能量代謝和體溫

能量代謝和體溫目的要求:掌握內(nèi)容：基礎(chǔ)代謝與基礎(chǔ)代謝率；體溫的概念；產(chǎn)熱器官和主要產(chǎn)熱方式；皮膚的散熱方式；體溫調(diào)節(jié)中樞。熟悉內(nèi)容：影響能量代謝的主要因素；人體正常體溫及體溫生理變動；體溫調(diào)節(jié)機制。了解內(nèi)容：機體能量的來源和去路；能量代謝的測定。授課時間：2學(xué)時第2頁,共42頁，2024年2月25日，星期天第一節(jié)能量代謝概念：指物質(zhì)代謝過程中所伴隨的能量的釋放、轉(zhuǎn)移、貯存和利用的過程。機體在新陳代謝過程中:

合成代謝：機體不斷從周圍環(huán)境攝取營養(yǎng)物質(zhì)以合成體內(nèi)新的物質(zhì)。

分解代謝：機體不斷分解自身原有物質(zhì)，釋放能量供給各種生命活動需要。

一、機體能量的來源與轉(zhuǎn)化人體不能直接利用外部環(huán)境中的熱能、電能、光能和機械能等，唯一能利用的能量是蘊藏在食物中的化學(xué)能。第3頁,共42頁，2024年2月25日，星期天

(一)能量來源

主要來源于糖、脂肪和蛋白質(zhì)氧化分解。1.糖：占70％左右。腦組織所需能量則完全來源于糖的有氧氧化。缺氧和血糖水平過低，均可導(dǎo)致意識障礙、昏迷以及抽搐。2.脂肪：占30％。3.蛋白質(zhì)：很少(長期饑餓或消耗極大而體內(nèi)糖原、脂肪儲備耗竭時，才依靠蛋白質(zhì)分解供能，以維持必要的生理活動)。第4頁,共42頁，2024年2月25日，星期天(二)能量轉(zhuǎn)移和利用1.轉(zhuǎn)移:

熱能(50%以上)

三磷酸腺苷（ATP）：是體內(nèi)重要的儲能物質(zhì)，又是機體能量的直接提供者。磷酸肌酸（CP）：是ATP的貯存庫。2.利用：肌肉收縮、腺體分泌、合成代謝和神經(jīng)傳導(dǎo)等

轉(zhuǎn)變熱能、機械功第5頁,共42頁，2024年2月25日，星期天二、能量代謝的測定（一）測定原理：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(zhì)代謝過程中所釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為熱能。因此，測定機體在單位時間內(nèi)發(fā)散的總熱量，就可測算出整個機體在單位時間內(nèi)能量代謝的量，即能量代謝率。

（二）測定方法：

直接測熱法、間接測熱法、簡便測算法第6頁,共42頁，2024年2月25日，星期天三、影響能量代謝的主要因素

影響能量代謝的因素包括如下幾個方面：（一）肌肉活動：骨骼肌活動對能量代謝的影響最為顯著。運動或體力勞動可使能量代謝升高，產(chǎn)熱量增加。（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(dǎo)致無意識的肌肉緊張性增強、交感神經(jīng)興奮及促進(jìn)代謝的內(nèi)分泌激素釋放增多等原因，產(chǎn)熱量可顯著增加。第7頁,共42頁，2024年2月25日，星期天(三)食物的特殊動力效應(yīng)

概念：由食物引起機體產(chǎn)生“額外”熱量的現(xiàn)象稱為食物的特殊動力效應(yīng)。人進(jìn)食后一段時間內(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)食前有所增加，這些“額外”熱量是由進(jìn)食引起的。各種營養(yǎng)物質(zhì)的食物特殊動力效應(yīng)不同：進(jìn)食蛋白質(zhì)時產(chǎn)熱量增加30％；糖和脂肪增加4～6％；混合性食物增加10％。

第8頁,共42頁，2024年2月25日，星期天其產(chǎn)生的機制尚不十分清楚，可能與氨基酸在肝臟氧化脫氨基作用有關(guān)。(四)環(huán)境溫度人體安靜狀態(tài)下，環(huán)境溫度在20～30℃時，的能量代謝最為穩(wěn)定。當(dāng)環(huán)境溫度低于20℃時，由于寒冷刺激反射性引起肌肉緊張度增加和戰(zhàn)栗產(chǎn)熱；環(huán)境溫度高于30℃時，可能由于細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)速度加快，出汗以及呼吸、心臟功能增強等因素的作用，使能量代謝增加。

