当前位置:文档之家› 能量代谢

能量代谢

是机体的热量直接传给同它接触的较冷物体 的一种散热方式。 (面积、温度差、导热性能)
3. 对流散热(convection)
是通过气体或液体来交换热量的一种散热方式。 (风 速)
4. 蒸发散热(evaporation)
体表水分吸收热能气化后所引起的一种散热方式。 (环境温度高于皮肤温度时唯一的散热方式)
营养物质 糖 脂肪 蛋白质
产热量(kJ/g) 物理热价 17.15 39.75 23.43 生物热价 17.15 39.75 18.42
营养物质 糖 脂肪 蛋白质
产热量(kJ/g) 物理热价 17.15 39.75 23.43 生物热价 17.15 39.75 18.42
由于蛋白质在体内不能被彻底分解氧化,其中一 部分以尿素、尿酸等含氮物的形式从尿中排出。
C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + 6H2O + 6 12 6 2 2 2
(2)相关概念
氧热价(thermal equivalent of oxygen) 氧热价 某种营养物质氧化时,消耗1L氧所产生的热 某种营养物质氧化时,消耗1L氧所产生的热 量称为该物质的氧热价。 量称为该物质的氧热价。 热 价(thermal equivalent of food) 热价 1g营养物质氧化(或在体外燃烧)时所释放 1g营养物质氧化(或在体外燃烧)时所释放 的热量称为该物质的热价。 的热量称为该物质的热价。
2 体表面积(m2)=0.0061×身高(cm)+0.0218×体重-0.1529
2. 性别和年龄 同龄男性高于女性。生长发育期的少年儿童能量 代谢特别高,随着年龄的增大,逐渐降低。
3. 肌肉活动 肌肉活动对能量代谢的影响最显著。
氧债 oxygen debt
机体剧烈运动时,骨骼肌耗氧量增加,而 循环、呼吸等功能活动不能很快的满足机 体对氧的需要,骨骼肌处于相对缺氧状态 下,称氧债
1. 糖:主要(70%以上) 1. 糖:主要(70%以上)
有氧氧化 有氧氧化 无氧酵解 无氧酵解
(1)脑组织完全依赖于糖的有氧氧化。 (2)红细胞缺少线粒体,只能依赖于糖酵解 2. 脂肪:次之(30%) 2. 脂肪:次之(30%) 3. 蛋白质(很少供能) 3. 蛋白质(很少供能)
长期饥饿或极度消耗时,才成为主要能量来源。
物质分解释放的能量最终去 路有三条: 1. 2. 3. 转变成热能 肌肉收缩完成机械外功 细胞合成代谢贮备的化学能
直接测热装置示意图
2. 间接测热法(Indirect Calorimetry) 2. 间接测热法(Indirect Calorimetry)
(1)原 理 (1)原 理 “定比定律” “定比定律” 在一般化学反应中,反应物的量与产物的量 在一般化学反应中,反应物的量与产物的量 之间有一定的比例关系。 之间有一定的比例关系。
(Non-protein respiratory quotient, NPRQ)
一定时间内机体中糖和脂肪氧化(非蛋白代谢) 的CO2产生量与耗O2量的比值。 2 2
(3)计算步骤 (3)计算步骤
机体的耗 机体的耗 O2量和CO2 O2量和CO2 生成量 生成量 蛋白质的 蛋白质的 耗O2量和 耗O2量和 CO2生成量 CO2生成量 查表 查表 糖和脂肪的 糖和脂肪的 耗O2量和 耗O2量和 CO2生成量 CO2生成量
5. 季节和地区影响
二、体热平衡 — 产热与散热 正常体温的维持,是产热与散热 两个过程动态平衡的结果。
产热 产热 产热
散热 散热 散热
35 ºC
39 ºC
37 ºC
(一)产热过程
1. 产热的主要器官
安静时:主要是内脏(肝脏) 运动时:主要是骨骼肌
2. 产热的主要形式
(1)非战栗产热(代谢产热) 褐色脂肪组织 (2)战栗产热 战栗是骨骼肌发生不随意的节律性收缩的表现。

