人體解剖生理學能量代謝和體溫培訓課件

人體解剖生理學能量代謝和體溫

第一節(jié)能量代謝

能量代謝：指體內物質代謝過程中所伴隨的能量釋放、轉移、貯存和利用的過程。1、機體所需能量的直接來源主要是ATP。

機體能量的直接提供者是腺苷三磷酸（ATP）。ATP既是體內重要的儲能物質，又是直接的供能物質。

體內含有高能磷酸鍵的分子還有肌酸磷酸（creatinephosphate,CP）等。

2人體解剖生理學能量代謝和體溫2、機體能量的來源與轉移、利用(1)ATP能量來源1.糖:主要(70％以上)2.脂肪：次之(30％)3.蛋白質：很少(長期饑餓或極度消耗時，才成為主要能量來源)。3人體解剖生理學能量代謝和體溫(2)能量轉移與利用4人體解剖生理學能量代謝和體溫二、能量代謝的測定(一)能量代謝測定的基本原理

機體的能量代謝也遵循“能量守恒定律”：即在安靜不作外功時，機體物質代謝過程中所釋放的能量全部轉化為熱能。因此，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單位時間內能量代謝的量，即能量代謝率。

5人體解剖生理學能量代謝和體溫(二)能量代謝的測定方法

1.直接測熱法：直接測量從機體體表、呼出氣、尿液和糞便排出的總熱量。這種方法測定準確，但設備復雜，操作繁瑣現(xiàn)已極少應用。

6人體解剖生理學能量代謝和體溫2、間接測熱法：

⑴間接測熱法原理：利用“定比定律”（即反應物的量與生成物的量呈一定的比例關系），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。7人體解剖生理學能量代謝和體溫

①食物的熱價:1ｇ食物在氧化時所釋放出來的熱量，稱為食物的熱價。

物理熱價：指食物在體外燃燒時釋放的熱量。

生物熱價：指在體內氧化時所產(chǎn)生的熱量。

糖與脂肪：物理熱價＝生物熱價

蛋白質：物理熱價＞生物熱價②食物的氧熱價：某種食物氧化時,每消耗1L氧所產(chǎn)生的熱量稱為該種食物的氧熱價。8人體解剖生理學能量代謝和體溫

③呼吸商(RQ)：指一定時間內，機體的CO2產(chǎn)生量與耗O2量的比值。RQ＝CO2產(chǎn)生量/耗O2量

三種營養(yǎng)物質氧化的幾種數(shù)據(jù)───────────────────────────物質耗氧量產(chǎn)CO2量物理熱價生理熱價氧熱價呼吸商(L/g)(L/g)(KJ/g)(KJ/g)(KJ/g)(RQ)───────────────────────────糖0.830.8317.017.021.01.00脂肪1.981.4339.839.819.70.71蛋白質0.950.7623.518.018.80.85───────────────────────────

RQ＝1.0→氧化糖；RQ＝0.70→氧化脂肪RQ＝0.82→一般飲食；RQ＝0.80或＜1.0→長期饑餓9人體解剖生理學能量代謝和體溫

④非蛋白呼吸商(NPRQ):指一定時間內，機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★※分解蛋白產(chǎn)生CO2量=NP×6.25×0.76(L)★

分解蛋白耗O2量=NP×6.25×0.95(L)6.25=每產(chǎn)生1g尿氮(NP)需氧化蛋白6.25g0.76(L)=每氧化1g蛋白的產(chǎn)生CO2量0.95(L)=每氧化1g蛋白的耗O2量非蛋白呼吸商(NPRQ)及氧熱價見:表7-210人體解剖生理學能量代謝和體溫11人體解剖生理學能量代謝和體溫⑵間接測熱法步驟：①測定CO2產(chǎn)生量和耗O2量：開放式或閉合式。②測定尿氮量：根據(jù)尿氮量估算蛋白質氧化的量。③計算出NPRQ：=非蛋白CO2產(chǎn)生量/非蛋白耗O2量。④查出非蛋白食物氧熱價：根據(jù)NPRQ在“NPRQ及氧熱價表”查出所對應的氧熱價。⑤計算出非蛋白食物的產(chǎn)熱量：NPRQ表查出的氧熱價×非蛋白耗O2量。⑥能量代謝計算：=非蛋白食物的產(chǎn)熱量+蛋白食物的產(chǎn)熱量。

