生理課件-能量代謝與體溫

主講人:龐煒西醫(yī)綜合高清網(wǎng)絡(luò)課堂醫(yī)教園出品

生理學(xué)Physiology第8版第七章能量代謝與體溫考查內(nèi)容1、食物的能量轉(zhuǎn)化。食物的熱價、氧熱價和呼吸商。能量代謝的測定原理和臨床的簡化測定法。影響能量代謝的因素基礎(chǔ)代謝和基礎(chǔ)代謝率及其意義。2、體溫及其正常變動。機體的產(chǎn)熱和散熱。體溫調(diào)節(jié)。第一節(jié)能量代謝第一節(jié)能量代謝生命的基本特征之一：新陳代謝合成代謝耗能新陳代謝（物質(zhì)代謝）分解代謝放能能量代謝的概念：物質(zhì)代謝過程中伴隨發(fā)生的能量的釋放、轉(zhuǎn)移、儲存和利用，稱為能量代謝（energymetabolism）能量代謝一、機體能量的來源與利用三磷酸腺苷的生成與作用三大營養(yǎng)物質(zhì)的能量轉(zhuǎn)化（糖、蛋白質(zhì)和脂肪） 方式：有氧氧化與無氧酵解（一）能量的來源來源第一節(jié)能量代謝1、糖腦組織所需能量完全來源于糖的有氧氧化。當(dāng)機體缺氧和血糖水平過低時，均可導(dǎo)致腦功能障礙，甚至出現(xiàn)低血糖性休克。第一節(jié)能量代謝2、脂肪為機體主要的貯能物質(zhì)是機體短期饑餓時的主要供能物質(zhì)供能方式:有氧氧化特點：釋放能量多，為同等重量糖的2倍第一節(jié)能量代謝3、蛋白質(zhì)一般用作構(gòu)成細(xì)胞成分，及合成酶和激素等生物活性物質(zhì)，不做為供能物質(zhì)。但在長期饑餓，能源缺乏時才不得已用于供能。第一節(jié)能量代謝ATP自由能CP生物合成分泌神經(jīng)傳導(dǎo)AP約50%（二）能量的利用CO2+H2OADP肌肉收縮熱能外功能量45％三大營養(yǎng)物質(zhì)（化學(xué)能）有氧氧化未利用5％第一節(jié)能量代謝二、能量代謝的測定和方法（一）測定原理1、機體的能量代謝也遵循能量守恒定律：

機體釋放的能量=熱能+外功2、機體安靜時，外功=0，此時機體能量代謝=機體在單位時間內(nèi)散發(fā)的總熱量第一節(jié)能量代謝（二）能量代謝測定方法1、直接測熱法直接測出人體在一定時間內(nèi)發(fā)散的熱量

2、間接測熱法－化學(xué)反應(yīng)的定比定律

C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O+Q只要測得機體單位時間的耗O2量和CO2產(chǎn)生量，便可計算出產(chǎn)熱量，從而算出能量代謝率。

3、雙標(biāo)記水法第一節(jié)能量代謝（三）間接測熱法的具體步驟測定參數(shù)由于間接測熱法是根據(jù)機體單位時間的耗O2量和CO2產(chǎn)生量來推算各種食物的消耗量和產(chǎn)熱量，因此必須首先了解以下幾個概念：食物的熱價（caloricvalue）食物的氧熱價（thermalequivalentofoxygen）呼吸商（respiratoryquotient）第一節(jié)能量代謝（1）食物的熱價（caloricvalue）

概念：1克某種食物氧化（或在體外燃燒）時釋放的熱量。單位：kJ或kcal糖、脂肪：物理熱價等于生物熱價蛋白質(zhì)：物理熱價大于生物熱價物理熱價：在體外燃燒時釋放的熱量生物熱價：在體內(nèi)氧化時所產(chǎn)生的熱量第一節(jié)能量代謝

（2）食物的氧熱價（thermalequivalentofoxygen）

概念：某種食物在體內(nèi)氧化時，每消耗一升氧所產(chǎn)生的熱量稱為該物質(zhì)的氧熱價。

第一節(jié)能量代謝（3）呼吸商（respiratoryquotient,RQ）概念：營養(yǎng)物質(zhì)在體內(nèi)氧化時，所產(chǎn)生的CO2與所消耗的O2的比值。RQ=CO2產(chǎn)生量（ml）氧耗量（ml）經(jīng)測定：糖的呼吸商為1；脂肪的呼吸商為0.71；蛋白質(zhì)的呼吸商為0.80；混合食物的呼吸商一般在0.85左右。糖尿病患者呼吸商接近0.71，長期饑餓者呼吸商近于0.80肺過度通氣或酸中毒可導(dǎo)致呼吸商變大，肺通氣不足或堿中毒可導(dǎo)致呼吸商變小第一節(jié)能量代謝2、能量代謝率的計算

