能量代謝和體溫

生理學(xué)

銅仁職院醫(yī)學(xué)系臨床教研室張美勤老師

（第15、16次課）

2014年5月10日當(dāng)前第1頁\共有44頁\編于星期四\22點(diǎn)銅仁職院醫(yī)學(xué)系影像教研室：張美勤2011年5月26日生理學(xué)課件職院醫(yī)學(xué)系影像教研室人體生理學(xué)基礎(chǔ)當(dāng)前第2頁\共有44頁\編于星期四\22點(diǎn)

教學(xué)目標(biāo)

1、名詞解釋：熟記：能量代謝2、熟記：什么叫基礎(chǔ)代謝和基礎(chǔ)代謝率(BMR)、

其正常值？甲亢比正常高出多少百分比？

3、熟記：影響能量代謝的主要因素有哪些？4.機(jī)體能量的來源和利用。

當(dāng)前第3頁\共有44頁\編于星期四\22點(diǎn)

教學(xué)目標(biāo)（第二節(jié)體溫）

1、熟記：體溫的定義及正常值。

2、散熱的主要部位？環(huán)溫低于皮溫時(shí)的三種散熱方式？環(huán)溫高于皮溫時(shí)、唯一的散熱方式？

3、體溫調(diào)節(jié)有哪兩種方式？試述調(diào)定點(diǎn)學(xué)說。當(dāng)前第4頁\共有44頁\編于星期四\22點(diǎn)（）

第七章能量代謝和體溫當(dāng)前第5頁\共有44頁\編于星期四\22點(diǎn)

（15、16）第七章能量代謝和體溫

第一節(jié)

能量代謝(P88-90)

第二節(jié)體溫(P91-94)第一節(jié)

能量代謝能量代謝:體內(nèi)物質(zhì)代謝指過程中所伴隨的能量釋放、轉(zhuǎn)移、貯存和利用。當(dāng)前第6頁\共有44頁\編于星期四\22點(diǎn)

一、能量的來源和去路(一)能量代謝能量代謝：指物質(zhì)代謝過程中所伴隨能量的釋放、轉(zhuǎn)移、儲(chǔ)存和利用。能量的轉(zhuǎn)移和利用物質(zhì)是ATP，是體內(nèi)、儲(chǔ)存和供能物質(zhì)。

(二)能量的來源“食物或組織中三大物質(zhì)(糖、脂肪、蛋白質(zhì))是機(jī)體活動(dòng)的根本來源。生理情況下，主要靠體內(nèi)的糖和脂肪；在體內(nèi)糖原和脂肪貯備耗竭時(shí)，才靠蛋白質(zhì)供能?！?/p>

[表7-1]各種物質(zhì)產(chǎn)生能量不同。

食物的熱價(jià)：1g食物氧化分解時(shí)所釋放的熱量稱之。

[單位：千焦(kJ)或千卡(kCal)＝4.18kJ生物熱價(jià)：食物在體內(nèi)氧化時(shí)釋放出的熱量。物理熱價(jià)：指食物在體外燃燒時(shí)釋放的熱量。]當(dāng)前第7頁\共有44頁\編于星期四\22點(diǎn)1、糖供能占70%，其中腦組織所需能量則完全來源于糖及糖的有氧氧化。還有無氧酵解途徑直接為組織細(xì)胞供能?！巴瑫r(shí)，可合成糖原儲(chǔ)存在肝和肌細(xì)胞中。甘油和一些AA也可以轉(zhuǎn)化為GS。當(dāng)攝入量大于機(jī)體消耗時(shí)，糖可轉(zhuǎn)化為脂肪儲(chǔ)存。此外，肝糖原對(duì)維持正常的血糖水平非常重要，并處于動(dòng)態(tài)平衡?！?/p>

2、脂肪：占供能的30%；占體重20%，熱39.75KJ/g，饑餓時(shí)增高，則成為機(jī)體的主要供能物質(zhì)?！笆歉鞣N能源物質(zhì)儲(chǔ)存的主要方式。機(jī)體的脂肪中，有來自攝入機(jī)體的外源性脂肪、糖和某些AA在體內(nèi)轉(zhuǎn)化形成的內(nèi)源性脂肪?！?、蛋白質(zhì)：供能的量很小(長(zhǎng)期饑餓或極度消耗時(shí)，才成為主要能量來源)。“正常情況下，蛋白質(zhì)主要用于合成細(xì)胞的組成成分，-供生長(zhǎng)發(fā)育、修復(fù)以及激素、抗體、酶等生物活性物質(zhì)的合成。”