12人體解剖生理學能量代謝和體溫（3）閉合式測定法：

①將混合膳食的RQ定為0.82，氧熱價=20.20kJ/L；②測定6min的耗O2量；③能量代謝計算：=耗O2量×氧熱價。（4）開放式測定法：13人體解剖生理學能量代謝和體溫三、影響能量代謝的主要因素

(一)肌肉活動肌肉活動對能量代謝的影響最大。全身劇烈活動時，短時間內其總產(chǎn)熱量比安靜時高出數(shù)十倍。表7-3機體不同狀態(tài)時的能量代謝率───────────────

狀態(tài)產(chǎn)熱量(KJ/m2.min)───────────────躺臥2.73開會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持重機槍躍進42.39───────────────14人體解剖生理學能量代謝和體溫(二)

精神活動人在平靜地思考問題時，能量代謝受到的影響不大，其產(chǎn)熱量一般不超過4%。但精神處于緊張狀態(tài)(煩躁、恐懼、情緒激動等)時，由于會導致無意識的肌肉緊張性增強、交感神經(jīng)興奮及促進代謝的內分泌激素釋放增多等原因，產(chǎn)熱量可顯著增加。15人體解剖生理學能量代謝和體溫(三)食物的特殊動力效應人進食后一段時間內(從進食后1h開始,持續(xù)7～8h),即使同樣處于安靜狀態(tài)，但產(chǎn)熱量卻比進食前有所增加，這些“額外”熱量是由進食引起的。食物能使機體產(chǎn)生“額外”熱量的現(xiàn)象稱為食物的特殊動力效應。16人體解剖生理學能量代謝和體溫(四)環(huán)境溫度1、人體安靜時的能量代謝,在20～30℃的環(huán)境中較為穩(wěn)定。2、環(huán)境溫度超過30℃，能量代謝率增加。3、當環(huán)境溫度低于20℃時，隨著溫度的不斷下降，機體能量代謝率增加。4、艦艇艙內溫度可高達60℃,故艦員的能量代謝率很高。17人體解剖生理學能量代謝和體溫四、基礎代謝(一)概念1、基礎代謝：機體在基礎狀態(tài)下的能量代謝稱為基礎代謝。

基礎狀態(tài)的條件如下：

①清晨空腹，即禁食12～14h，前一天應清淡、不要太飽的飲食，以排除食物特殊動力效應的影響。②平臥，全身肌肉放松，盡力排除肌肉活動的影響。③清醒且情緒安閑，以排除精神緊張的影響。④室溫20-25℃，排除環(huán)境溫度的影響。2、基礎代謝率(BMR)：單位時間內的基礎代謝。18人體解剖生理學能量代謝和體溫(二)BMR的測定和正常值

1、BMR的測定:(通常采用簡易法)①把基礎狀態(tài)下的呼吸商定為0.82、氧熱價為20.20KJ。②測出1h內(測6min的耗氧量×10)的耗氧量。③測出體表面積。④按下面公式計算出BMR實測值：BMR實測值＝20.195×耗氧量/體表面積⑤對照表7-4的BMR平均值,按下面公式計算出BMR相對值：BMR相對值＝BMR實測值-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%19人體解剖生理學能量代謝和體溫

研究表明,機體能量代謝率與體重相關性不明顯,而與體表面積基本上成正比。人體表面積推算:①公式計算：＝0.0061×身高（cm)＋0.0128×體重(kg)－0.1529②體表面積測算圖測出。

20人體解剖生理學能量代謝和體溫復習思考題1.簡述間接測熱法的基本原理。2.臨床常用簡化法測定能量代謝，其應用的根據(jù)是什么？3.簡述影響能量代謝的因素。4.何謂基礎代謝？測定基礎代謝率需要控制哪些因素？21人體解剖生理學能量代謝和體溫體溫及其調節(jié)22人體解剖生理學能量代謝和體溫

第一節(jié)正常體溫及其波動范圍

一、體溫相對穩(wěn)定的意義變溫動物

定義:無脊椎動物及低等脊椎動物體溫隨環(huán)境溫度變化而變化。當環(huán)境溫度過高或過低時，隱蔽起來或休眠。恒溫動物

定義:鳥類，哺乳類，尤其是人類在不同溫度下都能保持體溫相對穩(wěn)定。

原因:人類體溫調節(jié)機制完善.

意義:體溫恒定使機體各器官,名系統(tǒng)的機能活動穩(wěn)定保持在較高水平上,增強機體適應環(huán)境的能力.23人體解剖生理學能量代謝和體溫二、深部溫度和體表溫度

體溫定義:指身體內部的溫度.37℃1、深部溫度:身體深部平均溫度(心,肺,腹腔內臟),相對穩(wěn)定均勻.

