生理學第六章能量代謝與體溫.ppt

第六章 能量代謝與體溫 第一節(jié) 能量代謝 第二節(jié) 體溫及其調(diào)節(jié),第一節(jié) 能量代謝 一、機體能量的來源和利用 （一）機體能量的來源 1、糖：人體主要的供能物質(zhì)70% 有氧氧化：1mol葡萄糖釋放的能量可合成38molATP。 無氧酵解：1mol的葡萄糖只能合成2molATP。 2、脂肪：主要功能是貯存和供給能量。 3、蛋白質(zhì)： 主要用于重新合成細胞成分或酶、激素等生物活性物質(zhì)。 次要功能是提供能量。,（二）能量的轉(zhuǎn)移和利用 轉(zhuǎn)移： 1、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。 2、磷酸肌酸（CP）：是高能磷酸鍵的貯存庫。 利用： 肌肉收縮、腺體分泌；合成代謝；神經(jīng)傳導等等。,熱能、機械功能、貯備能,二、能量代謝的測定 能量計量單位是焦耳（J）或千焦耳（kJ）。 （一）直接測熱法 原理：能量守恒定律 （二）間接測熱法 原理：定比定律。 1、與間接測熱法有關(guān)的幾個概念 1）食物的熱價： 熱價有生物熱價和物理熱價之分。 蛋白質(zhì)的生物熱價和物理熱價是不同的。 2）食物的氧熱價： 3）呼吸商： （1）定義： 產(chǎn)生的CO2ml數(shù) RQ =,糖：1.0 蛋白質(zhì)：0.8 脂肪：0.71 混合食物：0.85,消耗的O2ml數(shù),（2）非蛋白呼吸商：氧和脂肪氧化時產(chǎn)生CO2ml的與消耗的 O2ml數(shù)比值,2、步驟： （1）測定機體在一定時間內(nèi)的耗O2量和CO2產(chǎn)生量， 方法：閉合式測定法,開放式測定法： 條件：呼吸空氣； 測定：呼出氣的量及其中O2及CO2的容積百分比。 （2）測定一定時間內(nèi)尿氮排出量。（ 1g尿氮相當于氧化分解 6.25g蛋白質(zhì)），查表計算蛋白質(zhì)的產(chǎn)熱量、耗氧量、 CO2 產(chǎn)生量 （3）計算NPRQ查表其對應的氧熱價計算非蛋白食物的 產(chǎn)熱量。 （4）算出總產(chǎn)熱量：即蛋白質(zhì)食物產(chǎn)熱量 +非蛋白食物產(chǎn)熱量,舉例：假定該受試者24小時的耗O2量是400L，CO2產(chǎn)量為340L。 另經(jīng)測定尿氮排出量為12g，計算該受試者24小時的能 量代謝值。 （1）蛋白質(zhì)代謝： 氧化量=126.25g=75g 產(chǎn)熱量=18kJ/g（生物熱價）75g =1350kJ 耗氧量=0.95L/g75g=71.25L CO2產(chǎn)量=0.76L/g75g=57L （2）非蛋白代謝：耗O2量=400L-71.25L=328.75L CO2產(chǎn)量=340L-57L=283L NPRQ=283L328.75=0.86,（3）根據(jù)NPRQ的氧熱價計算非蛋白代謝的產(chǎn)熱量 查表7-2，NPRQ為0.86，氧熱價為20.40kJ/L。 所以，非蛋白代謝產(chǎn)熱量=328.75L20.40kJ/L =6706.5kJ （4）24小時產(chǎn)熱量=1350+6706.5=8056.5（kJ） 3、臨床應用的簡便方法 （1）測定一定時間內(nèi)的耗氧量和CO2排出量呼吸商 作為NPRQ （2）用代謝測定儀測定一定時間內(nèi)的耗氧量 將混合食物NPRQ定為：0.82,三、影響能量代謝的主要因素 （一）生理活動和環(huán)境因素 1、肌肉活動：肌肉活動對于能量代謝的影響最為顯著。