温↑
皮肤温觉 感受器
温热 温热 刺激 刺激
全 身 小汗腺
精神性发汗 当情绪激动或精神紧张时,反射性引起汗腺 分泌。常见于手、足、前额和腋窝等。
4. BMR的临床意义
基础代谢率是诊断甲状腺疾病 的重要辅助方法。 甲状腺机能低下 (粘液性水肿) 甲状腺机能亢进 (甲状腺肿瘤) BMR低于正常值 20 ~ 40% BMR高于正常值 25 ~ 80%
第二节 体温及其调节
一、体温及其正常变动
(一)体温 (一)体温 体表温度(shell temperature) 体表温度 体温 体温 人体外壳部分(包括皮肤)的温度 人体外壳部分(包括皮肤)的温度 体核温度(core temperature) 体核温度 躯体内部机体核心部分的温度 躯体内部机体核心部分的温度 体 温: 指机体深部的温度 体 温: 指机体深部的温度
脂肪 1)能源贮存的主要形式: 成年男性占体重10-20%,女性更多 2)每克脂肪所释放的能量为糖有氧氧化 时的两倍 3)只进行有氧氧化 4)一般状态下仅次于糖的供能物质: 空腹,50%; 绝食1-3天,85%
机体所需的能量来源于食物中的糖、脂肪 和蛋白质。 机体能量的50%以上迅速转化为热能,用 于维持体温,并向体外散发。其余则以高能磷 酸键的形式贮存于体内。 三磷酸腺苷(ATP)是体 内能量转化和利用的关键 物质。磷酸肌酸(CP)是 ATP的储存库。
(二) 散热过程
辐射 散热 物理方式: 经皮肤 传导和对流 85% 蒸发 生理过程:呼吸、排尿、排粪 15%
1. 辐射散热(radiation)
体热以热射线(红外线)的形式传给外界 较冷物体的一种散热方式。 体表温度与环境温度的温差 体表温度与环境温度的温差 散热面积 散热面积
影响因素
2. 传导散热(conduction)
产热量↑
四、基础代谢
基础代谢(basal metabolism) 人体在基础条件下的能量代谢。 基础代谢率(basal metabolic rate, BMR) 单位时间内的基础代谢。
1. 基础条件 (1)空腹:进食12~14h后 (2)安静:测前静卧半小时以上 (3)清醒、无思维及精神活动 (4)室温 20 ~ 25ºC 2. 基础代谢率的衡量标准
(1)不感蒸发(insensible perspiration) (2)发 汗(sweating)
(1)不感蒸发( insensible perspiration )
体液的水分直接透出皮肤和粘膜(主要是呼吸 体液的水分直接透出皮肤和粘膜(主要是呼吸 道粘膜)表面,并且在未聚成明显水滴前就蒸发 道粘膜)表面,并且在未聚成明显水滴前就蒸发 掉的一种散热形式。 掉的一种散热形式。 皮肤:600 ml/日 呼吸道:400 ml/日
呼吸商 ( respiratory quotient , RQ )
一定时间内机体的CO2产生量与耗氧量 的比值称为呼吸商。某中物质在体内氧化 时,一定时间内二氧化碳产生量与耗氧量 的比值称为该物质的呼吸商。
RQ =
CO2产生量(ml)
耗O2量(ml)
RQ : 0.71 ~ 1
0.85左右
非蛋白呼吸商
第七章 能量代谢和体温
Energy Metabolism and Body Temperature
第一节 能量代谢
Energy Metabolism
一、能量代谢的概念 一、能量代谢的概念
生物体内物质代谢过程中所伴随着的能 量释放、 转移、储存 和利用 的过程称为 能量代谢。 机体能量的来源与去路 (一)能量来源
口 腔 温 度 ( 37 ºC )
36 35
4 8 12 4 8 12 4 8 12 4 8 12 4 8 12 4 8 12
时间(h)
2. 性 别 (1)女子体温平均比男子高0.3 ºC。 (2)女子体温随月经周期而波动。
孕激素 是引起女子排卵后体温升高的主要因素。
3. 年龄: 新生儿(早产儿)↓ 老年人↓ 4. 情绪和体力活动
非蛋白呼吸商 非蛋白呼吸商
非蛋白食物的氧热价 非蛋白食物的氧热价
非蛋白食物的耗O22量×氧热价 非蛋白食物的耗O 量×氧热价
非蛋白代谢的产热量 非蛋白代谢的产热量
(4)临床应用的简便方法 混合呼吸商0.85
~
氧热价20.36kJ/L
产热量=20.36×耗氧量
三、影响能量代谢的因素
1. 体表面积
食物的特殊动力作用的机制 ?
肝脏处理蛋白 肝脏处理蛋白 质分解产物 质分解产物 额外消 额外消 耗能量 耗能量
肝脏在脱氨基反应中所消耗的能量,可能 肝脏在脱氨基反应中所消耗的能量,可能 是“额外”产热的原因。 是“额外”产热的原因。
6. 精神活动
精神处于紧张状态 (烦恼 恐惧 情绪激动) 躯体 N 骨骼肌紧张度↑ 肌肉组织代谢↑ 交感 N 甲状腺、肾上腺髓质分泌↑ 全身组织物质代谢↑
5. 食物的特殊动力作用(specific dynamic action) 5. 食物的特殊动力作用
摄入产生100kJ 摄入产生100kJ 热量的蛋白质 热量的蛋白质
人体实际产 人体实际产 热量130kJ 热量130kJ
食物能使机体产生“额外”热量的现 食物能使机体产生“额外”热量的现 象称为“食物的特殊动力作用”。 象称为“食物的特殊动力作用”。
热能 热能
Energy output=external work +energy storage +heat
二、能量代谢的测定 二、能量代谢的测定
(一) 原 理:测定人体在单位时间内的所消耗 的能量。 (二)方 法 1. 直接测热法 2. 间接测热法 2. 间接测热法
1. 直接测热法(Direct Calorimetry)
糖、脂肪、蛋白质 糖、脂肪、蛋白质 ATP ATP
贮存 贮存
氧氧 化化 分分 解解
释放
化学能 化学能
相关主题