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[生理学]第七章-能量代谢


三种主要营养物质的热价、氧热价、呼吸商见表7-1
营养 物质

热价(kJ/g) 耗O2
物理热价
生物热价 量(L
/g)
17.2
17.2
0.83
CO2产生 氧热价 量(L/g) (kJ/
L)
0.83
20.9
呼吸商 1.0
脂肪 39.8
39.8
2.03 1.43
19.6 0.71
蛋白 23.4 质
18.0
基础状态:①室温20~25℃;②空腹(禁食 12h以上);③清晨、清醒、静卧;④精神安宁。
BMR正常值:临床实际测定BMR的数值,正常 平均值比较,相差在±10%~±15%以内都属于 正常。
测定BMR的意义:是临床诊断甲状腺疾病的重要 辅助方法。
第二节 体温及其调节
体温定义:是指机体深部的平均温度,也称体核 温度。
产正热常和体散温热
定义:机体深部的平均温度。 测定部位和正常值:直肠:36.9~37.9℃;口腔:36.6~37.6℃;腋窝:36.2~37.2℃。 生理性变动:昼夜节律、性别、年龄、精神因素与情绪等的影响。
产热器官:安静时主要是肝脏;运动时主要是骨骼肌 散热:部位:皮肤;方式:辐射、传导、对流和蒸发
三、影响能量代谢的因素
(一)肌肉活动 肌肉活动对能量代谢的影响最为显著,人体任何轻微的躯体
活动,都能提高能量代谢率。运动或劳动时,人体的氧耗量显 著增加,剧烈运动或极强劳动时,其产热量可比平静时增加 10~20倍。 (二)环境温度
机体在安静状态下,环境为20~30℃时能量代谢率最为稳 定。环境温度降低或升高,能量代谢率均将增高。 (三)食物的特殊动力效应
进食之后人体即使处于安静状态,其产热量也会比进食前增 加。这种由摄入食物刺激人体产生额外能量消耗的作用称为食 物的特殊动力效应 (四)精神活动
精神和情绪活动对能量代谢也有较大影响。
四、基础代谢
基础代谢:指人体在基础状态下的能量代谢。 基础代谢率:单位时间内的基础代谢 (basal metabolic rate,BMR)。
本章小结
能量代谢 与体温
能量来源与转化
能量的主要来源:糖 直接供能物质:ATP
能量代谢的测定 影响能量代谢的因素
食物的热价 氧热价 呼吸商
肌肉活动:最主要因素 精神活动 食物特殊动力效应 环境温度
基础代谢率
定义:基础状态下的能量代谢率。 正常值:与正常均值比较相差在±10%~±15%以内。 测定意义:临床诊断甲状腺疾病的重要辅助方法。
人体热平衡示意图
几种组织、器官的产热百分比
器官、组织 占体重百分比 安静时产热量 劳动或运动产热量
(%)
(%)
(%)

