能量代謝與體溫調(diào)節(jié)ppt課件

1、第七章第七章 能量代謝與體溫調(diào)理能量代謝與體溫調(diào)理第一節(jié)第一節(jié) 能能 量量 代代 謝謝第二節(jié)第二節(jié) 體體 溫溫 調(diào)調(diào) 節(jié)節(jié)新陳代謝新陳代謝物質(zhì)代謝物質(zhì)代謝 能量代謝能量代謝合成和分解代謝合成和分解代謝 伴隨物質(zhì)代謝出現(xiàn)的伴隨物質(zhì)代謝出現(xiàn)的能量釋放、儲存、轉(zhuǎn)移和能量釋放、儲存、轉(zhuǎn)移和利用的過程利用的過程 第一節(jié)第一節(jié) 能量代謝能量代謝 能量代謝能量代謝(energy metabolism)(energy metabolism)物物質(zhì)代謝過程質(zhì)代謝過程 伴隨的能伴隨的能量儲存、釋放、轉(zhuǎn)移和利用量儲存、釋放、轉(zhuǎn)移和利用 一、食物的能量轉(zhuǎn)化一、食物的能量轉(zhuǎn)化( (一一)ATP)ATP是體內(nèi)能量轉(zhuǎn)化和利

2、用的關(guān)是體內(nèi)能量轉(zhuǎn)化和利用的關(guān)鍵物質(zhì)鍵物質(zhì) 三磷酸腺苷三磷酸腺苷adenosine adenosine triphosphate,ATPtriphosphate,ATP ATP ATP ADP+Pi+33.47kJADP+Pi+33.47kJ ATP ATP是體內(nèi)重要的儲能物質(zhì)、直是體內(nèi)重要的儲能物質(zhì)、直接供能物質(zhì)接供能物質(zhì) 高能磷酸鍵：高能磷酸鍵：ATP ATP 磷酸肌酸磷酸肌酸CPCP 1、糖、糖carbohydrate 以葡萄糖為中心的有氧代謝和無氧酵解以葡萄糖為中心的有氧代謝和無氧酵解二幾種主要營養(yǎng)物質(zhì)的能量轉(zhuǎn)化二幾種主要營養(yǎng)物質(zhì)的能量轉(zhuǎn)化G G-6-P 丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰CoA三

3、羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)H2O + CO2 + 能量能量 ( E )3 3、蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)proteinprotein 氨基酸氨基酸-重新合成蛋重新合成蛋白質(zhì)白質(zhì)2 2、脂肪、脂肪fatfat 儲存和供應(yīng)能量儲存和供應(yīng)能量 脂肪脂肪 酶酶 甘油甘油+ +脂肪酸脂肪酸糖糖(70%) 脂脂(30%) H2O + CO2 + 能量能量 ( E ) 50%為熱能為熱能50%儲存于儲存于ATP維持體溫維持體溫 N激動、腺體分泌激動、腺體分泌等等 肌肉收縮肌肉收縮外功外功 二、能量代謝的測定二、能量代謝的測定( (一一) )有關(guān)概念有關(guān)概念2 2、食物的氧熱價、食物的氧熱價thermal eruivalent

4、of oxygenthermal eruivalent of oxygen 某種食物氧化時耗費(fèi)某種食物氧化時耗費(fèi)1L1L氧氣所產(chǎn)生的能量。氧氣所產(chǎn)生的能量。 反映耗反映耗O2O2量與熱量間的關(guān)系量與熱量間的關(guān)系 1 1、食物的熱價、食物的熱價thermal equivalent of foodthermal equivalent of food 1g 1g某種食物氧化某種食物氧化( (或在體外熄滅或在體外熄滅) )時所釋放的能量時所釋放的能量 物理熱價物理熱價 生物熱價生物熱價 3 3、呼吸商、呼吸商respiratory quotient,RQ respiratory quotient,RQ

