生理學(xué)課件能量代謝與體溫

生理學(xué)課件能量代謝與體溫第一頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日

第一節(jié)能量代謝能量代謝: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。一、機(jī)體能量的來(lái)源與利用(一)能量來(lái)源

機(jī)體的能量主要來(lái)源于糖、脂肪和蛋白質(zhì)三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)中蘊(yùn)藏的化學(xué)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。缺氧和血糖水平過(guò)低，均可導(dǎo)致意識(shí)障礙、昏迷以及抽搐。

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)。第二頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日

食物中蘊(yùn)藏的化學(xué)能(C-H鍵)。

ATP既是體內(nèi)重要的儲(chǔ)能物質(zhì)，又

是直接供能物質(zhì);1molATPADP(釋

放33.47kJ能量)。

磷酸肌酸(creatinephosphate,CP)

不是機(jī)體直接的供能物質(zhì)，而是ATP的

儲(chǔ)存庫(kù)。

第三頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日(二)能量去路能源物質(zhì)釋放的能量有50%轉(zhuǎn)化為熱能，其余以化學(xué)能形式貯存于ATP中。除骨骼肌運(yùn)動(dòng)時(shí)所完成的機(jī)械外功，其余的自由能最終也轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?。第四?yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日（三）能量代謝的表示方法能量守恒定律機(jī)體在單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)熱量稱為能量代謝率。通常以單位時(shí)間內(nèi)每平方米體表面積的產(chǎn)熱量為單位，用kJ/（m2.h）或kJ/（m2.min）表示.第五頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日

機(jī)體的能量代謝也遵循“能量守恒定律”：即在安靜不作外功時(shí)，機(jī)體物質(zhì)代謝過(guò)程中所釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為熱能。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。

第六頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日二、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。全身劇烈活動(dòng)時(shí)，短時(shí)間內(nèi)其總產(chǎn)熱量比安靜時(shí)高出數(shù)十倍。表7-3表明不同勞動(dòng)或運(yùn)動(dòng)時(shí)的能量代謝率。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───────────────第七頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日(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)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。第八頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日(三)環(huán)境溫度1.人體安靜時(shí)的能量代謝,在20～30℃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。3.當(dāng)環(huán)境溫度低于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?，同時(shí)增加能量代謝率。4.艦艇艙內(nèi)溫度可高達(dá)60℃,故艦員的能量代謝率很高。第九頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日(四)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開始,持續(xù)7～8h),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，這些“額外”熱量是由進(jìn)食引起的。食物能使機(jī)體產(chǎn)生“額外”熱量的現(xiàn)象稱為食物的特殊動(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4～6％。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)。第十頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日三、基礎(chǔ)代謝(一)概念

1.基礎(chǔ)代謝：機(jī)體在基礎(chǔ)狀態(tài)下的能量代謝稱為基礎(chǔ)代謝。

基礎(chǔ)狀態(tài)的條件如下：

①清晨空腹，即禁食12～14h，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。②平臥，全身肌肉放松，盡力排除肌肉活動(dòng)的影響。③清醒且情緒安閑，以排除精神緊張的影響。④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。第十一頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日(二)BMR的測(cè)定和正常值

1.BMR的測(cè)定:(通常采用簡(jiǎn)易法)

①把基礎(chǔ)狀態(tài)下的呼吸商定為0.82、氧熱價(jià)為20.20KJ。②測(cè)出1h內(nèi)(測(cè)6min的耗氧量×10)的耗氧量。③測(cè)出體表面積。④按下面公式計(jì)算出BMR實(shí)測(cè)值：BMR實(shí)測(cè)值＝20.195×耗氧量/體表面積⑤對(duì)照表7-4的BMR平均值,按下面公式計(jì)算出BMR相對(duì)值：BMR相對(duì)值＝BMR實(shí)測(cè)值-BMR平均值BMR平均值2.BMR正常值：＝±10％～±15％＞±20％→可能是病態(tài)甲亢：+25％～+80%；甲減：-20%～-40%發(fā)燒：體溫每升高1℃，BMR升高13%.×100%第十二頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日表7-4

研究表明,機(jī)體能量代謝率與體重相關(guān)性不明顯,而與體表面積基本上成正比。如：以體重為指標(biāo),身材瘦小者的產(chǎn)熱量/Kg顯著高于身材高大者;以體表面積為指標(biāo),則身材高大或瘦小者的產(chǎn)熱量/m2都比較接近。