非蛋白呼吸商（NPRQ）概念：是指在一定時間內(nèi)，糖和脂肪氧化時的呼吸商；計算見下面所述：第一節(jié)能量代謝非蛋白呼吸商的計算步驟①測定一定時間內(nèi)的尿氮量；②根據(jù)尿氮量來計算蛋白質(zhì)分解量；③根據(jù)相關(guān)表的數(shù)據(jù)算出蛋白質(zhì)的耗O2量和CO2產(chǎn)生量；④用總的耗O2量和CO2產(chǎn)生量減去蛋白質(zhì)分解時的耗O2量和CO2產(chǎn)生量，即可得糖和脂肪氧化時的耗O2量和CO2

產(chǎn)生量；從而算出NPRQ。第一節(jié)能量代謝非蛋白呼吸商的測定意義研究表明，NPRQ與氧熱價之間有一定的比例關(guān)系，知道NPRQ，就可從相應(yīng)表中查找氧熱價，用氧熱價乘以O(shè)2耗量即可得到非蛋白質(zhì)代謝的產(chǎn)熱量，再加上蛋白質(zhì)分解的產(chǎn)熱量，最終可得出機體總產(chǎn)熱量。第一節(jié)能量代謝3、臨床簡化方法：因為一般情況下，蛋白質(zhì)氧化分解極少，故可忽略不計蛋白質(zhì)產(chǎn)熱量；將求出的呼吸商直接視為NPRQ，查出相應(yīng)氧熱價，即可用下式計算： 產(chǎn)熱量=氧熱價×耗氧量

第一節(jié)能量代謝4、更為簡略的方法：僅測出機體一定時間內(nèi)的耗O2量，基礎(chǔ)狀態(tài)下的NPRQ為0.82，此時氧熱價為20.20，即可用下式計算：產(chǎn)熱量=20.20×耗氧量單位：kJ/m2.h第一節(jié)能量代謝

如何比較不同個體的能量代謝率差異？研究表明：基礎(chǔ)代謝率、肺活量、腎小球濾過率、心輸出量、主動脈和氣管的橫截面積都與體表面積呈比例關(guān)系，而與機體體重相關(guān)性不明顯。（四）能量代謝率的衡量標(biāo)準(zhǔn)第一節(jié)能量代謝下列選項中,能引起呼吸商增大的是：A、長期饑餓B、患糖尿病C、代謝性堿中毒D、肺通氣過度D食物的氧熱價是：A、1克食物氧化時所產(chǎn)生的熱量B、1克食物燃燒時所產(chǎn)生的熱量C、食物氧化時消耗1升氧所產(chǎn)生的熱量D、氧化1克食物消耗1升氧所產(chǎn)生的熱量C第一節(jié)能量代謝臨床上測定能量代謝時，為了簡潔，只需測定：A、一定時間內(nèi)的CO2產(chǎn)生量B、食物的氧熱價C、非蛋白呼吸商D、一定時間內(nèi)的氧耗量D第一節(jié)能量代謝機體各種功能活動所消耗的能量中，最終不能轉(zhuǎn)化為體熱的是：A、心臟泵血并推動血液流動B、細(xì)胞合成各種功能蛋白質(zhì)C、興奮在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)D、肌肉收縮對外界物體做功E、內(nèi)、外分泌腺體的分泌活動D第一節(jié)能量代謝三、影響能量代謝的因素1、肌肉活動對能量代謝的影響最為顯著運動或勞動的強度消耗的能量第一節(jié)能量代謝2、精神活動精神緊張、情緒激動能量代謝機理：①激動時骨骼肌的緊張性能量代謝②交感神經(jīng)興奮兒茶酚胺釋放能量代謝率第一節(jié)能量代謝3、食物的特殊動力效應(yīng)概念：進(jìn)食后一段時間內(nèi)（從進(jìn)食后1h開始持續(xù)到7～8h），即使機體處于安靜狀態(tài)，機體產(chǎn)熱量也要比進(jìn)食前有所增加，食物這種使機體產(chǎn)生額外的熱量作用，稱為食物的特殊動力效應(yīng)。蛋白質(zhì)：30％，糖：6%，脂肪：4％，混合性食物：10%4、環(huán)境溫度20-30℃：體溫穩(wěn)定；>30℃或<20℃：代謝率增加第一節(jié)能量代謝特殊動力效應(yīng)最為顯著的食物是：

