能量代謝和體溫調(diào)節(jié)專題知識(shí)講座

第一節(jié)能量代謝機(jī)體需要原料來構(gòu)固和更新本身，更需要能量來驅(qū)動(dòng)各項(xiàng)生命活動(dòng)。機(jī)體正是經(jīng)過糖、蛋白質(zhì)和脂肪等營養(yǎng)物質(zhì)在體內(nèi)分解與合成代謝取得能量和“建筑材料”。機(jī)體能量提供起源是食物(營養(yǎng)物質(zhì))。機(jī)體活動(dòng)所需要能量(熱能、機(jī)械能、電能等)需要經(jīng)過不停物質(zhì)交換、代謝取得，所以，體內(nèi)物質(zhì)分解與合成必定伴有能量轉(zhuǎn)移。能量代謝和體溫調(diào)節(jié)專題知識(shí)講座第1頁能量代謝：生物體在物質(zhì)代謝過程中伴隨能量釋放、轉(zhuǎn)移和利用。（一）能量起源：食物(糖、脂肪和蛋白質(zhì))糖：主要供能物質(zhì)脂肪：貯存和供給能量蛋白質(zhì)：細(xì)胞自我更新材料，也可供能一、能量起源與利用能量代謝和體溫調(diào)節(jié)專題知識(shí)講座第2頁能量轉(zhuǎn)化和利用關(guān)鍵物質(zhì)：ATP能量代謝和體溫調(diào)節(jié)專題知識(shí)講座第3頁（二）能量去路：50%轉(zhuǎn)為熱能能量代謝和體溫調(diào)節(jié)專題知識(shí)講座第4頁能量代謝和體溫調(diào)節(jié)專題知識(shí)講座第5頁二、基礎(chǔ)代謝和靜止能量代謝

1、基礎(chǔ)代謝概念：動(dòng)物在維持基本生命活動(dòng)條件下能量代謝水平?；旧顒?dòng)條件為：清醒；肌肉處于平靜狀態(tài)；最適于該動(dòng)物外界環(huán)境溫度；消化道內(nèi)空虛，即要經(jīng)過一段時(shí)間饑餓。能量代謝和體溫調(diào)節(jié)專題知識(shí)講座第6頁普通基礎(chǔ)代謝是在清醒，靜臥，空腹12h以上，室溫20-25℃條件下測(cè)定，通慣用基礎(chǔ)代謝率來表示。基礎(chǔ)代謝率是指動(dòng)物在基本生命活動(dòng)條件下單位時(shí)間內(nèi)每平方米體表面積能量代謝。單位：kJ/（W0.75·h）2、靜止能量代謝動(dòng)物在普通畜舍或試驗(yàn)室條件下，早晨飼喂前休息時(shí)（以臥下為宜）能量代謝水平。能量代謝和體溫調(diào)節(jié)專題知識(shí)講座第7頁6.1.4運(yùn)動(dòng)和代謝率

靜止能量代謝運(yùn)動(dòng)與代謝關(guān)系不一樣種動(dòng)物因?yàn)樘厥庑误w和生理適應(yīng)，有最適能量消耗和代謝率。陸生動(dòng)物：行走、奔跑時(shí)代謝率與體重呈線性關(guān)系。鳥類：最適飛行速度時(shí)耗氧量最低。水生動(dòng)物：流線形體使能量降至最低。能量代謝和體溫調(diào)節(jié)專題知識(shí)講座第8頁三、影響能量代謝主要原因（一）影響能量代謝原因能量代謝和體溫調(diào)節(jié)專題知識(shí)講座第9頁（二）影響基礎(chǔ)代謝率和靜止能量代謝率主要原因1、個(gè)體大小2、年紀(jì)3、性別4、品種5、生理狀態(tài)6、營養(yǎng)狀態(tài)7、季節(jié)8、氣候能量代謝和體溫調(diào)節(jié)專題知識(shí)講座第10頁第二節(jié)體溫