第9頁,共42頁，2024年2月25日，星期天四、基礎(chǔ)代謝(一)基礎(chǔ)代謝的概念：機體在基礎(chǔ)狀態(tài)下的能量代謝稱為基礎(chǔ)代謝?；A(chǔ)狀態(tài)：所謂基礎(chǔ)狀態(tài)是指清醒、安靜、靜臥半小時、空腹12小時以上、室溫保持在20～25℃時人體的狀態(tài)。

基礎(chǔ)代謝率(BMR)：單位時間內(nèi)的基礎(chǔ)代謝。

第10頁,共42頁，2024年2月25日，星期天代謝率的高低與體表面積成正變關(guān)系。體表面積的計算方法:公式：體表面積（m2）=0.0061×身高(cm)+0.0128×體重(cm)－0.1529體表面積測算圖:（二）基礎(chǔ)代謝率的衡量標(biāo)準(zhǔn)第11頁,共42頁，2024年2月25日，星期天

第12頁,共42頁，2024年2月25日，星期天實測值與正常平均值相差的百分比:一般情況下,基礎(chǔ)代謝率實測值與正常平均值比較,相差在±10%～±1５%以內(nèi)屬于正常。相差值超過20%時，才可能有病理變化。第13頁,共42頁，2024年2月25日，星期天

第二節(jié)體溫一、人體正常體溫及其生理變動（一）體溫的概念及其正常值1.體溫的概念：人和高等動物機體都具有一定的溫度，但各部分的溫度并不相同。人體的溫度可分為體表溫度和體核溫度。

體表溫度：外周組織即表層，包括皮膚、皮下組織和肌肉的溫度。易受環(huán)境溫度或機體散熱的影響，所以，波動幅度較大，且各部分溫度差也大。

第14頁,共42頁，2024年2月25日，星期天體核溫度：是指人體深部（如內(nèi)臟）的溫度。比體表溫度高，且相對穩(wěn)定，但由于代謝水平不同，各內(nèi)臟器官的溫度也略有差異：肝臟溫度為38℃左右，在全身中最高；腦產(chǎn)熱較多，溫度也接近38℃；腎、胰腺及十二指腸等溫度略低。血液是體內(nèi)傳遞熱量的重要途徑，由于血液不斷循環(huán)，可使深部各個器官溫度經(jīng)常趨于一致。體核溫度范圍和體表溫度范圍的相對比例，可隨環(huán)境溫度的變化而發(fā)生改變。第15頁,共42頁，2024年2月25日，星期天在寒冷的環(huán)境中，體核溫度范圍縮小；在炎熱的環(huán)境中，體核溫度范圍可擴展到四肢。第16頁,共42頁，2024年2月25日，星期天體溫：概念：指機體深部的平均溫度。意義：體溫的相對恒定是機體新陳代謝和一切生命活動正常進(jìn)行的必需條件。體溫過高、過低都會影響酶的活性，導(dǎo)致生理功能的障礙，甚至造成死亡。如：

T＜22℃→心跳停止；

T＞43℃→酶變性而死亡;T=27℃→低溫麻醉。第17頁,共42頁，2024年2月25日，星期天2．測量部位及正常值

測量部位：腋窩、口腔和直腸溫度。正常值：直腸溫度：36.9～37.9℃。口腔溫度：36.7～37.7℃。腋窩溫度：36.0～37.4℃。直腸溫度比較接近機體深部的溫度，但由于測試不便，臨床常用口溫和腋溫。測定腋溫時要注意夾緊體溫計和測量時間（約需10min）。另外，科研中還常用食管溫度（等于體核溫度）、鼓膜溫度（等于下丘腦溫度）。第18頁,共42頁，2024年2月25日，星期天（二）體溫的生理變動正常人的體溫可因晝夜、性別、年齡和機體的活動等而有所變動。1.晝夜波動晝夜節(jié)律：體溫的晝夜周期性波動稱為晝夜節(jié)律。一般是清晨2～6h時最低，下午1～6h最高，波動幅度一般不超過1℃。機制：生物鐘控制（下丘腦視交叉）2．性別：女子體溫平均比男子高0.3℃。

女性體溫月節(jié)律：女子基礎(chǔ)體溫隨月經(jīng)周期而變動，排卵前體溫較低，排卵后體溫升高。第19頁,共42頁，2024年2月25日，星期天第20頁,共42頁，2024年2月25日，星期天

3.年齡：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（與代謝率降低逐漸有關(guān)），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(diào)節(jié)機構(gòu)尚未發(fā)育完善、老年人由于基礎(chǔ)代謝率低，易受環(huán)境溫度的影響。第21頁,共42頁，2024年2月25日，星期天4.體力活動