,2、睡眠 3、食物的特殊動力作用 蛋白質(zhì)為30%，糖和脂肪約為4-6%，混合食物為10%。 4、精神活動：精神處于緊張狀態(tài)肌緊張增強、激素 （如甲狀腺激素）等釋放增產(chǎn)熱量增加。 5、環(huán)境溫度：安靜時，在20-300C的環(huán)境溫度最為穩(wěn)定 6、肌肉：主要是肌肉松弛。 （二）個體因素 1、體表面積：衡量單位 2、性別與年齡 （三）其他因素：溫度,四、基礎(chǔ)代謝 （一）定義 1、基礎(chǔ)代謝： 2、基礎(chǔ)狀態(tài)：是指滿足以下條件的一種狀態(tài)：清晨、清醒、 靜臥、未作肌肉活動；前夜睡眠良好，測定時無緊張狀 態(tài)；測定前至少禁食12小時；室溫保持在20-250C。 （二）基礎(chǔ)代謝率（BMR）的測定及表示方法 1、測定：臨床用代謝測定儀耗氧量 用體表面積為尺度來衡量。 舉例： 某受試者，男性，20歲，在基礎(chǔ)狀態(tài)下1小時的耗氧量15L， 其體表面積為1.5m2，計算基礎(chǔ)代謝率。 將呼吸商設(shè)定為0.82，其相對應的氧熱價為20.18kJ/L故： BMR= 20.18kJ/L15L/h 1.5m2=201.8kJ/（m2.h）,2、表示方法： 基礎(chǔ)代謝率=,實測值 - 正常平均值,正常平均值,100%,3、BMR的臨床意義： 1）BMR與我國人正常的BMR平均值比較： 相差在10-15%之間，均不屬病態(tài)； 相差之數(shù)超過20%時，才可能是病理變化。 2）BMR的測量是臨床診斷甲狀腺疾病的重要輔助方法。 甲狀腺功能低下時，BMR可比正常值低20-40%； 甲狀腺功能亢進時BMR可比正常值高出25-80%。,第二節(jié) 體溫及其調(diào)節(jié) 一、 體溫 二、 機體的產(chǎn)熱與散熱 三、 體溫調(diào)節(jié),一、體溫 （一）體表體溫和體核體溫 1、概念： 2、差別： 1）體核溫度相對穩(wěn)定，各部位之間差異小肝溫度380C 2）體表溫度要低于體核溫度，由表及里，存在比較明顯的溫度梯度。體表最外層皮膚各部位的溫度差也大。 3）隨著環(huán)境溫度的變化，體核與體表兩者相對的比例可出現(xiàn)大幅度的變動。 3、體溫：生理學所說的體溫是指體核溫度。,（二）體溫的測定 臨床：直腸溫度：36.9-37.90C； 口腔溫度：36.7-37.70C； 腋窩溫度：36.0-37.40C。 實驗研究：食管溫度體核溫度的一個指標； 鼓膜溫度作為腦組織溫度的指標。 人類的體溫范圍： 35 - 410C,（三）體溫的正常變動 1、體溫的晝夜周期性變化： 2-5Am：體溫最低，Pm：1-5時最高；波動幅度不超過10C 2、性別的影響： 成年女子高于男子約0.30C，隨月經(jīng)周期而出現(xiàn)雙相體溫。 3、年齡的影響： 新生兒，特別是早產(chǎn)兒：體溫易受環(huán)境因素影響。 老年人：基礎(chǔ)代謝率低，體溫亦偏低。 4、情緒和體力活動其它因素的影響： 5、季節(jié)和地區(qū)：,二、機體的產(chǎn)熱與散熱 （一）產(chǎn)熱 1、主要產(chǎn)熱器官：安靜肝、腦；運動骨骼肌。 2、機體的產(chǎn)熱形式 1）基礎(chǔ)代謝產(chǎn)熱 2）食物特殊動力效應產(chǎn)熱 3）寒戰(zhàn)產(chǎn)熱：是骨骼肌發(fā)生不隨意的節(jié)律性收縮的表現(xiàn)。 2）非寒戰(zhàn)產(chǎn)熱：又稱代謝產(chǎn)熱，發(fā)生在細胞水平。以褐色脂肪組織的產(chǎn)熱量為最大。