概念變溫動(dòng)物恒溫動(dòng)物異溫動(dòng)物：冬眠型動(dòng)物在非冬眠季節(jié)中,其體溫是恒定，而在冬眠季節(jié)體溫是可變,故特稱為異溫動(dòng)物。能量代謝和體溫調(diào)節(jié)專題知識(shí)講座第11頁能量代謝和體溫調(diào)節(jié)專題知識(shí)講座第12頁體表溫度：身體表層溫度。體核溫度：身體深層組織溫度。體溫：機(jī)體深部平均溫度。臨床上多以直腸深部溫度代表體溫。一、動(dòng)物正常體溫及其生理變動(dòng)能量代謝和體溫調(diào)節(jié)專題知識(shí)講座第13頁二、機(jī)體產(chǎn)熱與散熱（一）產(chǎn)熱1、主要產(chǎn)熱器官：平靜時(shí)——內(nèi)臟(肝臟)、脂肪(包含褐色脂肪)運(yùn)動(dòng)時(shí)——骨骼肌2、產(chǎn)熱形式：寒戰(zhàn)（戰(zhàn)栗）產(chǎn)熱——骨骼肌不隨意收縮，產(chǎn)熱效率最高非寒戰(zhàn)產(chǎn)熱——代謝產(chǎn)熱產(chǎn)熱活動(dòng)調(diào)整：體液調(diào)整：甲狀腺激素、腎上腺素和去甲腎上腺素神經(jīng)調(diào)整：交感神經(jīng)興奮能量代謝和體溫調(diào)節(jié)專題知識(shí)講座第14頁能量代謝和體溫調(diào)節(jié)專題知識(shí)講座第15頁機(jī)體產(chǎn)熱與散熱3、等熱范圍或代謝穩(wěn)定區(qū)（1）概念：能夠使動(dòng)物機(jī)體代謝強(qiáng)度和產(chǎn)熱量保持在生理最低水平，而體溫仍維持相對(duì)恒定時(shí)環(huán)境溫度范圍。（2）等熱范圍下限溫度稱為臨界溫度；高限溫度為過高溫度。能量代謝和體溫調(diào)節(jié)專題知識(shí)講座第16頁1、主要散熱路徑——皮膚、呼吸道、尿、糞便2、散熱方式（1）