【生物熱價(jià)17.99Kj/g、物理熱價(jià)23.43Kj/g，氧化不完全，產(chǎn)物為尿素、尿酸、肌酸等經(jīng)腎臟從尿排出?！慨?dāng)前第8頁\共有44頁\編于星期四\22點(diǎn)【不講！】呼吸商(RQ)

物質(zhì)代謝與氣體代謝有密切關(guān)系，

呼吸商(RQ)：物質(zhì)氧化時(shí)，一定時(shí)間內(nèi)CO2產(chǎn)生量和耗O2

量的比值稱RQ。注：①1moL的ATP，可釋放出：33.5KJ(千焦)

呼吸商：糖為1.0，脂肪為0.71，蛋白質(zhì)為0.8L/g。

RQ大小反應(yīng)能量供應(yīng)的物質(zhì)種類及量的比例：正常人混合膳食時(shí)RQ為0.85左右，基礎(chǔ)狀態(tài)下的RQ則為0.82。表7-2為非蛋白商。

RQ＝1.0→氧化糖（最大）；RQ＝0.70→氧化脂肪(最小)RQ＝0.82→一般飲食；RQ＝0.80或＜1.0→長(zhǎng)期饑餓

產(chǎn)生CO2mol數(shù)0.83RQ＝───────如糖的RQ=———=1.0 消耗O2mol數(shù) 0.83當(dāng)前第9頁\共有44頁\編于星期四\22點(diǎn)(三)能量去路“營養(yǎng)物質(zhì)所釋放的能量中、有50%轉(zhuǎn)化為熱能，以維持體溫；其余50%以自由能形式貯存于ATP中。被機(jī)體利用來完成各種生理機(jī)能活動(dòng)。如合成、生長(zhǎng)、肌肉收縮、腺體分泌、神經(jīng)傳導(dǎo)、主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)等其余的?！碑?dāng)前第10頁\共有44頁\編于星期四\22點(diǎn)三、影響能量代謝的因素

(一)骨骼肌活動(dòng)

骨骼肌活動(dòng)對(duì)能量代謝的影響最大?！皺C(jī)體的輕微活動(dòng)甚至不明顯的骨骼肌緊張，都可提高能量代謝；劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)的產(chǎn)熱量可為安靜時(shí)的數(shù)十倍”。

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───────────────當(dāng)前第11頁\共有44頁\編于星期四\22點(diǎn)

(二)精神活動(dòng)

(人在平靜地思考問題時(shí)，能量代謝受到的影響不大，其產(chǎn)熱量一般不超過4%。)

應(yīng)急狀態(tài)：精神處于緊張(煩躁、憤怒、恐懼、情緒激動(dòng)焦慮等)時(shí)→使肌肉緊張性增強(qiáng)；交感→腎上腺髓質(zhì)等促進(jìn)代謝的內(nèi)分泌激素釋放增多，產(chǎn)熱量可顯著增加。當(dāng)前第12頁\共有44頁\編于星期四\22點(diǎn)(三)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)食有所增加，食物使機(jī)體產(chǎn)生“額外”熱量消耗的現(xiàn)象稱為食物的特殊動(dòng)力作用。

【不講】各種營養(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％?！科洚a(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)。當(dāng)前第13頁\共有44頁\編于星期四\22點(diǎn)(四)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30℃或低于20℃時(shí)，能量代謝率增加。即“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。當(dāng)環(huán)境溫度超過30℃時(shí)，體內(nèi)生化反應(yīng)加速、呼吸、循環(huán)功能增強(qiáng)，能量代謝率增加。”當(dāng)前第14頁\共有44頁\編于星期四\22點(diǎn)

三、基礎(chǔ)代謝

(教P90)(一)基礎(chǔ)代謝概念1.