體溫是指機體深部的血液溫度,即身體內部器官的平均值.

2、體表溫度:機體表層溫度----皮膚溫皮膚溫:體表外層皮膚表面溫度.

特點:a低于深部溫度.b有明溫度梯度.c體表有一定厚度(皮下脂肪)起隔熱作用,維持深部溫度.24人體解剖生理學能量代謝和體溫25人體解剖生理學能量代謝和體溫三、體溫的正常波動

(一)體溫的測量部位：腋窩口腔直腸1、肛溫:正常為36.9-37.9℃2、口溫:約比直腸低0.5℃為36.7-37.7℃3、腋溫:約比口腔低0.4℃為36.0-37.4℃

26人體解剖生理學能量代謝和體溫

(二)體溫的正常波動

正常人的體溫可因晝夜，性別，年齡，精神和體力活動等而有所變化.

1、晝夜節(jié)律

定義---以晝夜(24h)為周期的波動。人的體溫在一晝夜呈現(xiàn)周期性波動，一般清晨2-6h最低,黎明后開始上升,下午2-6h達一日的高峰。波動幅度一般不超過1℃。

長期夜間工作的人,上述周期性變化可以發(fā)生顛倒.

晝夜節(jié)律原因:受晝夜節(jié)律起搏點---生物鐘的控制。

生物節(jié)律控制中心位于下丘腦視上核.

27人體解剖生理學能量代謝和體溫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。排卵日最低（約1℃）。28人體解剖生理學能量代謝和體溫

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有逐漸降低的趨勢（與代謝率逐漸降低有關），大約每增長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)境溫度的影響。29人體解剖生理學能量代謝和體溫

4、體力活動與情緒

肌肉活動時，肌肉代謝明顯增強，產(chǎn)熱增加，可使體溫暫時升高1～2℃。所以測體溫時，要先讓受試者安靜一段時間，小兒應防止其哭鬧。

情緒激動、精神緊張、進食等情況，都會影響體溫。

全身麻醉時，會因抑制體溫調節(jié)中樞和擴張血管的作用及骨骼肌松弛，使體溫降低，所以全麻時應注意保溫。30人體解剖生理學能量代謝和體溫機體的熱平衡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(chǎn)熱和散熱過程達到動態(tài)平衡的結果。31人體解剖生理學能量代謝和體溫一、產(chǎn)熱過程

(一)能量代謝與產(chǎn)熱1、能量代謝(1)定義:生物體內物質代謝過程中所伴隨著的能量釋放,轉移,貯存與利用的過程.(2)能量的來源:糖、脂肪和蛋白質的氧化

食物氧化時釋放的能量55%以熱量形式----體熱,其余25-45%以化學能貯存于ATP等高分子高能磷酸鍵中直接供給各種生命活動需要.32人體解剖生理學能量代謝和體溫2、產(chǎn)熱器官

主要產(chǎn)熱器官：

安靜狀態(tài)，主要產(chǎn)熱器官是內臟（尤其肝臟，其次是腦）。

活動狀態(tài),主要產(chǎn)熱器官是骨骼肌。此外，環(huán)境溫度、進食、精神緊張等能夠影響能量代謝的因素，也都可影響機體的產(chǎn)熱量。33人體解剖生理學能量代謝和體溫3、產(chǎn)熱形式⑴寒顫產(chǎn)熱：骨骼肌不隨意的節(jié)律性收縮，其特點是屈肌和伸肌同時收縮，不做外功但產(chǎn)熱量很高。實際上，機體在寒冷環(huán)境中，通常在戰(zhàn)栗之前，首先出現(xiàn)戰(zhàn)栗前肌緊張，當肌緊張上升到一臨界水平時就轉變?yōu)楹?。⑵非寒顫產(chǎn)熱：又稱代謝產(chǎn)熱，機體所有的組織器官都能進行代謝產(chǎn)熱，但以褐色脂肪組織的產(chǎn)熱量最大（約占70%）。34人體解剖生理學能量代謝和體溫4、產(chǎn)熱活動的調節(jié)

⑵機體在寒冷環(huán)境幾周后↓甲狀腺↓T3、T4↑↓代謝率↑(增加4～5倍)↓產(chǎn)熱量↑特點：作用緩慢，維持時間長。⑴寒冷刺激時↓交感-腎上腺髓質↓NE、E↑↓產(chǎn)熱量↑特點：作用迅速↑，維持時間短。35人體解剖生理學能量代謝和體溫

二、散熱過程

生理調節(jié)前有一個散熱行為，天氣熱時，走在樹陰下，房間內用空調，衣服少穿些，睡覺時手腳伸開，為“大”.36人體解剖生理學能量代謝和體溫

散熱部位

主：皮膚(散熱占90%)

大面積與外界接觸血流豐富有汗腺次：肺、尿、糞(一)散熱方式：主要是物理方式.