輻射散熱：以熱射線向較冷物體散熱形式，占60%。散熱量取決于皮溫與外界溫度差及有效輻散面積。（2）傳導(dǎo)散熱：熱量直接傳給與之接觸較冷物體形式，散熱量取決于皮膚與導(dǎo)熱體接觸面積、皮溫與接觸物溫差及導(dǎo)熱性。（3）對(duì)流散熱：經(jīng)過氣體或液體流動(dòng)交換熱量,受風(fēng)速影響（4）蒸發(fā)散熱：環(huán)境溫度高于皮溫唯一散熱方式，分:不顯汗蒸發(fā)：體液在未形成汗滴之前就被蒸發(fā)掉；顯汗蒸發(fā)：經(jīng)過汗腺主動(dòng)分泌，形成顯著汗滴而蒸發(fā)。汗液成份：水占99%、NaCl、KCl、尿素等，為低滲液。1g水蒸發(fā)可帶走2.43kJ熱量，散熱效率很高。發(fā)汗速度受環(huán)境溫度和濕度影響。（二）散熱能量代謝和體溫調(diào)節(jié)專題知識(shí)講座第17頁動(dòng)物體內(nèi)熱平衡過程概括下列圖能量代謝和體溫調(diào)節(jié)專題知識(shí)講座第18頁1.發(fā)汗調(diào)整：發(fā)汗是機(jī)體有效散熱機(jī)制。屬反射性活動(dòng)，受交感膽堿能神經(jīng)支配，Ach促進(jìn)發(fā)汗，中樞在下丘腦。四肢末端及額頭汗腺受腎上腺素能神經(jīng)支配，溫?zé)岽碳ず途駬?dān)心可引發(fā)發(fā)汗——溫?zé)岚l(fā)汗、精神發(fā)汗。機(jī)體經(jīng)過交感神經(jīng)系統(tǒng)控制皮膚血管口徑、增減皮膚血流量，來改變皮膚溫度，從而控制體熱發(fā)散。環(huán)境溫度→經(jīng)過皮膚溫度感受器→視前區(qū)-下丘腦前部熱敏神經(jīng)元→興奮發(fā)汗中樞→經(jīng)過交感膽堿能神經(jīng)→汗腺分泌汗液。3）散熱調(diào)整反應(yīng)能量代謝和體溫調(diào)節(jié)專題知識(shí)講座第19頁2.皮膚血液循環(huán)特點(diǎn)及調(diào)整：散熱量多少取決于皮膚與環(huán)境之間溫度差，而皮膚溫度又取決于皮膚血流量。特點(diǎn)：①分布到皮膚動(dòng)脈穿透隔熱層在乳頭下層形成動(dòng)脈網(wǎng)。②皮下毛細(xì)血管網(wǎng)迂曲延續(xù)形成豐富靜脈叢。③皮下有豐富A-V吻合支。調(diào)整：機(jī)體可經(jīng)過交感神經(jīng)系統(tǒng)控制皮膚血管口徑以改變皮膚血流量(皮膚血管功效狀態(tài)),使散熱符合當(dāng)初條件下體熱平衡要求.能量代謝和體溫調(diào)節(jié)專題知識(shí)講座第20頁1.嚴(yán)寒時(shí)→交感神經(jīng)擔(dān)心↑→皮膚血管收縮→A-V吻合支關(guān)閉→皮膚血流量↓→散熱量↓（熱量保留）2.酷熱時(shí)→交感神經(jīng)擔(dān)心↓→皮膚小血管舒張→A-V吻合支開放→皮膚血流量↑→散熱量↑；此時(shí)汗腺活動(dòng)增強(qiáng)，促進(jìn)散熱。3.環(huán)境適中時(shí)→經(jīng)過調(diào)整皮膚血管口徑→調(diào)整皮膚血流量→控制皮溫→增減散熱量→到達(dá)體熱“收支”平衡。既不發(fā)汗，不寒戰(zhàn)，以降低能量消耗——是機(jī)體最節(jié)能調(diào)整方式。皮膚散熱調(diào)整反應(yīng)能量代謝和體溫調(diào)節(jié)專題知識(shí)講座第21頁皮膚溫度在體溫調(diào)整中作用能量代謝和體溫調(diào)節(jié)專題知識(shí)講座第22頁三、體溫恒定調(diào)整

1）溫度感受器能量代謝和體溫調(diào)節(jié)專題知識(shí)講座第23頁依據(jù)在腦組織溫度升高/降低時(shí)放電頻率增加分為：熱敏神經(jīng)元：在視前區(qū)-下丘腦前部為主冷敏神經(jīng)元：在腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、下丘腦為主能量代謝和體溫調(diào)節(jié)專題知識(shí)講座第24頁體溫調(diào)整中樞體溫調(diào)整基本中樞位于下丘腦（視前區(qū)-下丘腦前部）加溫視前區(qū)-下丘腦前部→熱敏神經(jīng)元興奮→促進(jìn)散熱、抑制產(chǎn)熱冷卻視前區(qū)-下丘腦前部→冷敏神經(jīng)元興奮→產(chǎn)熱增強(qiáng)、散熱抑制能量代謝和體溫調(diào)節(jié)專題知識(shí)講座第25頁體溫恒定調(diào)定點(diǎn)學(xué)說恒溫動(dòng)物下丘腦中存在調(diào)定點(diǎn)機(jī)制，冷敏和熱敏神經(jīng)元活動(dòng)隨溫度改變而呈“鐘形”反應(yīng)曲線。兩鐘形曲線相交，相交點(diǎn)所在溫度值（37℃）就是體溫穩(wěn)定調(diào)定點(diǎn)。當(dāng)中樞溫度＞37℃時(shí)→熱敏神經(jīng)元活動(dòng)↑→冷敏神經(jīng)元活動(dòng)↓→散熱過程↑，產(chǎn)熱過程↓當(dāng)中樞溫度＜37℃時(shí)→出現(xiàn)相反改變。