A、糖類B、脂肪

C、蛋白質(zhì)D、無機鹽

C影響能量代謝最主要的因素是：A、寒冷B、高溫C、肌肉活動D、精神活動E、進(jìn)食C第一節(jié)能量代謝四、基礎(chǔ)代謝（basalmetabolism）（一）基礎(chǔ)代謝概念

基礎(chǔ)代謝:指基礎(chǔ)狀態(tài)下的能量代謝

基礎(chǔ)代謝率（BMR）：單位時間內(nèi)的基礎(chǔ)代謝

基礎(chǔ)狀態(tài):是指人體處于清醒而又極安靜的狀態(tài)下，能量代謝不受肌肉活動、環(huán)境溫度、食物特殊動力效應(yīng)及精神因素等的影響。其能量消耗只用于維持心跳、呼吸等維持生命所必需的基本生理活動。第一節(jié)能量代謝（二）基礎(chǔ)代謝率的測定條件

1、測定條件：（1）食后12～14h（2）清醒、靜臥（3）平臥使肌肉放松，排除精神及心理影響（4）室溫保持在20～25度之間

2、測定方法：通常采用簡化法來測定和計算BMR，即：產(chǎn)熱量＝耗氧量20.2KJ第一節(jié)能量代謝（三）BMR的正常水平及其異常變化基礎(chǔ)代謝率與年齡、性別及身材大小有關(guān)：一般男子BMR比女子高，幼年比成年高，年齡越大，BMR值越低。同一個體BMR值較穩(wěn)定。BMR值正常與否判定：將所測值與對應(yīng)正常平均值比較，相差在15％之內(nèi)，均屬正常。第一節(jié)能量代謝BMR測定的臨床意義：

有助于診斷某些疾病甲低：BMR比正常低40％～20％甲亢：BMR比正常高25%～80%BMR：發(fā)熱、糖尿病、紅細(xì)胞增多癥、白血病、腎上腺皮質(zhì)功能亢進(jìn)、有呼吸困難的心臟病等。BMR：腎上腺皮質(zhì)和垂體功能低下、腎病綜合征、病理性饑餓、垂體性肥胖等。第一節(jié)能量代謝列哪種情況下，基礎(chǔ)代謝率明顯升高?A、肢端肥大癥B、甲狀腺功能亢進(jìn)C、糖尿病D、呆小癥E、腎上腺皮質(zhì)功能亢進(jìn)BX測定基礎(chǔ)代謝率的條件有：A、于清晨醒后不久測定B、測定時取坐位C、測定前至少禁食12小時D、室溫保持在20-25攝氏度ACD第一節(jié)能量代謝X下列疾病中，基礎(chǔ)代謝率呈升高趨勢的有A.急性白血病B.甲狀腺功能亢進(jìn)癥C.真性紅細(xì)胞增多癥D.糖尿病ABCD第一節(jié)能量代謝第二節(jié)體溫及其調(diào)節(jié)（一）體表溫度和體核溫度

1、體溫的概念:機體深部的平均溫度。（1）表層溫度（shelltemperature）：值低，不穩(wěn)定，各部差異大。（2）核心溫度（coretemperature）：數(shù)值高，穩(wěn)定，各部差異小。一、體溫及其正常變動第二節(jié)體溫及其調(diào)節(jié)２、體溫的測量及其正常值直腸溫度，正常值：36.9-37.9℃；測量時應(yīng)將肛表插入直腸6cm以上?？谇粶囟?，正常值：36.7-37.7℃；嬰幼兒和行為不能自控的人不能采用。腋窩溫度，正常值：36.0-37.4℃；測量時應(yīng)使腋窩緊閉，測量時間不少于10分鐘。 第二節(jié)體溫及其調(diào)節(jié)（二）體溫的生理變動（不超過1℃）