5、 一定時間內(nèi)機(jī)體呼出的一定時間內(nèi)機(jī)體呼出的CO2CO2量與吸入量與吸入O2O2量的比值。量的比值。 RQRQCO2CO2產(chǎn)生量產(chǎn)生量/ /耗耗O2O2量量三種營養(yǎng)物質(zhì)氧化的幾種數(shù)據(jù)三種營養(yǎng)物質(zhì)氧化的幾種數(shù)據(jù)物質(zhì)物質(zhì) 耗耗O2O2量量 產(chǎn)產(chǎn)CO2CO2量量 物理熱價物理熱價 生物熱價生物熱價 氧熱價氧熱價 呼吸呼吸商商(L/g) (L/g) (KJ/g) (KJ/g) (L/g) (L/g) (KJ/g) (KJ/g) (KJ/L) (R Q)(KJ/L) (R Q) 糖糖 0.83 0.83 17.15 17.15 20.66 0.83 0.83 17.15 17.15 20.66 1.001

6、.00脂脂 肪肪 2.03 1.43 39.75 39.75 19.58 2.03 1.43 39.75 39.75 19.58 0.710.71蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 0.95 0.76 23.43 17.99 18.93 0.95 0.76 23.43 17.99 18.93 0.800.80 4、非蛋白呼吸商(NPRQ): 指一定時間內(nèi)機(jī)體氧化非蛋白食物時的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(二二)能量代謝的丈量原理和方法能量代謝的丈量原理和方法 1、直接丈量法、直接丈量法 測定整個機(jī)體在單位時間內(nèi)向外界環(huán)境發(fā)測定整個

7、機(jī)體在單位時間內(nèi)向外界環(huán)境發(fā)散的散的 總熱量?？偀崃俊?2、間接測熱法、間接測熱法 1定比定律：定比定律： 反響物的量與產(chǎn)物之間是一定的比例關(guān)反響物的量與產(chǎn)物之間是一定的比例關(guān)系系 C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O+ H v利用這種定比關(guān)系，查出一定時間內(nèi)整個人體中氧利用這種定比關(guān)系，查出一定時間內(nèi)整個人體中氧化分解的糖、脂肪、蛋白質(zhì)各有多少，然后據(jù)此計(jì)化分解的糖、脂肪、蛋白質(zhì)各有多少，然后據(jù)此計(jì)算出該段時間內(nèi)整個機(jī)體所釋放出來的熱量。算出該段時間內(nèi)整個機(jī)體所釋放出來的熱量。v v因此，必需處理兩個問題：因此，必需處理兩個問題：v 一是每種營養(yǎng)物質(zhì)氧化分解時產(chǎn)生的能量一是每種營養(yǎng)物質(zhì)

8、氧化分解時產(chǎn)生的能量有多少即食物的熱價；有多少即食物的熱價；v 二要分清三種營養(yǎng)物質(zhì)各氧化了多少。二要分清三種營養(yǎng)物質(zhì)各氧化了多少。 (2)計(jì)算步驟計(jì)算步驟 測定測定CO2產(chǎn)生量、耗產(chǎn)生量、耗O2量和尿氮量；量和尿氮量； 1g尿氮尿氮(NP)需氧化蛋白需氧化蛋白6.25g 尿氮量尿氮量蛋白質(zhì)的量蛋白質(zhì)的量蛋白質(zhì)耗蛋白質(zhì)耗O2量、量、 CO2產(chǎn)生量和產(chǎn)熱量產(chǎn)生量和產(chǎn)熱量NPRQ查表查表得氧得氧 熱價熱價非蛋白代謝的產(chǎn)熱量非蛋白代謝的產(chǎn)熱量 能量代謝計(jì)算：能量代謝計(jì)算： 非蛋白食物的產(chǎn)熱量非蛋白食物的產(chǎn)熱量+蛋白食物的產(chǎn)蛋白食物的產(chǎn)熱量熱量間接測熱法的計(jì)算方法舉例v例如：受試者24小時的耗氧量為4

