(二) 间接测热法 (Indirect calorimetry) 定比定律＋能量守恒定律
C6H6O6+ 6O2
6CO2+ 6H2O + E
与能量代谢测定有关的几个概念：
1、食物的热价Thermal equivalent of food
定义：
分物理热价和生物热价
糖、脂肪：物理热价 = 生物热价 1克蛋白质的物理热价约23.43KJ 生物热价约 为18KJ，说明蛋白质在体内是不能被完全氧化的
（三）动物对炎热的生理反应
1. 行为反应 2. 调整血液循环 3. 蒸发散热 皮肤和表层血管舒张
（1）出汗
（2）呼吸次数增加和热喘呼吸，并伴以唾液分泌 增加，使呼吸道蒸发散热大为增加。
（四）动物对寒冷的生理反应
1. 行为反应
2. 增加绝热性能
短期暴露于寒冷中，竖毛肌收缩，被毛竖 立；长期生活于寒冷环境中，则被毛增生，皮 下脂肪蓄积，以增大身体的绝热效应，减少体 热散失。
4、产热活动的调节：
（1）体液调节： ① 甲状腺激素（T3、T4）：产热作用缓慢而持久。 动物长时间处在寒冷环境中，甲状腺激素分泌增加， 以适应低温环境。 ② 肾上腺素(E)和去甲肾上腺素(NE)：产热作用迅速 而短暂。 当动物突然进入冷环境时，E和NE 分泌增加，主 要是使动物应付环境温度的急剧变化，保持体温恒定。 （2）神经调节： 寒冷刺激—交感神经系统—肾上腺髓质—NE、E释 放增加。 寒冷—中枢神经系统—下丘脑—TRH释放—TSH释放
选择：1 狗的散热是以（ ）为主
A 蒸发 B 传导、对流、辐射 C 传导 D 对流
2 当环境温度高于皮肤温度时，（ ）成为唯一的 散热方式。 A 传导 B 对流 C 辐射 D 蒸发
3 动物剧烈运动时，（ ）产热量最多。
A 心脏 B 肝脏 C 肾脏 D 骨骼肌
4 从畜牧业生产来看，外界温度在（ ）范围内饲 养动物最经济。
*三、影响能量代谢的基本因素
（一）肌肉活动（见下图） 肌肉活动特别是骨骼肌的活动对于能量代谢的 影响最为显著。 骨骼肌是能量的主要产热器官。（安静时20%， 运动和使役时90%） 氧债 *（二）食物的特殊动力效应 概念
蛋白质的食物特殊动力效应最为显著，可达 30%；糖为6%；脂肪约为4%，混合食物的约为 10%。
性决定的。
3. 致热原引起的发热是调定点重调定(resetting) 而上移的 结果： WSN温度反应阈值(3739℃, 斜率 变小)散热反应推迟。 致热原 CSN温度反应阈值(3739℃, 斜 率变大)产热反应提前。 两类神经元活动的共同作用调定点上移(39℃)。
五、家畜对高温与低温的适应
（三）精神活动（神经—内分泌的影响）
精神处于紧张状态——肌紧张增强、激素（如甲状 腺素）等释放增加——产热量增加。
甲状腺素（T4）的产热作用缓慢而持久。
E的产热作用迅速而短暂。 （四）环境温度的影响 安静时，在20-30℃的环境温度最为稳定，主 要是肌肉松弛。
四、基础代谢和静止能量代谢
（一）基础代谢
体温的测定部位： 直肠、口腔、腋窝
二、动物的体温及其正常变动
*（一）动物的正常体温 一般通用直肠温度作为家畜深部体温的指标 （二）体温的生理波动
白＞夜，早晨2-6时最低，午后1-6时最高, 波动幅度不超过10℃ 。 2．年龄 幼畜＞成畜 3．性别 ♀<♂，与雌性动物的性周期有关，发情时体 温高；排卵时体温下降，而后又升高。女性＞男性 0.3℃ 4. 肌肉活动 5. 地理、气候、情绪激动、精神紧张、采食等情况对体 温也可产生影响。 1．昼夜波动
静止能量代谢率用公式表示为：Q=KW0.73 常用公式 ：Q=KW0.75 *代谢体重：体重的0.73次方。
（三）影响基础代谢和静止能量代谢的主要因素
1.个体大小 2.性别 ♂＞♀ 3.年龄 幼年＞成年
4.营养状况
5.生理状态
好＞不良
妊娠后期＞发情期＞休情期
瘦肉型＞肥肉型
泌乳期＞ 干乳期
6.品种
7.季节
(三)调定点(set point)学说
1.PO/AH区神经元的活动设定的调定点——37℃ ① 脑温37℃ 机体产热、散热平衡；
② 脑 温 37℃
动↓，散热活动↑。
中枢的调节活动使产热活 中枢的调节活动使产热活
③ 脑 温 37℃
动↑，散热活动↓
2.调定点是由PO/AH区温度敏感神经元的工作特
8.气候
作业
填空：1.在糖、脂肪和蛋白质中，以（ ）呼吸熵 最大。 2．若非蛋白呼吸熵=0.71，则意味着代谢消耗的全 部为（ ）。若为1.0，则意味着代谢消耗的全部 为（ ）。
思考题：*影响能量代谢的基本因素有哪些？
§2 体温及其调节
Body temperature and its regulation
*（4）蒸发(evaporation)
汗腺活动的调节
发汗是反射性活动；下丘脑有发汗中枢