當外界氣溫低于人體表層溫度時（30℃以下），人體主要通過輻射、傳導和對流方式散熱，其散熱量約占總量70％。

當外界溫度接近或高于皮膚溫度時（30℃以上），機體的散熱是依靠蒸發(fā)方式熱。37人體解剖生理學能量代謝和體溫機體散熱方式有以下幾種:⑴輻射散熱

指體熱以發(fā)射紅外線的方式傳給周圍環(huán)境中溫度較低的物體的散熱方式(冬天取暖)。

機體的有效輻射面積皮膚與環(huán)境的溫度差影響輻射的因素38人體解剖生理學能量代謝和體溫

⑵傳導散熱：

定義:指體熱直接傳給與機體相接觸的低溫物體的散熱方式。傳導散熱量取決于

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熱性39人體解剖生理學能量代謝和體溫⑶對流散熱：

定義:指體熱借空氣流動交換熱量的散熱方式。對流散熱是傳導散熱的一種特殊形式。

對流散熱量主要取決于

溫差大,對流快,散熱快風速大，對流快，散熱快人40人體解剖生理學能量代謝和體溫⑷蒸發(fā)散熱：（分不感蒸發(fā)和可感蒸發(fā)）

定義:指體液的水分在皮膚和粘膜表面由液態(tài)轉化為氣態(tài)，同時帶走大量的熱量。1ml水蒸發(fā)可帶走熱量2.32kJ。當氣溫≥體溫時，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)進行的。人體不感蒸發(fā)量約500ml/日（皮膚約占2/3,肺占1/3）。散出熱量1160kJ.

41人體解剖生理學能量代謝和體溫②發(fā)汗又稱可感蒸發(fā)：人在安靜狀態(tài)下，當環(huán)境溫度超過30℃時，便開始發(fā)汗,在蒸發(fā)表面聚集成汗滴.如果空氣濕度大、衣著又多時，氣溫達25℃便可發(fā)汗；機體活動時，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，短時間內發(fā)汗量可達1.6L/h。如全部蒸發(fā)可帶走3600kJ熱量,所以供給充分水和鹽。影響蒸發(fā)的因素:a空氣濕度:濕度大,蒸發(fā)慢;濕度小,蒸發(fā)快.b風速:風速越大,蒸發(fā)越快.

42人體解剖生理學能量代謝和體溫臨床上高燒病人:

1、用酒精擦澡，因酒精揮發(fā)帶走大量熱，這是蒸發(fā)散熱。2、發(fā)汗藥(阿斯匹林)是出汗降溫。

總結:

散熱是個物理過程。這四種情況下，所占百分比不同。一般說與當時環(huán)境溫度有關，溫度低(30℃以下)主要靠輻射散熱，其次傳導散熱及對流散熱。溫度高(30℃以上)蒸發(fā)是唯一的散熱方式。

43人體解剖生理學能量代謝和體溫(二)散熱調節(jié):

神經(jīng)體液因素對血管,汗腺的調節(jié)作用1、皮膚血管運動:皮膚血流量的調節(jié)

寒冷→

刺激皮膚溫度感受器→交感神經(jīng)興奮性增加→皮膚小動脈收縮，動-靜脈吻合支閉合→皮膚血流量下降，皮膚溫下降→散熱減少。

高溫→

刺激皮膚溫度感受器→

交感神經(jīng)興奮性下降→

皮膚小動脈舒張，動-靜脈吻合支開放→皮膚血流量升高，皮膚溫升高→散熱增加。44人體解剖生理學能量代謝和體溫2、汗腺分泌與汗液：熱刺激,汗腺分泌活動增加,汗液分泌↑。出汗分類

a.溫熱性出汗-由溫熱刺激出汗，全身出汗.

b.精神性出汗-由情緒緊張,恐慎等精神因素引起發(fā)汗.汗液見額頭,手掌,足底.散熱作用小。運動勞動時這兩種發(fā)汗形式混合出現(xiàn),所以散熱量大。45人體解剖生理學能量代謝和體溫溫熱性發(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)纖維刺激溫熱刺激情緒激動或精神緊張意義加強散熱，對體溫調節(jié)有重要作用。與體溫調節(jié)無關，可能與濕潤手掌和足跖，增加摩擦力有關。發(fā)汗分為：46人體解剖生理學能量代謝和體溫汗液的成分：