9、00L，CO2產(chǎn)量為340L。另經(jīng)測定尿氮排出量為12g。蛋白質(zhì)生物熱價18kJ/g ，耗氧量0.95L/g，CO2產(chǎn)量0.76L/g v計(jì)算步驟如下：1蛋白質(zhì)氧化量=126.25=75gv 產(chǎn)熱量=1875=0kJ 耗氧量=0.9575=71.25Lv CO2產(chǎn)量=0.7675=57L v2非蛋白呼吸商 非蛋白代謝耗氧量=400-71.25=328.75Lv非蛋白代謝CO2產(chǎn)量=340-57=283L 非蛋白呼吸商=283/328.75=0.86v (3)根據(jù)非蛋白呼吸商的氧熱價計(jì)算非蛋白代謝的熱量v查表,非蛋白呼吸商為0.86時,氧熱價為20.41。v 非蛋白代謝產(chǎn)熱量=328.7520.

10、41=6709.8kj 。v4計(jì)算24小時產(chǎn)熱量v24小時產(chǎn)熱量=0+6709.8=8059.8kJv 計(jì)算的最后數(shù)值8059.8kJ就是該受試者24小時內(nèi)的能量代謝率三、影響能量代謝的要素三、影響能量代謝的要素 ( (一一) )肌肉活動肌肉活動 最顯著的影響要素最顯著的影響要素 能量代謝率作為評價能量代謝率作為評價 肌肉活動強(qiáng)度的目肌肉活動強(qiáng)度的目的的 ( (二二) ) 精神要素精神要素 表表7-3 機(jī)體不同形狀時機(jī)體不同形狀時 的能量代謝率的能量代謝率 形狀形狀 產(chǎn)熱量產(chǎn)熱量(KJ/m2.min) 躺臥躺臥 2.73開會開會 3.40擦窗子擦窗子 8.30洗衣洗衣 9.89掃地掃地 11.

11、37打排球打排球 17.05打籃球打籃球 24.22踢足球踢足球 24.98持重機(jī)槍躍進(jìn)持重機(jī)槍躍進(jìn) 42.39( (三三) )食物的特殊動力效應(yīng)食物的特殊動力效應(yīng)specific dynamic effectspecific dynamic effect 1 1、定義：進(jìn)食后一段時間，食物刺激機(jī)、定義：進(jìn)食后一段時間，食物刺激機(jī)體產(chǎn)生額體產(chǎn)生額 外能量耗費(fèi)的外能量耗費(fèi)的作用作用 2 2、機(jī)制：、機(jī)制：四環(huán)境溫度四環(huán)境溫度 20 203030穩(wěn)定，肌肉松穩(wěn)定，肌肉松 20 20 代謝率添加；代謝率添加； 30 30 代謝率代謝率添加添加等熱范圍：在一定溫度范圍內(nèi)，機(jī)體的代等熱范圍：在一定溫度范

12、圍內(nèi)，機(jī)體的代謝強(qiáng)度和產(chǎn)熱量維持在生理最低程度，而謝強(qiáng)度和產(chǎn)熱量維持在生理最低程度，而體溫仍能維持恒定，這一溫度范圍稱為代體溫仍能維持恒定，這一溫度范圍稱為代謝穩(wěn)定區(qū)或等熱范圍。謝穩(wěn)定區(qū)或等熱范圍。四、根底代謝四、根底代謝basal metabolismbasal metabolism( (一一) )根底代謝：根底形狀下的能量代謝根底代謝：根底形狀下的能量代謝 根底形狀：根底形狀： 清晨，清醒、靜臥，未作肌肉活動；清晨，清醒、靜臥，未作肌肉活動； 前夜睡眠良好，測定時無精神緊張；前夜睡眠良好，測定時無精神緊張； 測定前至少禁食測定前至少禁食1212小時；小時； 室溫室溫20-25 20-25

13、體溫正常體溫正常 ( (二二) )根底代謝率根底代謝率(basal metabolic rate,BMR(basal metabolic rate,BMR 1 1、定義：根底形狀下單位時間內(nèi)的能量代、定義：根底形狀下單位時間內(nèi)的能量代謝。謝。 以單位體外表積來衡量以單位體外表積來衡量BMRBMR BMR BMR的測定的測定:(:(通常采用簡易法通常采用簡易法) )按下面公式計(jì)算出按下面公式計(jì)算出BMRBMR： BMR BMR20.19520.195耗氧量耗氧量/ /體外表積體外表積 2 2、BMRBMR正常值正常值 KJ/m2.hKJ/m2.h 10101515 2020能夠是病理能夠是病理五

