生理學第七章-能量代謝與體溫課件

1、第一節(jié)能量代謝第二節(jié)體溫新陳代謝是生命的最基本特征，它包括合成代謝和分解代謝兩種形式。物質合成代謝貯存能量，分解代謝釋放能量。在物質代謝過程中所伴隨著能量的釋放、轉移、貯存和利用，稱為能量代謝(energy metabolism)。第一節(jié)能量代謝第一節(jié)能量代謝一、能量的來源和去路（一）能量的來源1.糖2.脂肪3.蛋白質第一節(jié)能量代謝（二）能量的去路第一節(jié)能量代謝（三）能量的平衡人體能量的平衡是指機體攝入的能量與消耗的能量之間的平衡。人體每天所消耗的能量主要包括基礎代謝、身體運動和其他生理活動的能量消耗。如果一段時間內體重不變，則這段時間內機體攝人的能量與消耗的能量基本相等，能量達到“收支”平衡

2、；如果攝人能量少于消耗能量，機體會動用儲存的能源物質，使體重減輕，稱為能量的負平衡；如果攝入能量多于消耗能量，那么多余的能量就會轉變?yōu)橹荆瑢е麦w重增加，稱為能量的正平衡。第一節(jié)能量代謝二、能量代謝的測定（一）能量代謝的測定原理機體能量代謝過程中，能量在各種形式之間轉化，但不會增加也不會減少，遵循“能量守恒”定律。食物中的營養(yǎng)物質所蘊含的化學能最終全部轉化為熱能和所做的外功。因此，如果機體不做外功，只要測得機體在單位時間內散發(fā)的熱量，就可以計算出機體消耗的全部能量。我們把機體在單位時間內消耗的能量，稱為能量代謝率。第一節(jié)能量代謝（二）與能量代謝相關的幾個概念 1.食物的熱價1g食物氧化分解時所

3、釋放的能量稱為這種食物的熱價。食物的熱價分為物理熱價和生物熱價。物理熱價指的是食物在體外燃燒時釋放的能量；生物熱價指的是食物在體內氧化時釋放的能量。 2.食物的氧熱價某種食物氧化時，每消耗1LO2所產(chǎn)生的熱量稱為這種食物的氧熱價。 3.呼吸商營養(yǎng)物質在體內氧化時，一定時間內CO2產(chǎn)生量與耗O2量的比值稱為呼吸商。第一節(jié)能量代謝（三）測定方法間接測熱法直接測熱法 能量代謝率的簡易測算法第一節(jié)能量代謝三、影響能量代謝的因素第一節(jié)能量代謝四、基礎代謝（一）基礎代謝概念測定能量代謝時，易受到上述多種影響因素的干擾。所以，人體在不同功能狀態(tài)或環(huán)境條件下測定的能量代謝，不具有可比性。為此，規(guī)定在基礎狀態(tài)下

4、測定人體的能量代謝。基礎狀態(tài)是指人體處于清晨、清醒、靜臥、空腹(禁食12小時以上)、環(huán)境溫度在20-25、精神安寧的狀態(tài)。它排除了肌肉活動、食物的特殊動力效應、環(huán)境溫度和精神活動等對能量代謝的影響。在這種狀態(tài)下的能量代謝消耗，主要用在維持人體的最基本生命活動如心跳、呼吸等。人體在基礎狀態(tài)下的能量代謝稱為基礎代謝(basal metabolism)。單位時間內的基礎代謝，稱為基礎代謝率(basal metabolic rate, BMR)。基礎代謝率不是人體最低的能量代謝率，熟睡時的代謝率更低，但做夢時可增高。第一節(jié)能量代謝（二）基礎代謝測定及其臨床意義實驗證明，能量代謝率與人體的體表面積基本上

5、成正比，為了比較不同個體之間的能量代謝情況，基礎代謝率通常以每小時每平方米體表面積的產(chǎn)熱量為單位，用kJ/（m2h）表示。我國的人體體表面積可用以下兩種方法得出:體表面積測算圖法:將受試者身高與體重連成一條直線，此直線與體表面積的交點所對應的數(shù)值就是受試者的體表面積(圖7-2）。第一節(jié)能量代謝第二節(jié)體溫體溫相對恒定是內環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要指標之一。其重要意義在于:機體的新陳代謝和生命活動都是以酶促反應為基礎的，而酶類必須在適宜的溫度條件下才具有較高的生物活性。體溫過高或過低，都將使酶的活性降低甚至喪失，導致機體新陳代謝發(fā)生障礙，從而影響生命活動的正常進行。機體的溫度分為體表溫度(shell temp