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(yīng)防止其哭鬧。5.其他因素：

情緒激動、精神緊張、進(jìn)食等情況，都會影響體溫。

全身麻醉時，會因抑制體溫調(diào)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(yīng)注意保溫。第22頁,共42頁，2024年2月25日，星期天二、機體的產(chǎn)熱和散熱

人體正常體溫的維持，是在體溫調(diào)節(jié)機構(gòu)的協(xié)調(diào)和控制下，產(chǎn)熱和散熱過程達(dá)到動態(tài)平衡的結(jié)果。第23頁,共42頁，2024年2月25日，星期天(一)產(chǎn)熱

1.主要產(chǎn)熱器官：安靜狀態(tài)，主要產(chǎn)熱器官是內(nèi)臟和腦（尤其肝臟，其次是腦）。勞動或運動時，主要產(chǎn)熱器官是骨骼肌。第24頁,共42頁，2024年2月25日，星期天2.產(chǎn)熱形式人在寒冷的環(huán)境中,散熱明顯增加,機體要維持體溫的相對穩(wěn)定,必需增加產(chǎn)熱量：

⑴寒戰(zhàn)產(chǎn)熱：骨骼肌同時發(fā)生不隨意的節(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。發(fā)生寒戰(zhàn)時,代謝率可增加4～５倍。

⑵非寒戰(zhàn)產(chǎn)熱：指機體處于寒冷環(huán)境中時，體內(nèi)發(fā)生廣泛的代謝產(chǎn)熱增加的現(xiàn)象。又稱代謝產(chǎn)熱。以褐色脂肪組織的產(chǎn)熱量最大（約占70%）。第25頁,共42頁，2024年2月25日，星期天(二)散熱1.散熱部位：皮膚2.散熱方式：當(dāng)環(huán)境溫度＜體表溫度時，人體主要通過輻射、傳導(dǎo)和對流方式散熱，其散熱量約占總量70％。當(dāng)環(huán)境溫度≥體表溫度時，機體的散熱是依靠蒸發(fā)方式散熱。機體散熱方式有以下幾種:第26頁,共42頁，2024年2月25日，星期天⑴輻射散熱：人體以熱射線（紅外線）形式將熱量傳給外界較冷物質(zhì)的散熱形式，稱為輻射散熱。輻射散熱是機體在常溫和安靜狀態(tài)下的最主要的散熱方式，大約占總散熱量的60%。在高溫環(huán)境中作業(yè)（如艦船、煉鋼人員）,因環(huán)境溫度高于皮膚溫度，機體不僅不能輻射散熱，反而會吸收周圍的熱量，故易發(fā)生中暑。

第27頁,共42頁，2024年2月25日，星期天

⑵傳導(dǎo)散熱：指體熱直接傳給與機體相接觸的較冷物體的散熱方式。水的導(dǎo)熱性好，因此臨床上常利用冷水袋或冰袋為高熱患者降溫。脂肪的導(dǎo)熱性差，因而肥胖者炎熱的天氣易出汗。第28頁,共42頁，2024年2月25日，星期天

⑶對流散熱：指通過氣體或液體的流動來交換熱量的散熱方式。對流散熱是傳導(dǎo)散熱的一種特殊形式。對流散熱量主要取決于空氣（液體）對流速度和溫度。衣服覆蓋于體表，不易實現(xiàn)對流；棉、毛纖維間的空氣不易流動，因此增加衣著可以保溫御寒。若在較密閉的高溫環(huán)境中（如船艙內(nèi)）或悶熱氣候，因空氣對流差，易發(fā)生中暑。第29頁,共42頁，2024年2月25日，星期天

⑷蒸發(fā)散熱：指機體通過體表水分蒸發(fā)來散失體熱的散熱方式。當(dāng)環(huán)境溫度≥皮膚溫度時，蒸發(fā)是唯一的散熱途徑。

形式：①不感蒸發(fā)：又稱不顯汗。指體中水分直接透出皮膚和呼吸道黏膜，在未形成明顯的水滴之前就蒸發(fā)的現(xiàn)象。不感蒸發(fā)是持續(xù)進(jìn)行的。人體不感蒸發(fā)量約1000ml/日（皮膚約占2/3,肺占1/3）。所以臨床上給病人補液時應(yīng)考慮到由不感蒸發(fā)丟失的體液量。第30頁,共42頁，2024年2月25日，星期天②發(fā)汗：又稱可感蒸發(fā)。發(fā)汗是通過汗腺主動分泌汗液的過程。人在安靜狀態(tài)下，當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到30℃左右時，便開始發(fā)汗；炎熱的氣候，短時間內(nèi)發(fā)汗量可達(dá)1.5L/h。因為發(fā)汗散熱是通過汗液蒸發(fā)吸收體表熱量實現(xiàn)的，所以若將汗液擦掉則不能起到蒸發(fā)散熱的效果；汗腺缺乏(如燒傷病人)或汗腺分泌障礙者，在熱環(huán)境中就可導(dǎo)致體溫升高危及生命。第31頁,共42頁，2024年2月25日，星期天3.散熱的調(diào)節(jié)：機體的散熱調(diào)節(jié)反應(yīng)主要通過發(fā)汗和皮膚血流量改變來調(diào)節(jié)。