14、、靜止能量代謝五、靜止能量代謝v在舍飼或?qū)嶒?yàn)條件下，清晨早飼前動物在安靜形狀下的能量代謝程度。v靜止能量代謝與根底代謝的區(qū)別：v 包含一定量的食物特殊動力作用；v 包含一些使役的能量；v 能夠含有一定調(diào)理體溫的能量。機(jī)體能量代謝率機(jī)體能量代謝率與體重相關(guān)性不明顯與體重相關(guān)性不明顯 而與體外表積根本上成正比而與體外表積根本上成正比人體外表積推算人體外表積推算: : 公 式 計(jì) 算 ： 公 式 計(jì) 算 ： 0.00610.0061身高身高cm)cm)0 . 0 1 2 80 . 0 1 2 8 體 重 體 重 ( k g )( k g ) 0.15290.1529 體外表積測算圖測體外表積測算圖測

15、出。出。 第二節(jié)第二節(jié) 體體 溫溫一、體溫一、體溫body temperaturebody temperature( (一一) )表層體溫暖深部體溫表層體溫暖深部體溫 1 1、表層體溫：、表層體溫： 2 2、深部體溫：相對穩(wěn)定、深部體溫：相對穩(wěn)定 3 3、體溫：身體深部的平均、體溫：身體深部的平均溫度。溫度。 正常值：直腸正常值：直腸36.936.937.937.9 口腔口腔36.736.737.7 37.7 腋窩腋窩36.036.037.4 37.4 二體溫的正常變動二體溫的正常變動 1 1、晝夜周期性變化、晝夜周期性變化 2 2、性別影響、性別影響 3 3、年齡影響、年齡影響 4 4、其他

16、要素、其他要素 二、機(jī)體的產(chǎn)熱與散熱二、機(jī)體的產(chǎn)熱與散熱( (一一) )產(chǎn)熱過程產(chǎn)熱過程1.1.主要產(chǎn)熱器官主要產(chǎn)熱器官 肝臟、骨骼肌肝臟、骨骼肌 2、產(chǎn)熱方式、產(chǎn)熱方式 戰(zhàn)栗產(chǎn)熱戰(zhàn)栗產(chǎn)熱shivering thermogenesis 在冰冷環(huán)境骨骼肌不隨意的節(jié)律性收縮在冰冷環(huán)境骨骼肌不隨意的節(jié)律性收縮 特點(diǎn)：屈肌和伸肌同時收縮，特點(diǎn)：屈肌和伸肌同時收縮， 不做外功但產(chǎn)熱量很高。不做外功但產(chǎn)熱量很高。 戰(zhàn)栗前肌緊張戰(zhàn)栗前肌緊張 非戰(zhàn)栗產(chǎn)熱非戰(zhàn)栗產(chǎn)熱(non-shivering thermogenesis) 又稱代謝產(chǎn)熱又稱代謝產(chǎn)熱 褐色脂肪組織褐色脂肪組織(BFR)的產(chǎn)熱量最大的產(chǎn)熱量最大3

17、3、產(chǎn)熱活動的調(diào)理、產(chǎn)熱活動的調(diào)理 1 1體液調(diào)理：體液調(diào)理： 甲狀腺素甲狀腺素 Adr Adr 、NE NE 、GHGH 2 2神經(jīng)調(diào)理：神經(jīng)調(diào)理： 冰冷冰冷交感交感- -腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)+ NE+ NE、E E 下丘腦下丘腦促甲狀腺激促甲狀腺激素釋放激素素釋放激素 產(chǎn)熱量產(chǎn)熱量 (二)散熱1、散熱部位：皮膚 2、散熱方式： 1輻射thermal radiation 以發(fā)射紅外線的方式將體熱傳給外界的散熱方式 散熱量取決于 皮膚與環(huán)境的溫度差 有效輻射面積 傳導(dǎo)傳導(dǎo)thermal conductionthermal conduction 體熱直接傳給與機(jī)體接觸的低溫物體的散熱方式