定義：“指機(jī)體在基礎(chǔ)狀態(tài)下的能量代謝稱為基礎(chǔ)代謝”?；A(chǔ)狀態(tài)：

①清晨空腹。即禁食12以上，前一天飲食應(yīng)清淡、不要太飽，以排除食物特殊動(dòng)力效應(yīng)的影響。②清醒、情緒良好。排除精神緊張的影響。③靜(平)臥。(小時(shí)以上)半全身肌肉放松，盡力排除肌肉活動(dòng)的影響。④室溫20-25℃。排除環(huán)溫的影響。(二)基礎(chǔ)代謝率(BMR)：定義：指基礎(chǔ)代謝狀態(tài)下單位時(shí)間內(nèi)的能量代謝稱之。基礎(chǔ)代謝率可隨性別、年齡等不同而有變動(dòng)。男＞女；幼＞成年，隨年齡增大而降低。當(dāng)前第15頁\共有44頁\編于星期四\22點(diǎn)BMR的測(cè)定和正常值

【補(bǔ)：

1.BMR的測(cè)定:(通常采用簡(jiǎn)易法)為了比較不同個(gè)體之間的能量代謝情況，通常以KJ∕M2.h表示?？刹椋后w表面積測(cè)算圖。相對(duì)值簡(jiǎn)易方法:BMR=(脈搏+脈壓-111)×100%】

實(shí)測(cè)值–正常值基礎(chǔ)代謝率(BMR)＝

×100%正常值2.BMR正常值：＝±15％＞±20％→可能是病態(tài)補(bǔ)：診斷甲亢的主要方法：甲亢

(比正常高出)：+25％～+80%；

甲功低下(比正常低)：-20%～-40%。

當(dāng)前第16頁\共有44頁\編于星期四\22點(diǎn)(其它：如糖尿病、腎上腺皮質(zhì)機(jī)能亢進(jìn)、BMR增高)發(fā)燒：體溫每升高1℃，BMR升高±3%.當(dāng)前第17頁\共有44頁\編于星期四\22點(diǎn)當(dāng)前第18頁\共有44頁\編于星期四\22點(diǎn)概念：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)(酶促反應(yīng))正常進(jìn)行的必需條件。

T＜34℃→

意識(shí)喪失；T＜25℃→呼吸、心跳停止；T＞41℃→NS功能障礙、甚至損傷T＞43℃→酶變性有生命危險(xiǎn);T=27℃→低溫麻醉。第二節(jié)體溫當(dāng)前第19頁\共有44頁\編于星期四\22點(diǎn)一、正常體溫及生理波動(dòng)（一）體溫及正常值

1.體溫：指機(jī)體深部的平均溫度，即體核溫度。37.5℃±。機(jī)體深部的溫度較為恒定，臨床上通常用--1)口溫：為36.7～37.7℃。2)直腸溫〔肛溫〕：為36.9～37.9℃；[入直腸6Cm以上]。3)腋溫：為36.0～37.4℃?！?-10分鐘】

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。

另外，鼓膜的溫度與下丘腦相近，實(shí)驗(yàn)中為腦組織溫度，也將用于臨床。當(dāng)前第20頁\共有44頁\編于星期四\22點(diǎn)2.體溫的生理波動(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。[日節(jié)律受下丘腦生物鐘的控制]清晨2-6體溫最低；午后1-6最高,但波動(dòng)幅度不超過1℃。

2.性別的影響：“⑴成年女子T平均比男子高0.3℃。⑵女子T還隨月經(jīng)周期而產(chǎn)生周期性波動(dòng)。排卵日最低（約1℃）。(排卵后升高0.2～0.5℃)

測(cè)定T有助于了解是否排卵和確定排卵日期)這種變化規(guī)律是由于體內(nèi)孕激素水平的周期性變化所致。因此，連續(xù)測(cè)定體溫，可以判定受試者有無排卵及日期”。

當(dāng)前第21頁\共有44頁\編于星期四\22點(diǎn)

當(dāng)前第22頁\共有44頁\編于星期四\22點(diǎn)

3.年齡差異新生兒體溫＞成年人＞老年人,新生兒和老年人體溫調(diào)節(jié)能力差,應(yīng)注意保溫(特別是早產(chǎn)兒)

4.肌肉活動(dòng):肌肉劇烈活動(dòng)時(shí)，肌肉代謝明顯增強(qiáng)，產(chǎn)熱增加，T↑達(dá)1℃-2℃。(測(cè)T應(yīng)安靜下來；小兒防哭鬧。)