2.5
16
1
内脏
34
56
8
骨骼肌
56
18
90
其他
7.5
10
1
(二)散热过程
散热的主要途径:皮肤、呼吸道、消化道、泌尿 道等。最主要的散热部位:皮肤。 1.几种主要的散热方式 (1)辐射:是指人体以热射线(红外线)的形式将体 热传给外界较冷物体的散热方式。 (2)传导:是指人体将热量直接传递给同它接触的较 冷物体的一种散热方式。 (3)对流:是指通过气体或液体流动来交换热量的一 种方式。它是传导散热的一种特殊形式。 (4)蒸发:蒸发是利用水分从体表汽化时吸收体热的 一种散热方式。
行为性体温调节:机体通过一定的行 为来保持体温相对恒定。行为性体温调节 是以自主性体温调节为基础的,是对自主 性体温调节的补充。
(一)温度感受器
1.外周温度感受器 实验研究发现,在动物的皮肤、粘膜和腹腔等
处都存在温度感受器,包括热觉感受器和冷觉感 受器。 2.中枢性温度感受器
此感受器存在于下丘脑、脑干网状结构和脊髓 等部位,分为热敏神经元和冷敏神经元。在视前 区-下丘脑前部(PO/AH),热敏神经元较多, 在局部组织温度升高时,发放频率增加。
一、体温及其生理变动
(一)正常体温
1.测定部位:直肠、口腔、腋窝。 2.正常值:直肠温度正常为36.9~ 37.9℃,平均37.4℃,比较接近机体深部 温度;口腔温度一般比直肠温度低0.3℃;腋 窝温度一般又比口腔温度低0.4℃。 3.正常人腋窝温度为36.0~37.4℃,是 可以超过37℃的,所以遇到腋窝温度稍高于 37℃的人,在确认是否有低热的问题上要持 审慎态度。
麻醉药物能降低体温,因此,对于麻醉手术的患 者,在术后一段时间,要特别注意保温护理。
女子一个月经周期中基础体温的变化
二、机体的产热与散热
(一)产热过程 安静状态时,主要的产热部位是脑
和内脏器官。肝脏的代谢水平最高, 产热量最大。
劳动或运动时,骨骼肌是主要的产 热器官,其产热量可由平静状态下的 18%提高到90%。
一、机体能量的来源和利用 二、能量代谢的测定 三、影响能量代谢的因素 四、基础代谢
知识卡片 人体主要的供能物质是糖,
体内重要的贮能和直接的供能 物质是ATP。
一、机体能量的来源和利用
能量代谢的定义: 通常将物质代谢过程中所伴随的能量释 放、转移、贮存和利用的过程,称为能 量代谢。 能量的来源: 人体一切活动所需的能量,都来源于 食物中三大营养物质(糖、脂肪、蛋白 质)的氧化分解。 主要供能物质:糖是机体主要的能源 物质。
动,都能提高能量代谢率。
(2)精神活动:人体处于精神紧张状态下,如烦恼、 激动、发怒、恐惧及焦虑等,能量代谢率可显著增高。
(3)食物特殊动力效应:进食之后人体即使处于安静 状态,其产热量也会比进食前增加。
(4)环境温度:机体在安静状态下,环境为20~30℃ 时能量代谢率最为稳定。环境温度降低或升高,能量 代谢率均将增高。
劳动强度越大,环境温度越高,出汗量越多, 速度越快;空气湿度大,汗液蒸发困难,体热不 易发散,出汗也增多;风速大时,汗液易蒸发, 体热易于发散,出汗量则减少。
三、体温调节
人体体温调节主要分为自主性体温调 节和行为性体温调节。
自主性体温调节:在下丘脑体温调节 中枢控制下,随机体内外环境温热性刺激 信息的变化,通过增减皮肤血流量、发汗、 战栗等生理反应,使人体的产热和散热保 持平衡。
1.食物的热价 是指1g食物被氧化时所释放出来的热量,也称卡
价,可用于计算食物的含热量。 2.食物的氧热价
某种物质被氧化时,每消耗1L O2所产生的热量 称为该物质的氧热价。它是用耗O2量推算产热量的 基础。 3.呼吸商
生理学上将氧化某一种营养物质时,同一时间内 的CO2产生量与耗O2量的比值称为该物质的呼吸商 (RQ)。即CO2产生量(ml)耗O2量(ml)。
图7-1 体内能量的释放、转移、贮 存和利用示意图
C:肌酸 Pi:无机磷酸 C-P:磷酸 守恒定律”,即能 量可由一种形式转化为另一种形式,在转化过程 中既不增加也不减少。由于机体所利用的化学能 最终全部转化为热能和对外界物体所做的机械功, 测定一定时间内机体释放的热量和所做的外功, 即可测出机体的能量代谢水平,而外功也可以折 算为热量,因此,测定机体在一定时间内所散发 的总热量,就可以测算出机体在一定时间内所消 耗的能量。有两种方法可以测定机体在一定时间 内散发的总热量:直接测热法和间接测热法。
一、机体能量的来源和利用
体内的糖、脂肪或氨基酸
氧化分解后,生成代谢终产 物H2O、CO2和尿素等,同时 释放出所蕴藏的化学能。在 人体的全部能量中,大约有 50%以上的能量转化为热能, 维持机体体温并不断通过体 表散发,其余部分以化学能 的形式贮存于三磷酸腺苷 (ATP)中。ATP分解时,再释 放出能量,供应人体合成代 谢以及各种生理活动需要。
0.95 0.76
18.8 0.80
(三)能量代谢的简化测算
1.测出人体在单位时间内的耗O2量; 2.按一般进食混合食物非蛋白RQ为0.82计
算; 3.查表7-2其对应的氧热价20.20乘以耗O2
量,得到人体的产热量。计算公式如下: 产热量(kJ)= 氧热价(20.20kJ/L)
×耗O2量(L)。
一、体温及其生理变动
二、机体的产热与散热
三、体温调节
知识卡片
在安静状态下,当体温高达40.6℃~42.2℃时, 中暑即可发生。中暑表现为发热、头痛、胸闷、口 渴等,有时伴有呕吐、谵妄,如果体温不尽快回降, 则有可能丧失意识。以上症状常可因为大汗引起水、 电解质大量丢失,发生循环休克而加重。高热可损 伤机体组织,尤其是脑,有时在几分钟内即可致命。 所以,对中暑患者应立即快速降温,如用乙醇擦浴、 吹风,甚至于将患者置于冷水中,但需防止引发寒 战而增加产热。
在脑干网状结构和下丘脑的弓状核中以冷敏神 经元居多,在局部组织温度降低时冲动发放频率 增加,从而引起体温调节。
(二)体温调节中枢
体温调节中枢,广泛存在于中枢神经 系统各级部位。
下丘脑的视前区-下丘脑前部的温度敏 感神经元,既能感受它局部组织温度变 化的刺激,又能对由其他途径传入的温 度变化信息作整合处理。现在对体温调 节中枢功能的认识,普遍认为应从整合 机构这一概念去理解,而视前区-下丘脑 前部被认为是体温调节中枢整合机构的 中心部位。
体温调节
行为性体温调节 自主性体温调节 调定点学说
思考与训练
1. 影响能量代谢的因素有哪些? (答案) 2.列出体温的测试部位、正常值及其生理变异。
(答案) 3.讨论对高热病人采用的几种降温措施及原理。
(答案) 4.如何利用调节点学说解释发热现象?(答案)
1. 影响能量代谢的因素有哪些?
(1)肌肉活动:最主要因素,人体任何轻微的躯体活
在炎热的环境中,交感神经兴奋性降低,皮 肤小动脉舒张,动-静脉吻合支开放,血流量增 加,有大量热量从机体深部被血流带到体表,皮 肤散热能力显著增加,以防止体温升高。
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