18、。體熱直接傳給與機(jī)體接觸的低溫物體的散熱方式。 傳導(dǎo)散熱量取決于傳導(dǎo)散熱量取決于 與皮膚接觸物體的溫差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面積的大小 與皮膚接觸物體的導(dǎo)熱性與皮膚接觸物體的導(dǎo)熱性 臨床臨床: :冷水袋、冰帽為高熱患者降溫。冷水袋、冰帽為高熱患者降溫。 對流對流thermal convectionthermal convection 經(jīng)過氣體進(jìn)展熱量交換的散熱方式經(jīng)過氣體進(jìn)展熱量交換的散熱方式蒸發(fā)蒸發(fā)evaporationevaporation 經(jīng)過體表水分蒸發(fā)而散失體熱的一種經(jīng)過體表水分蒸發(fā)而散失體熱的一種方式。方式。 當(dāng)氣溫當(dāng)氣溫體溫時，蒸發(fā)是獨(dú)一的散體溫時，

19、蒸發(fā)是獨(dú)一的散熱途徑熱途徑 不感蒸發(fā)不感蒸發(fā)(insensible (insensible perspiration)perspiration) 低溫環(huán)境中皮膚、呼吸道的水分滲低溫環(huán)境中皮膚、呼吸道的水分滲出而蒸發(fā)。出而蒸發(fā)。 不顯汗不顯汗發(fā)汗發(fā)汗sweatingsweating又稱可感蒸發(fā)又稱可感蒸發(fā) 汗腺自動分泌汗液的過程。汗腺自動分泌汗液的過程。 3 3、汗液：、汗液： 水分：水分：9999 固體：固體： aClaCl 分泌等滲分泌等滲 經(jīng)汗腺管經(jīng)汗腺管 NaCl NaCl 被被重吸收重吸收 汗液為低滲汗液為低滲 大量出汗大量出汗高滲性脫水高滲性脫水 4、散熱的調(diào)理：、散熱的調(diào)理： 皮膚

20、循環(huán)的調(diào)理：皮膚循環(huán)的調(diào)理： 交感交感N 皮膚血管的口徑皮膚血管的口徑 其血流其血流量量 發(fā)汗的調(diào)理：發(fā)汗的調(diào)理： 交感膽堿能交感膽堿能N f(主要主要) 汗腺汗腺 腎上腺素腎上腺素N f 中樞：下丘腦中樞：下丘腦三、體溫調(diào)理三、體溫調(diào)理 自主性體溫調(diào)理自主性體溫調(diào)理 行為性體溫調(diào)理行為性體溫調(diào)理( (一一) )溫度感受器溫度感受器 熱感受器熱感受器 外周溫度感受器外周溫度感受器 冷感受器冷感受器 中樞溫度感受器中樞溫度感受器 1 1、外周溫度感受器、外周溫度感受器 覺得神經(jīng)末梢覺得神經(jīng)末梢 分布：皮膚、粘膜和內(nèi)臟分布：皮膚、粘膜和內(nèi)臟 2. 2.中樞溫度感受器中樞溫度感受器 分類：熱敏神經(jīng)元、冷敏神經(jīng)元分類：熱敏神經(jīng)元、冷敏神經(jīng)元血溫血溫?zé)崦羯窠?jīng)元激動發(fā)放頻熱敏神經(jīng)元激動發(fā)放頻率率血溫血溫冷敏神經(jīng)元激動發(fā)放頻冷敏神經(jīng)元激動發(fā)放頻率率 分布：分布： 冷敏冷敏N N元：腦干網(wǎng)狀構(gòu)造和下丘腦元：腦干網(wǎng)狀構(gòu)造和下丘腦的弓狀核的弓狀核 熱敏熱敏N N元：視