（1）發(fā)汗的調(diào)節(jié)：人體汗腺有大汗腺和小汗腺。與蒸發(fā)散熱有關(guān)的是小汗腺。分類：溫?zé)嵝园l(fā)汗、精神性發(fā)汗。溫?zé)嵝园l(fā)汗：概念：環(huán)境溫度升高或劇烈運動時通過乙酰膽堿促進(jìn)全身各部位小汗腺分泌汗液稱為溫?zé)嵝园l(fā)汗。第32頁,共42頁，2024年2月25日，星期天機制：下丘腦→交感膽堿能纖維→小汗腺→發(fā)汗。精神性發(fā)汗：概念：指當(dāng)情緒和精神緊張時引起的發(fā)汗。其部位見于手、足及前額等處的汗腺（與體溫調(diào)節(jié)無關(guān)）。機制：大腦皮質(zhì)運動前區(qū)→交感腎上腺素能纖維→手、足及前額等處的汗腺→發(fā)汗。第33頁,共42頁，2024年2月25日，星期天（2）皮膚血流量改變：機體可通過交感神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)皮膚血管的口徑，改變皮膚血流量，以改變皮膚溫度來控制散熱。在炎熱環(huán)境中，交感神經(jīng)緊張性降低，皮膚血管舒張，動-靜脈吻合支開放，皮膚血流量增加，皮膚溫度升高，散熱作用增強；反之，散熱作用減弱。環(huán)境溫度↑↓→交感神經(jīng)緊張性↓↑→血管舒張（收縮）→動-靜脈吻合支開放（關(guān)閉）→血流↑↓→散熱↑↓

第34頁,共42頁，2024年2月25日，星期天三、體溫調(diào)節(jié)方式：自主性體溫調(diào)節(jié)和行為性體溫調(diào)節(jié)概念：自主性體溫調(diào)節(jié)（反射性體溫調(diào)節(jié)）：指在體溫調(diào)節(jié)機制的控制下，通過增減皮膚的血流量、發(fā)汗、戰(zhàn)栗等生理調(diào)節(jié)反應(yīng)，使體溫在正常情況下能維持在一個相對穩(wěn)定的水平。

行為性體溫調(diào)節(jié)：指機體通過一定的行為來保持體溫的相對恒定。(一)溫度感受器溫度感受器是感受機體各個部位溫度變化的特殊結(jié)構(gòu)。第35頁,共42頁，2024年2月25日，星期天1.外周溫度感受器：（1）分布：指分布于中樞神經(jīng)系統(tǒng)以外如皮膚、粘膜、內(nèi)臟和肌肉的溫度感受器。

（2）類型：可分為熱覺感受器和冷覺感受器皮膚溫度＜30℃時→冷覺感受器+→冷覺皮膚溫度≈35℃時→溫覺感受器+→溫覺（3）作用：溫度感受器傳入沖動到達(dá)中樞后，除產(chǎn)生溫覺之外，還能引起體溫調(diào)節(jié)反應(yīng)。

第36頁,共42頁，2024年2月25日，星期天

2.中樞溫度感受器

⑴分布：指分布于脊髓、延髓、下丘腦和腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)等處對溫度變化敏感的神經(jīng)元。

⑵分類：熱敏神經(jīng)元和冷敏神經(jīng)元局部組織溫度↑→熱敏神經(jīng)元神經(jīng)沖動發(fā)放頻率↑局部組織溫度↓→冷敏神經(jīng)元神經(jīng)沖動發(fā)放頻率↑在視前區(qū)-下丘腦前部(PO/AH)分布較多的熱敏神經(jīng)元和少量冷敏神經(jīng)元。提示PO/AH中的溫度感受器主要是感受體溫升高刺激。第37頁,共42頁，2024年2月25日，星期天(二)體溫調(diào)節(jié)中樞廣泛分布于從脊髓到大腦皮質(zhì)的整個中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)。調(diào)節(jié)體溫的基本中樞：下丘腦。其中，P0／AH是體溫調(diào)節(jié)中樞的關(guān)鍵部位