① 温热性发汗：全身；参与体温调节
② 精神性发汗：掌,跖,额局部
（1）不显汗蒸发non-sweating perspiration ：概念 （又叫不感蒸发），与汗腺活动无关。 不显汗蒸发是一种很有效的散热途径。 （2）显汗蒸发sweating perspiration ：概念，又称可 感蒸发。 当外界环境温度＜体表温度时，皮肤以辐射、 传导、对流、蒸发等方式进行散热。 当环境温度≥皮肤温度时，则只能以蒸发方式 进行散热。
三、机体的产热和散热过程
（一）产热(heat production)过程 * 1 主要产热器官
骨骼肌（运动和使役时）、内脏（安静时56%， 尤其是肝脏）、腺体等 草食动物：微生物的发酵分解作用也是体热的 重要来源。
2 产热形式
1) 基础代谢产热
2) 食物特殊动力效应产热
3) 战栗产热（即寒战） ：是骨骼肌发生不随意的节
3、蛋白质（protein） 基本组成单位：氨基酸(amino acid) 特点：①主要功能为重新合成蛋白质，供能为次要功 能；
②特殊情况如长期不能进食或体力极度消耗时供能
③在体内氧化不彻底，较体外燃烧供能少。
(二)能量的利用
二、能量代谢测定的原理和方法
(一) 直接测热法 (Direct calorimetry)
3. 调整血液循环
皮肤和表层血管收缩
4. 寒战或非寒战产热
四、体温调节（thermoregulation）
自主性体温调节autonomic thermo- regulation：在中枢 调控下，通过调节生理反应，维持体温稳定，如增减皮肤
血流量、发汗、寒战等。
行为性体温调节behavioral thermo- regulation：姿势， 行为；保、散温措施。
（二）散热（heat loss）过程
1. 途径 四条，以前两种途径最为重要
（1）体表皮肤散热，占75-85%； （2）经呼吸器官散热； （3）使吸入气、饮水、食物升温而散热； （4）通过粪尿排泄散热。
2. * 皮肤散热的方式
（1）传导(conduction)
（2）对流(convection)
（3）辐射(radiation)
2、食物的氧热价Thermal equivalent of oxygen
定义：
*3、呼吸商 (respiratory quotient, RQ） 概念： CO2产生量（mol或mL数） RQ = O2消耗量（mol或mL数） 糖=1 蛋白质= 0.80 脂肪= 0.71 混合食= 0.85 非蛋白呼吸商（NPRQ）
律性收缩的表现。
寒战可增加产热，但并不一定能使体温升高。
非战栗产热：又称代谢产热或非寒战性产热，发生 在细胞水平。以褐色脂肪组织的产热量为最大。 寒战性产热＞非寒战性产热
3 等热范围（代谢稳定区或温度适中范围） * 概念： 等热范围的温度＜体温
临界温度：幼畜＞成畜
生产实践中在等热范围内饲养畜禽最MR）：通常用kJ/m2.h表示。
BMR异常： BMR↑：甲亢；发热，体温1℃↑，BMR13%↑；糖尿 病； RBC增多症。 BMR↓：甲低；病理性饥饿；肾上腺皮质低功；肾病综合
征；脑垂体肥胖BMR不是机体最低的能量代谢
(二)静止能量代谢
在家畜常用静止能量代谢来代替基础代谢。 一般在畜舍或实验室条件下，测定家畜在早饲前休 息（卧下为宜）时的产热量作为静止能量代谢。
（一） 惯习（acclimation）
定义： （二）风土驯化（acclimatization） 定义： （三）气候适应（climatic adaptation） 定义：
作业
判断：1 寒战可增加产热，但不一定能使体温升高。 2 热喘呼吸时呼吸变得频浅。 3 家畜使役时，骨骼肌成为产热量最多的组织。 4 皮肤血管口径的调节与散热有重要关系。 5 下丘脑是维持体温恒定时的必需中枢。正常体温的高低 是由下丘脑体温调定点规定的。 6 寒战性产热量一般低于非寒战性产热量。 7 家畜的体温之所以恒定，是因为下丘脑的体温调节中枢 起决定作用。 8 同一畜体各部位的温度不相同。 9 切断脊髓与其以上部位的联系，体温基本不变。 10 切断延髓与其以上部位的联系后，心搏和呼吸基本不 变，体温失调。
动物生理学
教学幻灯片
制作人：杨雪峰 河南科技学院 2009年
第七章
§1 能量代谢 §2 体温及其调节
能量代谢和体温
§1 能量代谢
（energy metabolism） 能量代谢的定义： 一、机体能量的来源及利用
(一)能量的来源—食物中蕴藏的化学能 (C-H键)。
机体能量储存和转化的载体—ATP 和 CP ATP：既是体内重要的储能物质，又是直接供能物质； 1mol ATP ADP (释放33.47kJ能量)。 磷酸肌酸 (creatine phosphate, CP) 是ATP的储存库。