水分：＞99％

∵汗液流經(jīng)汗腺排出管的起始部時，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體大量出汗可造成高滲性脫水，要補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47人體解剖生理學能量代謝和體溫發(fā)汗中樞從脊髓-大腦均存在，主要在下丘腦。在體溫調節(jié)中樞中或在附近。用解熱藥，運動，睡眠使發(fā)汗中樞興奮性增加。2、體液調節(jié):注射Ach,毛果云香堿→汗腺分泌↑→出汗↑.

阿托品→汗腺分泌抑制.

腎上腺素加強Ach對汗腺的刺激作用→汗腺分泌↑49人體解剖生理學能量代謝和體溫第三節(jié)體溫調節(jié)體溫的相對穩(wěn)定，是通過許多與體溫調節(jié)有關的生理功能，相互協(xié)調，達到產(chǎn)熱和散熱相對平衡而實現(xiàn)的。

一、溫度感受器

定義:對溫度敏感的感受器.1、外周溫度感受器:⑴分布：全身皮膚、某些粘膜和腹腔內臟等處。⑵類型：溫覺感受器和冷覺感受器皮溫≤30℃時→冷覺感受器+→冷覺皮溫≥35℃時→溫覺感受器+→溫覺⑶作用：溫度感受器傳入沖動到達中樞后，除產(chǎn)生溫覺之外，還能引起體溫調節(jié)反應。

50人體解剖生理學能量代謝和體溫2、中樞性溫度感受器

⑴分類：溫敏神經(jīng)元和冷敏神經(jīng)元血溫↑→溫敏神經(jīng)元沖動發(fā)放頻率↑血溫↓→冷敏神經(jīng)元沖動發(fā)放頻率↑

⑵分布：下丘腦、腦干網(wǎng)狀結構和脊髓等處在視前區(qū)-下丘腦前部(PO/AH)分布較多的溫敏神經(jīng)元和少量冷敏神經(jīng)元。51人體解剖生理學能量代謝和體溫二、體溫調節(jié)中樞(一)下丘腦的體溫調節(jié)中樞

雖然從脊髓到大腦皮層的整個神經(jīng)系統(tǒng)中都存在調節(jié)體溫的中樞結構。但從恒溫動物腦的分段切除實驗證明，只要保留下丘腦及其以下神經(jīng)結構的完整，動物仍具有維持體溫相對恒定的能力。

說明:調節(jié)體溫的基本中樞位于下丘腦。另發(fā)現(xiàn)：PO/AH具有體溫調節(jié)整合中樞的作用.52人體解剖生理學能量代謝和體溫

(二)調定點學說及體溫調節(jié)過程1、調定點學說:體溫如何維持在37℃?提出了“調定點”學說：即體溫調節(jié)類似恒溫器的調節(jié)，視前區(qū)—下丘腦前部(PO/AH)中溫敏神經(jīng)元和冷敏神經(jīng)元，功能除具有感溫以外，可能起著“調定點”的作用?！罢{定點”所規(guī)定的溫度值決定體溫的高低。正常人的的溫度為37℃.

53人體解剖生理學能量代謝和體溫54人體解剖生理學能量代謝和體溫

當體溫高于37℃→調定點血液溫度↑(超過37℃,下丘腦局部溫度↑)→調定點中

溫敏神經(jīng)元活動↑散熱↑冷敏神經(jīng)元活動↓產(chǎn)熱↓體溫下降至37℃.

當體溫低于37℃→調定點血液溫度↓(低于37℃,下丘腦局部溫度↓)→調定點中溫敏神經(jīng)元活動↓產(chǎn)熱↑冷敏神經(jīng)元活動↑散熱↓體溫升高至37℃.

55人體解剖生理學能量代謝和體溫

正常情況下，調定點的變動范圍窄，可因生活，活動，病理反應發(fā)生變化。

細菌感染導致發(fā)熱：致熱原→溫敏神經(jīng)元,冷敏神經(jīng)元→調定點閾值↑(38℃)，產(chǎn)熱，散熱在較高水平上達平衡。體溫從37℃升高到38℃病人發(fā)冷顫抖，發(fā)熱可持續(xù)一周?？捎媒鉄徭?zhèn)痛藥治療，使