6、erature)和體核溫度(core temperature)。體表溫度容易隨著環(huán)境溫度的變化而發(fā)生變化，不穩(wěn)定，各部位之間的差異也較大。機體的深部溫度稱體核溫度，比體表溫度高，而且比較穩(wěn)定。生理學通常將機體深部的平均溫度稱為體溫(body temperature)。由于體內各器官的代謝水平不同，各內臟器官的溫度也存在差別。第二節(jié)體溫一、正常體溫及其生理變動（一）正常體溫3.口腔溫度：36.737.72.腋窩溫度：36.037.41.直腸溫度：36.937.9第二節(jié)體溫（二）體溫的生理性變動一般是清晨26時最低，下午16時最高，波動幅度一般不超過1。晝夜節(jié)律成年女性體溫平均比男子高0.3，基礎

7、體溫隨月經(jīng)周期發(fā)生規(guī)律性變化（圖7-3）。性別差異第二節(jié)體溫兒童、青少年的體溫較高，隨著年齡增長，體溫逐漸接近成人體溫。老年人的體溫偏低。新生兒尤其是早產(chǎn)兒的體溫調節(jié)中樞發(fā)育還不成熟，調節(jié)體溫的能力差，易受環(huán)境溫度變化的影響。年齡肌肉活動、情緒激動、精神緊張等情況，都會使產(chǎn)熱量增加，造成體溫上升。情緒與肌肉活動第二節(jié)體溫二、機體的產(chǎn)熱和散熱（一）產(chǎn)熱過程主要產(chǎn)熱器官對體溫影響較大的產(chǎn)熱器官主要是內臟、骨骼肌和腦。安靜時機體主要由內臟進行產(chǎn)熱，其中肝臟是人體內代謝最旺盛的器官，產(chǎn)熱量也最大;運動或勞動時，骨骼肌就成為了主要的產(chǎn)熱器官，其產(chǎn)熱量可達到全身總產(chǎn)熱量的90（表7-5）。第二節(jié)體溫2.產(chǎn)

8、熱形式寒戰(zhàn)是指機體在寒冷環(huán)境中骨骼肌發(fā)生的不隨意的節(jié)律性收縮。也稱代謝產(chǎn)熱，是一種通過提高組織代謝率來增加產(chǎn)熱的形式。（1）寒戰(zhàn)產(chǎn)熱（2）非寒戰(zhàn)產(chǎn)熱 第二節(jié)體溫 3.產(chǎn)熱活動的調節(jié)（1）體液調節(jié)甲狀腺激素是調節(jié)產(chǎn)熱活動的最重要的體液因素。寒冷刺激甲狀腺激素分泌，甲狀腺激素促進細胞代謝率增加，使產(chǎn)熱增多。甲狀腺激素的特點是作用緩慢但持續(xù)時間長。腎上腺素、去甲腎上腺素和生長素等也可刺激產(chǎn)熱，它們的特點是作用迅速，但持續(xù)時間短。（2）神經(jīng)調節(jié)寒冷刺激通過機體的交感神經(jīng)，使腎上腺髓質活動增強，從而引起腎上腺素和去甲腎上腺素分泌增加，促使細胞代謝率加強，產(chǎn)熱量增多。寒冷還可通過神經(jīng)系統(tǒng)刺激下丘腦一腺垂體

9、，促使甲狀腺激素分泌，增加產(chǎn)熱。第二節(jié)體溫（二）散熱過程機體散熱的主要器官有：皮膚、呼吸道、消化道、泌尿道等。其中最主要的散熱器官是皮膚。當環(huán)境溫度低于人的體表溫度時，大部分體熱可以通過皮膚的輻射、傳導和對流方式向外界發(fā)散，一小部分隨呼出氣、尿、糞等排泄物而散發(fā)。散熱器官第二節(jié)體溫()輻射散熱：指機體的熱量以熱射線形式傳給外界較冷物體。()傳導散熱：指機體將熱量直接傳給與皮膚接觸的較冷物體。()對流散熱：指通過氣體流動來交換熱量的一種散熱方式。()蒸發(fā)散熱：是機體通過體表水分的蒸發(fā)來散熱的一種方式。()()()()散熱方式第二節(jié)體溫機體主要通過皮膚血流量的調節(jié)和發(fā)汗來調控散熱。當皮膚溫度高于環(huán)