人體表面積推算:①公式計(jì)算：＝0.0061×身高（cm)＋0.0128×體重(kg)－0.1529②體表面積測(cè)算圖測(cè)出。

第十三頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日復(fù)習(xí)思考題1.簡(jiǎn)述影響能量代謝的因素。2.何謂基礎(chǔ)代謝？測(cè)定基礎(chǔ)代謝率需要控制哪些因素？第十四頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日第二節(jié)體溫概念：指身體深部的平均溫度，即體核溫度。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。體溫過(guò)高、過(guò)低都會(huì)影響酶的活性，導(dǎo)致生理功能的障礙，甚至造成死亡。如：T＜22℃→心跳停止；T＞43℃→酶變性而死亡;T=27℃→低溫麻醉。第十五頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日一、人體正常體溫及生理變動(dòng)（一）正常體溫通常體溫的測(cè)量部位為腋窩、口腔和直腸溫。

1.肛溫：正常為36.9～37.9℃。

2.口溫：約比直腸低0.2℃,為36.7～37.2℃。

3.腋溫：約比口腔低0.3℃,為36.0～37.2℃。肛溫比較接近機(jī)體深部的溫度，但由于測(cè)試不便，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）。

另外，科研中還常用食管溫度（=體核溫度）、鼓膜溫度（=下丘腦溫度）。第十六頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日（二）體溫的生理變動(dòng)正常人的體溫可因晝夜、性別、年齡和機(jī)體的活動(dòng)等而有所變動(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)，稱為體溫的晝夜節(jié)律。一般是清晨2～6h時(shí)最低，下午2～8h最高，波動(dòng)幅度一般不超過(guò)1℃。

體溫的晝夜節(jié)律是生物節(jié)律的表現(xiàn)之一。與人晝動(dòng)夜息的生活規(guī)律，以及代謝、血液循環(huán)、呼吸等機(jī)能的相應(yīng)周期性變化有關(guān)。長(zhǎng)期夜間工作的人，上述周期性變化可以發(fā)生顛倒。第十七頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日

2.性別差異⑴成年女子體溫平均比男子高0.3℃。⑵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℃）。

第十八頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日

3.年齡差異

新生兒體溫＞成年人＞老年人。

體溫隨著年齡的增長(zhǎng)有逐漸降低的趨勢(shì)（與代謝率降低逐漸有關(guān)），大約每增長(zhǎng)10歲，體溫約降低0.05℃。14～16歲的青年人體溫與成年人相近。新生兒（特別是早產(chǎn)兒）由于體溫調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)尚未發(fā)育完善、老年人由于調(diào)節(jié)能力差，易受環(huán)境溫度的影響。第十九頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日

4.其他●

肌肉活動(dòng)時(shí)，肌肉代謝明顯增強(qiáng)，產(chǎn)熱增加，可使體溫暫時(shí)升高1～2℃。所以測(cè)體溫時(shí)，要先讓受試者安靜一段時(shí)間，小兒應(yīng)防止其哭鬧?！?/p>

情緒激動(dòng)、精神緊張、進(jìn)食等情況，都會(huì)影響體溫?！?/p>

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，所以全麻時(shí)應(yīng)注意保溫。第二十頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日二、機(jī)體的產(chǎn)熱和散熱

人體正常體溫的維持，是在體溫調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的協(xié)調(diào)和控制下，產(chǎn)熱和散熱過(guò)程達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡的結(jié)果。第二十一頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日(一)產(chǎn)熱

1.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。

此外，環(huán)境溫度、進(jìn)食、精神緊張等能夠影響能量代謝的因素，也都可影響機(jī)體的產(chǎn)熱量。第二十二頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日2.產(chǎn)熱形式⑴戰(zhàn)栗產(chǎn)熱：骨骼肌不隨意的節(jié)律性收縮，其特點(diǎn)是屈肌和伸肌同時(shí)收縮，不做外功但產(chǎn)熱量很高。實(shí)際上，機(jī)體在寒冷環(huán)境中，通常在戰(zhàn)栗之前，首先出現(xiàn)戰(zhàn)栗前肌緊張，當(dāng)肌緊張上升到一臨界水平時(shí)就轉(zhuǎn)變?yōu)閼?zhàn)栗。⑵非戰(zhàn)栗產(chǎn)熱：又稱代謝產(chǎn)熱，機(jī)體所有的組織器官都能進(jìn)行代謝產(chǎn)熱，但以褐色脂肪組織的產(chǎn)熱量最大（約占70%）。第二十三頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日3.產(chǎn)熱活動(dòng)的調(diào)節(jié)

⑵機(jī)體在寒冷環(huán)境幾周后↓甲狀腺↓T3、T4↑↓代謝率↑(增加4～5倍)↓產(chǎn)熱量↑特點(diǎn)：作用緩慢，維持時(shí)間長(zhǎng)。⑴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。第二十四頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日