,3、產(chǎn)熱活動的調(diào)節(jié)： 1）體液調(diào)節(jié)： A、甲狀腺激素：作用緩慢，但持續(xù)時間長。 B、腎上腺素和去甲腎上腺素以及生長激素：作用迅速，維持 時間短。 2）神經(jīng)調(diào)節(jié)： 寒冷刺激交感神經(jīng)系統(tǒng)腎上腺髓質(zhì)NE、E釋放增加。 寒冷中樞神經(jīng)系統(tǒng)下丘腦TRH釋放TSH釋放。,（二）散熱 1、人體的散熱途徑 1.5% 糞、尿 14% 呼吸道 85% 皮膚 2、機體內(nèi)熱量到達皮膚的途徑 （1）熱傳導 （2）皮膚血液循環(huán) 熱量 = 比熱（血液） 血量（皮膚） 溫度差（動脈-靜脈） （KJ/h ）,交感神經(jīng)緊張性,2）環(huán)境溫度升高到接近或高于皮膚溫度： 蒸發(fā)散熱：分為不感蒸發(fā)和發(fā)汗兩種。 不感蒸發(fā)：即人在低溫環(huán)境中，皮膚和呼吸道不斷有水份滲出而被蒸發(fā)的一種形式。其中皮膚的水份蒸發(fā)叫不顯汗，與汗腺活動無關(guān)。 發(fā)汗：又稱可感蒸發(fā)，是通過汗腺主動分泌汗液的過程。,3、皮膚散熱方式 1）皮膚溫度高于環(huán)境溫度： A、輻射散熱： B、傳導散熱： C、對流散熱：通過氣體交換熱量。 2）環(huán)境溫度升高到接近或高于皮膚溫度：蒸發(fā)散熱 不感蒸發(fā)：（皮膚、呼吸道）不受體溫調(diào)節(jié)機制控制 不顯汗，與汗腺活動無關(guān)。 發(fā)汗（可感蒸發(fā)）：汗腺主動分泌汗液的過程。,蒸發(fā)散熱,4、發(fā)汗 （1）汗腺的分類 1）大汗腺腋窩、乳頭、陰部不受神經(jīng)支配 2）小汗腺 全身皮膚 交感膽堿能神經(jīng) （一些）掌心、足底 腎上腺能神經(jīng) （2）溫熱性發(fā)汗 小汗腺分泌蒸發(fā)散熱、調(diào)節(jié)體溫 精神性發(fā)汗 交感膽堿能 與體溫調(diào)節(jié)無關(guān) 腎上腺能神經(jīng) 味覺性發(fā)汗。,（3）成分：水99% 固體成分不到1%（大部分為NaCl) （4）汗液分泌 主動分泌 醛固酮調(diào)節(jié)低滲汗液 大量發(fā)汗高滲性脫水。,散熱過程的調(diào)控 汗腺 皮膚出汗,小汗腺（皮膚） 溫熱性出汗 蒸發(fā)散熱增強 汗腺（手掌、足趾、前額） 精神性出汗 （散熱作用不大）,皮膚小動脈舒張、A-V吻合支開放 皮膚血流量增多 輻散、傳導、對流散熱增加,主要散熱部位皮膚,三、體溫調(diào)節(jié) （一）概述：體溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)自動控制環(huán)路（負反饋）,行為,（一）溫度感受器 1、外周溫度感受器：以冷感受器為主。 游離的神經(jīng)末梢； 皮膚、粘膜、內(nèi)臟； 2、中樞溫度感受器： 神經(jīng)元； 脊髓、延髓、腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、下丘腦等； 冷敏神經(jīng)元、熱敏神經(jīng)元； 視前區(qū)-下丘腦前部（PO/AH）： 能感受局部腦溫的變化， 能對其以外部位傳來的溫度變化信息發(fā)生反應。,（二）體溫調(diào)節(jié)中樞 1、中樞： 下丘腦體溫調(diào)節(jié)的基本中樞 PO/AH體溫調(diào)節(jié)中樞整合的關(guān)鍵部位。 2、傳出途徑： 軀體神經(jīng)行為性體