5.環(huán)溫↑或↓；

情緒激動(dòng)、精神緊張、進(jìn)食等情況，(交感N(+)腎上腺素、甲狀腺H↑-T↑)都會(huì)影響體溫；全身麻醉時(shí)，因抑制T調(diào)節(jié)中樞和擴(kuò)張皮膚血管、骨骼肌松弛，使體溫降低；因此術(shù)中應(yīng)注意保溫。當(dāng)前第23頁\共有44頁\編于星期四\22點(diǎn)二、人體的產(chǎn)熱和散熱T波動(dòng)-靠T調(diào)節(jié)下的產(chǎn)熱和散熱活動(dòng)取得動(dòng)態(tài)平衡。(一)、產(chǎn)熱

安靜狀態(tài)：是內(nèi)臟（肝臟、腦)1.主要產(chǎn)熱器官活動(dòng)狀態(tài)：主要產(chǎn)熱器官是骨骼肌表7-4：產(chǎn)熱器官：肝、骨骼??；

散熱器官：皮溫要與環(huán)溫之差。當(dāng)前第24頁\共有44頁\編于星期四\22點(diǎn)

2.產(chǎn)熱形式及其調(diào)節(jié)⑴寒戰(zhàn)性產(chǎn)熱：骨骼肌不隨意的律性收縮，增加產(chǎn)熱量為正常4-6倍。(中樞：下丘腦后部)[皮溫↓-脊髓和皮膚冷感受器-中樞-前角aN元-骨骼肌緊張↑-臨界值→寒戰(zhàn)]⑵非寒戰(zhàn)性產(chǎn)熱：又稱代謝產(chǎn)熱；寒冷環(huán)境中，機(jī)體所有的組織器官都能進(jìn)行代謝產(chǎn)熱。(褐色脂肪占總產(chǎn)熱的70％，但只轉(zhuǎn)分化熱能。)當(dāng)前第25頁\共有44頁\編于星期四\22點(diǎn)(3).產(chǎn)熱的調(diào)節(jié)⑴寒冷刺激時(shí)↓交感-腎上腺髓質(zhì)↓NE、Adr↑↓產(chǎn)熱量↑特點(diǎn)：

作用迅速↑維持時(shí)間短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)當(dāng)前第26頁\共有44頁\編于星期四\22點(diǎn)

(二)散熱

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:當(dāng)前第27頁\共有44頁\編于星期四\22點(diǎn)1.物理散熱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。輻射散熱量取決于有效輻射面積皮膚與環(huán)境的溫度差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。其散熱量取決于：①皮膚與接觸物之間的溫差；②接觸面積③接觸物的“導(dǎo)熱性能”有關(guān)。如臨床上用冰袋、冰帽給高熱病人降溫。當(dāng)前第28頁\共有44頁\編于星期四\22點(diǎn)

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。散熱量與風(fēng)速成正比，如穿衣就是減少空氣對(duì)流散熱。當(dāng)環(huán)溫等于或高于皮溫時(shí)，以上散熱方式停止，蒸發(fā)散熱成為唯一散熱方式。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。當(dāng)前第29頁\共有44頁\編于星期四\22點(diǎn)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)：(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便蒸發(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600-800ml；呼吸道200-400)

∴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。

當(dāng)前第30頁\共有44頁\編于星期四\22點(diǎn)生理散熱：皮膚血管運(yùn)動(dòng)。

②可感蒸發(fā)(發(fā)汗)：汗腺分泌汗液。人在安靜時(shí)，當(dāng)環(huán)溫達(dá)到30℃左右時(shí)，便開始發(fā)汗；如果空氣濕度大、衣著又多，氣溫達(dá)25℃便可發(fā)汗；劇烈活動(dòng)時(shí)，由于產(chǎn)熱量↑，雖然環(huán)境溫度低于20℃亦可發(fā)汗。

高溫(炎熱)或劇烈活動(dòng)，短時(shí)間內(nèi)發(fā)汗量可達(dá)1.5L/h。先天性汗腺缺乏者,當(dāng)環(huán)境溫度高于體溫時(shí),易中署而死亡。

當(dāng)前第31頁\共有44頁\編于星期四\22點(diǎn)

