能量代謝與體溫調節(jié)

能量代謝與體溫調節(jié)機體的能量來源與去路第2頁,共20頁，2024年2月25日，星期天二、呼吸商

動物體在一定的時間內(nèi)的CO2產(chǎn)量與O2的消耗量的比值稱為呼吸商（respiratoryquotient，RQ）

將各種營養(yǎng)物質氧化時的CO2產(chǎn)量與耗氧量的比值稱為某種物質的呼吸商。1、糖：RQ=1.00糖一般分子式(CH2O)n2、脂肪：RQ＜1氧既需用于與碳氧化也要用于與氫氧化。如：甘油三油酸酯RQ=0.713、蛋白質：RQ=0.802蛋白質在體內(nèi)并非完全氧化成CO2與H2O，一部分氧和碳與氮結合成為含氮廢物排出。第3頁,共20頁，2024年2月25日，星期天三、食物的熱價把1克營養(yǎng)物質燃燒時釋放的熱量稱為該物質的熱價。

將某種營養(yǎng)物質氧化時，消耗1L氧所產(chǎn)生的熱量稱為該物質的氧熱價。產(chǎn)熱量(千卡/g)體外產(chǎn)熱量(千卡/g)體內(nèi)耗氧量(L/g)CO2產(chǎn)量(L/g)氧熱價(千卡/L)呼吸商糖4.14.10.830.834.941.00蛋白質5.64.30.950.764.530.80脂肪9.39.32.031.434.580.71第4頁,共20頁，2024年2月25日，星期天9.2代謝率的測定代謝率（metabolicrate）：單位時間內(nèi)機體的全部能量消耗。間接測熱法：根據(jù)一定時間內(nèi)動物體的耗氧量、二氧化碳產(chǎn)量和尿氮排泄量來推算所耗用的代謝物質的成分和數(shù)量，再由此計算出總產(chǎn)熱量。直接測熱法（圖）尿氮測定：蛋白質的平均重量組成：碳53%，氧23%，氮16%，硫1%。其中16%的氮完全隨尿排出。所以1g尿氮相當于氧化分解6.25g蛋白質。1、首先測定受試者24小時內(nèi)的耗氧量、CO2產(chǎn)量和尿氮量；2、由尿氮量算出被氧化分解的蛋白質量，進而算出其產(chǎn)熱量、耗氧量和CO2產(chǎn)量。3、從總耗氧量和總CO2產(chǎn)量中減去蛋白質耗氧量和CO2產(chǎn)量，計算出非蛋白呼吸商。進而計算出非蛋白代謝的產(chǎn)熱量。（表）4、24小時產(chǎn)熱量為蛋白質代謝的產(chǎn)熱量與非蛋白代謝的產(chǎn)熱量之和。步驟：第5頁,共20頁，2024年2月25日，星期天非蛋白呼吸商氧化的糖%氧化的脂肪

%氧熱價（千卡/L）0.7070.00100.04.690.8033.466.64.800.9067.532.54.921.00100.00.05.05第6頁,共20頁，2024年2月25日，星期天9.3基礎代謝率(basalmetabolicrate,BMR)2、BMR即在單位時間內(nèi)維持清醒狀態(tài)的生命活動所需的最低的能量消耗?；A代謝率單位：每小時，每平方米體表面積的產(chǎn)熱。千卡/m2·h3、食物的特殊動力作用：食物能使機體產(chǎn)生“額外”熱量的現(xiàn)象。原因：被吸收的食物成分在肝內(nèi)中間代謝的結果。（蛋白質分解產(chǎn)物在肝內(nèi)脫氨基反應中消耗了能量）1、基礎狀態(tài)：人體處于空腹（禁食12h后）、清醒、仰臥、適宜氣溫（18-25℃）、安靜時的狀態(tài)。4、影響代謝率的因素肌肉活動、環(huán)境溫度、情緒、血液中腎上腺素和甲狀腺素的水平。5、測定BMR的臨床意義：甲低時，BMR比正常低20%-40%；甲亢時，BMR比正常高20%-80%第7頁,共20頁，2024年2月25日，星期天9.4體溫調節(jié)一、變溫動物、異溫動物和恒溫動物1.變溫動物：較低等的脊椎動物如爬行類、兩棲類和魚類，以及無脊椎動物其體溫隨環(huán)境溫度而改變，不能保持相對恒定，這些動物叫做變溫動物或冷血動物。變溫動物對環(huán)境溫度變化的適應能力較差，到了寒季，其體溫降低，各種生理活動也都降至極低的水平。2.恒溫動物：進化至較高等的脊椎動物如鳥綱和哺乳綱動物，逐漸發(fā)展了體溫調節(jié)功能，能夠在不同溫度的環(huán)境中保持體溫的相對恒定，這些動物叫做恒溫動物或溫血動物。3.異溫動物：還有少數(shù)哺乳動物和鳥如：刺猬、蜂鳥等，則介乎上兩類動物之間。在暖季，體溫能保持相對恒定；到了寒季則體溫降低，蟄伏而冬眠。第8頁,共20頁，2024年2月25日，星期天二、體溫表層溫度和深部溫度（圖）體溫是指機體深部的平均溫度。正常人體的直腸溫度平均約為37.5℃，接近于深部的血液溫度；口腔溫平均約為37.0℃；腋窩溫平均約為36.8℃。正常生理情況下，體溫可有一定的波動。一晝夜中，清晨2～4時體溫最低，午后4～6時最高，變動幅度不超過1℃第9頁,共20頁，2024年2月25日，星期天三、恒溫動物的產(chǎn)熱機制機體的產(chǎn)熱主要包括基礎代謝、食物的特殊動力作用和肌肉活動所產(chǎn)生的熱量。增加產(chǎn)熱途徑：①主要是肌肉運動。骨骼肌的產(chǎn)熱量變化很大。