10、境溫度時，主要通過輻射、傳導和對流方式散熱，散熱量大小主要取決于皮膚與外界環(huán)境之間的溫度差。在寒冷環(huán)境中，交感神經(jīng)活動增強，皮膚小動脈收縮，血流量減少，皮膚與環(huán)境之間的溫差減小，散熱量下降。而在炎熱環(huán)境下，交感神經(jīng)活動減弱，皮膚小動脈舒張，動一靜脈吻合支大量開放，血流量增加，皮膚溫度升高，散熱量增多。當環(huán)境溫度等于或高于皮膚溫度時，輻射、傳導和對流方式散熱效果甚微，主要依靠蒸發(fā)散熱來調節(jié)體溫。在一定范圍內，發(fā)汗量隨著氣溫的升高而增多。散熱活動的調節(jié)第二節(jié)體溫三、體溫調節(jié)（一）自主性體溫調節(jié)自主性體溫調節(jié)是指在體溫調節(jié)中樞的控制下，通過增減皮膚血流量、發(fā)汗、寒戰(zhàn)等生理反應，調節(jié)機體的產(chǎn)熱和散熱，

11、使體溫保持相對穩(wěn)定的調節(jié)方式。 機體內存在著體溫的自動調節(jié)機制，體溫調節(jié)系統(tǒng)包括溫度感受器、體溫調節(jié)中樞和效應器(圖7-4)。第二節(jié)體溫溫度感受器（）外周溫度感受器：是分布在皮膚、豁膜和內臟中的對溫度變化敏感的游離神經(jīng)末梢。根據(jù)對溫度感受范圍的不同，皮膚溫度感受器有溫覺感受器和冷覺感受器兩種。（）中樞溫度感受器：在下丘腦、脊髓、延髓腦于網(wǎng)狀結構等部位，都存在對中樞溫度變化敏感的神經(jīng)元，稱為中樞溫度感受器。根據(jù)這些神經(jīng)元對中樞神經(jīng)內血液溫度變化的反應可分為熱敏神經(jīng)元和冷敏神經(jīng)元兩類。第二節(jié)體溫體溫調節(jié)中樞實驗證明，只要保持下丘腦及其以下的神經(jīng)結構的完整，動物仍能維持相當恒定的體溫，說明調節(jié)體溫的

12、基本中樞位于下丘腦。進一步實驗表明，視前區(qū)一下丘腦前部的溫度敏感神經(jīng)元除能感受局部腦溫的變化外，還能對下丘腦以外部位，如:中腦、延髓，以及皮膚、內臟等處溫度變化的傳入信息加以整合處理，由此提示，視前區(qū)一下丘腦前部是體溫調節(jié)中樞整合機構的中心部位。第二節(jié)體溫對于正常人的體溫為什么能夠保持在37左右，有人提出了調定點(set point)學說。該學說認為，下丘腦體溫調節(jié)中樞內存在控制體溫恒定的平衡點，即調定點，其功能類似于恒溫調節(jié)器，調定點的高低決定著體溫的水平。認為感受的闌值為37，并以此為標準來調節(jié)產(chǎn)熱和散熱的平衡。體溫調定點學說第二節(jié)體溫（二）行為性體溫調節(jié)行為性體溫調節(jié)是指機體（包括變溫動物）在環(huán)境溫度變化時，通過有意識的行為和姿勢的改變來保持體溫的相對恒定，如動物避開過冷或過熱的環(huán)境向適宜的溫度環(huán)境靠近，或改變姿態(tài)如：蜷縮身體而保暖，伸展肢體而散熱，以及人類在寒冷時拱肩縮背、踏步跺腳、增減衣著、創(chuàng)造人工氣候環(huán)境等來祛暑或御寒。行為性體溫調節(jié)是以自主性體溫調節(jié)為基礎的，也是通過對產(chǎn)熱和散熱的影響而發(fā)揮作用，因此兩者不可截然分開。對人類來講，行為性體溫調節(jié)是大腦皮層參與下的有意識的活動，是對自主性調節(jié)的補充。第二節(jié)體溫四、溫度習服溫度習服是指機體在