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(無葡萄糖和蛋白質(zhì))汗液當(dāng)前第32頁\共有44頁\編于星期四\22點(diǎn)發(fā)汗項(xiàng)目溫?zé)嵝园l(fā)汗精神性發(fā)汗汗腺部位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)支配中樞下丘腦；交感神經(jīng)的膽堿能節(jié)后纖維腎上腺素能神經(jīng)纖維支配刺激溫?zé)岽碳で榫w激動(dòng)或精神緊張意義加強(qiáng)散熱，參與體溫調(diào)節(jié)與體溫調(diào)節(jié)關(guān)系不大，與濕潤(rùn)手掌和足跖，增加摩擦力有關(guān)

2.散熱的調(diào)節(jié)：⑴皮膚血流量的調(diào)節(jié):環(huán)溫↓→交感N興奮→NE+a→皮膚血管收縮→血流量↓→散熱量↓→T正常;環(huán)溫↑→交感N興奮性↓→皮膚血管舒張→A-V開放→血流量↑→散熱量↑→防止T過高。

⑵發(fā)汗的調(diào)節(jié)溫性發(fā)汗：由體內(nèi)外溫?zé)嵝詓t，引起的汗腺分泌稱之。精神性發(fā)汗：精神緊張引起的發(fā)汗(主在掌心足心)。當(dāng)前第33頁\共有44頁\編于星期四\22點(diǎn)三、體溫調(diào)節(jié)(行為性自主性、）體溫的相對(duì)恒定，是機(jī)體通過“兩個(gè)調(diào)節(jié)”使產(chǎn)熱、散熱保持平衡的結(jié)果。行為性T調(diào)節(jié)：指在腦皮質(zhì)控制下、通過行為來保持T的相對(duì)恒定。

(如蜷身、跺腳、衣著增減、空調(diào))自主性T調(diào)節(jié)：在下丘腦控制下、通過發(fā)動(dòng)產(chǎn)熱和散熱進(jìn)行的T調(diào)節(jié)。(如寒戰(zhàn)、發(fā)汗、改變皮膚血流量等)

當(dāng)前第34頁\共有44頁\編于星期四\22點(diǎn)自主性T調(diào)節(jié)屬自動(dòng)控制系統(tǒng)：體溫自動(dòng)調(diào)節(jié)的機(jī)制提出了“調(diào)定點(diǎn)”學(xué)說：即體溫調(diào)節(jié)類似恒溫器的調(diào)節(jié)；PO/AH中的溫敏N元可能起著“調(diào)定點(diǎn)”的作用；“調(diào)定點(diǎn)”所規(guī)定的溫度值決定著體溫的高低。前饋(調(diào)節(jié))←皮膚溫度感受器←干擾干擾因素：致熱原使調(diào)定點(diǎn)↑孕激素使調(diào)定點(diǎn)↑當(dāng)前第35頁\共有44頁\編于星期四\22點(diǎn)注：皮膚溫度感受器可作為外環(huán)境干擾因素的監(jiān)視裝置、較深部溫度感受器產(chǎn)生的反饋信息更快地作用于控制系統(tǒng)，此屬于前饋信息。這種由前饋信息引起的調(diào)節(jié)方式稱為：前饋調(diào)節(jié)。

下面分別討論體溫自動(dòng)控制系統(tǒng)中的主要環(huán)節(jié)。

當(dāng)前第36頁\共有44頁\編于星期四\22點(diǎn)

(一)溫度感受器：

1.外周溫度感受器(監(jiān)測(cè)機(jī)體外周體溫)。⑴分布：全身皮膚、某些粘膜和內(nèi)臟和肌肉等處。冷感受器⑵類型對(duì)局部T↑↓敏感，起監(jiān)視作用。熱感受器冷敏N元

2、中樞溫度感受器：分布在中樞熱敏N元血溫↑→熱敏神經(jīng)元沖動(dòng)發(fā)放頻率↑血溫↓→冷敏神經(jīng)元沖動(dòng)發(fā)放頻率↑分布：下丘腦、腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和脊髓等處。當(dāng)前第37頁\共有44頁\編于星期四\22點(diǎn)

局部腦溫變動(dòng)0.1℃,溫度敏感N元就會(huì)興奮,開始調(diào)節(jié)T：