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寒戰(zhàn)是骨骼肌發(fā)生不隨意的節(jié)律性收縮的表現(xiàn)，其節(jié)律為9~11次/分。其特點是伸肌和屈肌同時收縮，基本不做功，但產(chǎn)熱量很高。②分泌甲狀腺激素；③脂肪分解：褐色脂肪（brownfat），分布在頸部、兩肩之間以及胸腔內(nèi)一些器官旁。（圖）安靜時：由內(nèi)臟器官（50%）、肌肉（20%）、腦（10%）等組織的代謝過程提供熱量。第10頁,共20頁，2024年2月25日，星期天物理途徑：傳導、輻射、對流、蒸發(fā)散熱。皮膚是主要的散熱器官。四、散熱機制散熱的調節(jié)反應①皮膚血管運動：外部溫度變化作用于皮膚溫度感受器所引起的皮膚血管收縮或舒張的反射活動。皮膚血管運動導致皮膚血流量的改變，從而改變皮膚溫度，是調節(jié)體溫的主要機制。②出汗：由于溫熱作用于皮膚溫感受器所引起的汗腺的反射性活動。汗腺受交感神經(jīng)支配。支配汗腺的交感神經(jīng)分泌的遞質是乙酰膽堿。第11頁,共20頁，2024年2月25日，星期天五、體溫調節(jié)（一）溫度感受器1、外周溫度感受器：在人體皮膚、粘膜和內(nèi)臟中，溫度感受器分為冷覺感受器和溫覺感受器，它們都是游離神經(jīng)末梢。（圖）2、中樞溫度感受器：在脊髓、延髓、腦干網(wǎng)狀結構及下丘腦中。（二）體溫調節(jié)中樞調節(jié)體溫的基本中樞在下丘腦。下丘腦存在熱敏神經(jīng)元和冷敏神經(jīng)元，它們既能感受所在部位溫度的變化，又能對傳入的溫度信息進行整合。

（圖）第12頁,共20頁，2024年2月25日，星期天下丘腦對溫度的調節(jié)

當外界環(huán)境溫度改變時，溫度信息可通過三條途徑傳入下丘腦：①皮膚的溫、冷覺感受器的刺激，將溫度變化的信息沿軀體傳入神經(jīng)經(jīng)脊髓到達下丘腦的體溫調節(jié)中樞；②外界溫度改變可通過血液引起深部溫度改變，并直接作用于下丘腦前部；③脊髓和下丘腦以外的中樞溫度感受器也將溫度信息傳送給下丘腦前部。

通過下丘腦前部和中樞其他部位的整合作用，通過三條途徑發(fā)出指令調節(jié)體溫。①通過交感神經(jīng)系統(tǒng)調節(jié)皮膚血管舒縮反應和汗腺分泌；②通過軀體神經(jīng)改變骨骼肌的活動；如在寒冷環(huán)境時的寒戰(zhàn)。③通過甲狀腺和腎上腺髓質的激素分泌活動改變來調節(jié)機體的代謝率。第13頁,共20頁，2024年2月25日，星期天調定點學說

體溫的調節(jié)類似于恒溫器的調節(jié)，下丘腦中有一確定的調定點的數(shù)值（如37℃），如果體溫偏離這一數(shù)值，則通過反饋系統(tǒng)將信息送回調節(jié)中樞對產(chǎn)熱和散熱活動加以調節(jié)，維持體溫的恒定。圖第14頁,共20頁，2024年2月25日，星期天第15頁,共20頁，2024年2月25日，星期天第