1、晝夜變化：清晨2:00-6:00最低午后1:00-6:00最高體溫的晝夜周期性波動稱為晝夜節(jié)律

2、性別：女子比男子高0.3度女子基礎(chǔ)體溫隨月經(jīng)周期而變動（如圖）第二節(jié)體溫及其調(diào)節(jié)3、年齡：新生兒（早產(chǎn)兒）易受隨環(huán)境溫度影響，老年人體溫偏低，兒童、青少年＞成年＞老年4、肌肉活動：測溫時應(yīng)避免其影響。5、其它：精神因素、進(jìn)食、外界溫度等。第二節(jié)體溫及其調(diào)節(jié)X下列關(guān)于體溫正常變動的敘述，正確的有：A、一晝夜中清晨較低，午后較高B、成年男子體溫平均較女子高C、新生兒體溫偏高D、老年人體溫偏低

AD第二節(jié)體溫及其調(diào)節(jié)二、機體的產(chǎn)熱和散熱

（一）機體的產(chǎn)熱過程

1、主要產(chǎn)熱器官：內(nèi)臟器官、骨骼肌、腦安靜時：內(nèi)臟器官，特別是肝臟運動或勞動時：骨骼肌占90％第二節(jié)體溫及其調(diào)節(jié)

2、機體的產(chǎn)熱形式（1）戰(zhàn)栗產(chǎn)熱（shiveringthermogenesis）：在骨骼肌緊張性增強的基礎(chǔ)上發(fā)生的不隨意的節(jié)律性收縮；特點：屈肌和伸肌同時收縮，不做外功，而產(chǎn)熱量很高。第二節(jié)體溫及其調(diào)節(jié)（2）非寒戰(zhàn)產(chǎn)熱（代謝產(chǎn)熱）概念：又稱代謝產(chǎn)熱，是一種通過提高組織代謝率來增加產(chǎn)熱的形式；寒冷刺激加強了機體褐色脂肪組織的產(chǎn)熱過程，其產(chǎn)熱量占非寒戰(zhàn)產(chǎn)熱的70%；體內(nèi)褐色脂肪組織在不同年齡含量不同，嬰幼兒含量大于成年人；新生兒褐色脂肪組織具有產(chǎn)熱功能的關(guān)鍵性生物分子是解耦聯(lián)蛋白；新生兒不能發(fā)生寒戰(zhàn)，非寒戰(zhàn)產(chǎn)熱對新生兒在寒冷環(huán)境中維持體溫有重要意義。第二節(jié)體溫及其調(diào)節(jié)（1）體液調(diào)節(jié)：甲狀腺激素、Adr、NE、GH（2）神經(jīng)調(diào)節(jié)：寒冷→交感-腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)+→NE、E↑下丘腦→促甲狀腺激素釋放激素→TSH→TH→產(chǎn)熱量↑產(chǎn)熱調(diào)節(jié)第二節(jié)體溫及其調(diào)節(jié)A、腦組織B、肝組織C、肌肉組織D、脂肪組織安靜狀態(tài)下機體產(chǎn)熱的主要組織是：運動狀態(tài)下機體產(chǎn)熱的主要組織是：B新生兒棕色脂肪組織具有產(chǎn)熱功能的關(guān)鍵性生物分子是：A、瘦素B、解耦聯(lián)蛋白C、增食因子D、脂聯(lián)素BC第二節(jié)體溫及其調(diào)節(jié)（二）機體的散熱過程人體主要散熱部位是皮膚

1、幾種主要的散熱方式（1）輻射散熱（thermalradiation）定義：是機體以熱射線（紅外線）形式將熱能傳給外界較冷物體的一種散熱方式。安靜狀態(tài)下的主要散熱方式。條件：體表溫度高于環(huán)境溫度影響因素：體表溫度與環(huán)境溫度差有效散熱面積第二節(jié)體溫及其調(diào)節(jié)（2）傳導(dǎo)散熱定義：指機體將熱量直接傳給同它接觸的較冷的物體的一種散熱方式。影響因素：溫度差、接觸面積、導(dǎo)熱性能

（3）對流散熱

定義：指通過氣體或液體的流動散發(fā)體熱的形式，是傳導(dǎo)散熱的一種特殊形式。影響因素：風(fēng)速第二節(jié)體溫及其調(diào)節(jié)（4）蒸發(fā)散熱通過水分從體表蒸發(fā)散熱的一種方式。蒸發(fā)1g水散熱2.43kJ

