀態(tài)活動狀態(tài), ,主要產熱器官是主要產熱器官是骨骼肌骨骼肌。 2.2.產熱形式產熱形式 體溫調節(jié)性產熱：體溫調節(jié)性產熱： 戰(zhàn)栗產熱戰(zhàn)栗產熱 非戰(zhàn)栗產熱（代謝產熱）非戰(zhàn)栗產熱（代謝產熱）非體溫調節(jié)性產熱：非體

16、溫調節(jié)性產熱： 勞動或運動時，散熱增加勞動或運動時，散熱增加 戰(zhàn)栗產熱戰(zhàn)栗產熱：骨骼肌骨骼肌不隨意的不隨意的節(jié)律性收縮節(jié)律性收縮， 其其特點是屈肌和伸肌同時收縮，不做外功但產熱量很特點是屈肌和伸肌同時收縮，不做外功但產熱量很高。在寒冷環(huán)境中主要依靠戰(zhàn)栗來增加產熱。高。在寒冷環(huán)境中主要依靠戰(zhàn)栗來增加產熱。 非戰(zhàn)栗產熱：非戰(zhàn)栗產熱：又稱代謝產熱，機體所有的組織又稱代謝產熱，機體所有的組織器官都能進行代謝產熱，但以器官都能進行代謝產熱，但以褐色脂肪組織褐色脂肪組織的產熱的產熱量最大（約占量最大（約占70%70%）。）。 3. 3.產熱活動的調節(jié)產熱活動的調節(jié) 機體在寒冷環(huán)境幾周后機體在寒冷環(huán)境幾周后

17、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) ) 產熱量產熱量 特點特點：作用緩慢，：作用緩慢， 維持時間長。維持時間長。寒冷刺激時寒冷刺激時交感交感- -腎上腺髓質腎上腺髓質 NENE、EE產熱量產熱量特點特點：作用迅速，：作用迅速， 維持時間短。維持時間短。 ( (二二) )散熱散熱主：皮膚主：皮膚 2. 2.散熱方式：散熱方式： 當當外界氣溫低于人體體表溫度外界氣溫低于人體體表溫度，人體主要通過，人體主要通過輻射、傳導和對流輻射、傳導和對流方式散熱，其散熱量約占總量方式散熱，其散熱量約占總量7070。 當當外界溫度接近或高于皮膚溫度外界溫度接近或高

18、于皮膚溫度時，機體的散時，機體的散熱是依靠熱是依靠蒸發(fā)蒸發(fā)方式散熱。方式散熱。 1.1.散熱部位散熱部位：主：皮膚主：皮膚面積大面積大與外界接觸與外界接觸血流豐富血流豐富有汗腺有汗腺次：肺、尿、糞次：肺、尿、糞 輻射散熱：輻射散熱： 傳導散熱傳導散熱： 對流散熱：對流散熱： 蒸發(fā)散熱：蒸發(fā)散熱：注意：當氣溫注意：當氣溫體溫時，蒸發(fā)是唯一的散熱途徑體溫時，蒸發(fā)是唯一的散熱途徑 散熱方式散熱方式 不感蒸發(fā)（不感蒸發(fā)（insensible perspiration）： 又稱不顯汗。指體液的水分直接經(jīng)皮膚和呼吸又稱不顯汗。指體液的水分直接經(jīng)皮膚和呼吸道道 粘膜，在未聚成明顯水滴前蒸發(fā)掉的散熱形式粘膜，

19、在未聚成明顯水滴前蒸發(fā)掉的散熱形式式。式。 不感蒸發(fā)與汗腺的活動無關。不感蒸發(fā)與汗腺的活動無關。 發(fā)汗發(fā)汗( (sweating) )：又稱可感蒸發(fā)。：又稱可感蒸發(fā)。 發(fā)汗即汗腺分泌汗液的過程。發(fā)汗即汗腺分泌汗液的過程。 蒸發(fā)散熱：蒸發(fā)散熱： 3.3.散熱的調節(jié)：散熱的調節(jié)： 皮膚血流量的調節(jié)：機體通過皮膚血流量的調節(jié)：機體通過交感交感N N調控著皮膚調控著皮膚血管的口徑，以改變其血流量，改變皮膚溫度，從而血管的口徑，以改變其血流量，改變皮膚溫度，從而影響輻射、對流和傳導散熱量。影響輻射、對流和傳導散熱量。 發(fā)汗的調節(jié)發(fā)汗的調節(jié)：發(fā)汗是反射性調節(jié)。因為支配汗腺發(fā)汗是反射性調節(jié)。因為支配汗腺的神

20、經(jīng)纖維的不同，所以發(fā)汗分為：的神經(jīng)纖維的不同，所以發(fā)汗分為：溫熱性發(fā)汗溫熱性發(fā)汗精神性發(fā)汗精神性發(fā)汗汗腺汗腺全身絕大部分汗腺分全身絕大部分汗腺分泌泌( (手掌、足跖除外）手掌、足跖除外）手掌、足跖、前額和腋窩等手掌、足跖、前額和腋窩等部位汗腺部位汗腺神經(jīng)神經(jīng)支配支配交感神經(jīng)的膽堿能節(jié)交感神經(jīng)的膽堿能節(jié)后纖維后纖維腎上腺素能神經(jīng)纖維腎上腺素能神經(jīng)纖維刺激刺激環(huán)境溫度升高環(huán)境溫度升高情緒激動或精神緊張情緒激動或精神緊張中樞中樞下丘腦下丘腦大腦皮層的運動前區(qū)大腦皮層的運動前區(qū)意義意義加強散熱，對體溫調加強散熱，對體溫調節(jié)有重要作用。節(jié)有重要作用。與體溫調節(jié)無關，可能與濕與體溫調節(jié)無關，可能與濕潤手掌

21、和足跖，增加摩擦力潤手掌和足跖，增加摩擦力有關。有關。臨臨 床床 聯(lián)聯(lián) 系系l 臨床上常利用冷水袋或冰袋為高熱患者降溫臨床上常利用冷水袋或冰袋為高熱患者降溫l 臨床應用酒精擦浴降溫臨床應用酒精擦浴降溫l 臨床補液時要考慮機體臨床補液時要考慮機體不感蒸發(fā)不感蒸發(fā)的這部分丟失的這部分丟失的水分，否則會引起脫水的水分，否則會引起脫水l 嚴重燒傷的病人通常高熱不退嚴重燒傷的病人通常高熱不退l 高溫，空氣潮濕，通風差的環(huán)境會導致體溫上高溫，空氣潮濕，通風差的環(huán)境會導致體溫上升升三、體溫調節(jié)三、體溫調節(jié)南極大冒險南極大冒險 人體在發(fā)熱初期，為何通常會人體在發(fā)熱初期，為何通常會伴有伴有畏寒，戰(zhàn)栗畏寒，戰(zhàn)栗等反應？而經(jīng)等反應？而經(jīng)過治療后，人體為何通常會伴過