(二)散熱

1.散熱部位：主：皮膚面積大與外界接觸血流豐富有汗腺次：肺、尿、糞2.散熱方式：當(dāng)外界氣溫＜低于人體表層溫度時(shí)，人體主要通過(guò)輻射、傳導(dǎo)和對(duì)流方式散熱，其散熱量約占總量70％。當(dāng)外界溫度＝接近或＞高于皮膚溫度時(shí)，機(jī)體的散熱是依靠蒸發(fā)方式散熱。機(jī)體散熱方式有以下幾種:第二十五頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日

⑴輻射散熱：指體熱以熱射線形式傳給溫度較低的周圍環(huán)境中的散熱方式。

輻射散熱量的多少取決于

在高溫環(huán)境中作業(yè)（如艦船、煉鋼人員）,因環(huán)境溫度高于皮膚溫度，機(jī)體不僅不能輻射散熱，反而會(huì)吸收周圍的熱量，故易發(fā)生中暑。

機(jī)體的有效輻射面積皮膚與環(huán)境的溫度差第二十六頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日

⑵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。傳導(dǎo)散熱量取決于

水的導(dǎo)熱性好，因此臨床上常利用冷水袋或冰袋為高熱患者降溫。脂肪的導(dǎo)熱性差，因而肥胖者炎熱的天氣易出汗。

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物體的導(dǎo)熱性第二十七頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日⑶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。對(duì)流散熱量主要取決于衣服覆蓋于體表，不易實(shí)現(xiàn)對(duì)流；棉、毛纖維間的空氣不易流動(dòng)，因此增加衣著可以保溫御寒。若在較密閉的高溫環(huán)境中（如船艙內(nèi)）或悶熱氣候，因空氣對(duì)流差，易發(fā)生中暑。氣溫風(fēng)速第二十八頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日⑷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。

每1.0ｇ水蒸發(fā)可帶走熱量2.44KJ。

當(dāng)氣溫≥體溫時(shí)，蒸發(fā)是唯一的散熱途徑

①不感蒸發(fā)：又稱不顯汗。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（皮膚約占2/3,肺占1/3）?！?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。

第二十九頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日

②發(fā)汗：又稱可感蒸發(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?！甙l(fā)汗散熱是通過(guò)汗液蒸發(fā)吸收體表熱量實(shí)現(xiàn)的，∴若將汗液擦掉則不能起到蒸發(fā)散熱的效果；汗腺缺乏(如燒傷病人)或汗腺分泌障礙者，在熱環(huán)境中就可導(dǎo)致體溫升高危及生命。第三十頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日汗液：水分：＞99％∵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?！鄼C(jī)體大量出汗可造成高滲性脫水，要補(bǔ)充大量的水份和適量的ＮaCl。固體：＜１％大部分為NaCl其余為KCl、尿素、乳酸等無(wú)葡萄糖和蛋白質(zhì)第三十一頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日溫?zé)嵝园l(fā)汗精神性發(fā)汗汗腺全身絕大部分汗腺分泌(手掌、足跖除外）手掌、足跖、前額和腋窩等部位汗腺神經(jīng)支配交感神經(jīng)的膽堿能節(jié)后纖維腎上腺素能神經(jīng)纖維刺激溫?zé)岽碳で榫w激動(dòng)或精神緊張意義加強(qiáng)散熱，對(duì)體溫調(diào)節(jié)有重要作用。與體溫調(diào)節(jié)無(wú)關(guān)，可能與濕潤(rùn)手掌和足跖，增加摩擦力有關(guān)。

3.散熱的調(diào)節(jié)：⑴皮膚循環(huán)的調(diào)節(jié)：機(jī)體通過(guò)交感N調(diào)控著皮膚血管的口徑，以改變其血流量，改變皮膚溫度，從而影響輻射、對(duì)流和傳導(dǎo)散熱量。⑵發(fā)汗的調(diào)節(jié)：發(fā)汗是反射性調(diào)節(jié)?！咧浜瓜俚纳窠?jīng)纖維的不同，∴發(fā)汗分為：第三十二頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日三、體溫調(diào)節(jié)體溫的相對(duì)穩(wěn)定，是通過(guò)許多與體溫調(diào)節(jié)有關(guān)的生理功能，相互協(xié)調(diào)，達(dá)到產(chǎn)熱和散熱相對(duì)平衡而實(shí)現(xiàn)的。(一)溫度感受器

1.外周溫度感受器

⑴分布：全身皮膚、某些粘膜和腹腔內(nèi)臟等處。⑵類型：溫覺感受器和冷覺感受器皮溫≈30℃時(shí)→