當(dāng)環(huán)境溫度等于或超過體表溫度時，其是機體唯一的散熱方式。影響因素：濕度大，不易散熱風(fēng)速大，散熱快蒸發(fā)散熱分不感蒸發(fā)和出汗第二節(jié)體溫及其調(diào)節(jié)不感蒸發(fā)（insensibleperspiration）概念：指水分直接透出皮膚和粘膜表面，在未聚成明顯的水滴以前便蒸發(fā)掉的一種散熱方式。在蒸發(fā)表面上彌漫性進(jìn)行。皮膚：0.6-0.8L/d呼吸：0.2-0.4L/d1L/d第二節(jié)體溫及其調(diào)節(jié)發(fā)汗（sweating）發(fā)汗：又稱可感蒸發(fā)（sensibleperspiration)，是一種反射活動，主要由受交感膽堿能纖維支配的小汗腺的活動引起。ACh有促進(jìn)汗腺分泌的作用，而阿托品及其它抗膽堿藥可阻斷其分泌。第二節(jié)體溫及其調(diào)節(jié)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、前額和腋窩等局部汗腺發(fā)汗中樞下丘腦的發(fā)汗中樞可能在大腦皮層運動區(qū)神經(jīng)支配交感膽堿能節(jié)后纖維交感腎上腺素能神經(jīng)纖維刺激溫?zé)岽碳で榫w激動或精神緊張意義加強散熱，對體溫調(diào)節(jié)有重要作用。與體溫調(diào)節(jié)無關(guān)，可能與濕潤手掌和足跖，增加摩擦力有關(guān)。第二節(jié)體溫及其調(diào)節(jié)味覺性發(fā)汗：進(jìn)食辛辣食物引起頭頸部發(fā)汗汗液成分：剛分泌出的汗液類似血漿（但不含血漿蛋白），最后排出的汗液是低滲液水分：99％大部分為NaCl

固體成份

含少量KCl、尿素、乳酸吸收：汗液經(jīng)導(dǎo)管流向體表時，一部分NaCl被導(dǎo)管細(xì)胞重吸收，并受醛固酮調(diào)節(jié)。因此，大量出汗會造成高滲性脫水。第二節(jié)體溫及其調(diào)節(jié)皮膚血液循環(huán)的特點皮膚溫度主要取決于皮膚血流量：1、動脈穿透隔熱組織在真皮乳頭下層形成動脈網(wǎng)2、皮下毛細(xì)血管異常彎曲并進(jìn)而形成豐富的靜脈網(wǎng)3、皮下有大量的A-V吻合支機體通過交感神經(jīng)控制皮膚血管的口徑，改變皮膚血管的舒縮狀態(tài)，來調(diào)節(jié)皮膚血流量，從而調(diào)節(jié)體熱的散失量。炎熱→交感神經(jīng)緊張性↓→皮膚小血管舒張，動-靜脈吻合支開放→皮膚血流量增加，皮膚溫度升高寒冷→交感神經(jīng)緊張性↑→→→皮膚溫度降低第二節(jié)體溫及其調(diào)節(jié)常用降溫措施及其理論依據(jù)降溫措施：

理論依據(jù)：冰袋、冰帽 增強傳導(dǎo)散熱電扇、通風(fēng) 增強對流散熱降低室溫、減衣 增強輻射散熱酒清擦浴 增加蒸發(fā)散熱用阿司匹林 下調(diào)調(diào)定點用抗菌藥物消除致熱原第二節(jié)體溫及其調(diào)節(jié)循環(huán)系統(tǒng)實現(xiàn)體溫調(diào)節(jié)的主要途徑是：A、增加心輸出量B、調(diào)節(jié)血液溫度C、調(diào)節(jié)皮膚血流量D、控制血流速度C在環(huán)境溫度低于30攝氏度，機體處于安靜狀態(tài)下的主要散熱方式是：

A、輻射散熱B、傳導(dǎo)散熱C、對流散熱D、不感蒸發(fā)E、可感蒸發(fā)A第二節(jié)體溫及其調(diào)節(jié)下列關(guān)于汗液的敘述，錯誤的是：A、主要成分為水分B、滲透壓高于血漿C、Na+濃度受醛固酮調(diào)節(jié)D、由汗腺細(xì)胞主動分泌BA、傳導(dǎo)散熱B、輻射散熱C、對流散熱D、蒸發(fā)散熱環(huán)境溫度等于皮膚溫度時的主要散熱方式是：

環(huán)境溫度25℃時，機體的主要散熱方式是：

DB第二節(jié)體溫及其調(diào)節(jié)三、體溫調(diào)節(jié)第二節(jié)體溫及其調(diào)節(jié)（一）

溫度感受器

1、外周溫度感受器存在部位:皮膚粘膜和內(nèi)臟。類型：冷感受器：溫度升高感受器興奮產(chǎn)生冷覺溫感受器：溫度降低感受器興奮