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第七章 能量代谢与 体温. 第一节 能 量 代 谢 第一节 能量代谢 第二节 体温及其调节. 第一节 能量代谢. 能量代谢 : 指体内物质代谢过程中所伴随的能量释放、转移、贮存和利用。 一、机体能量的来源与利用 ( 一 ) 能量来源 1. 糖 : 主要 (70 %以上 ) 脑组织所需能量则完全来源于糖的有氧氧化。缺氧和血糖水平过低,均可导致意识障碍、昏迷以及抽搐。 2. 脂肪: 次之 (30 % ) 3. 蛋白质: 很少 ( 长期饥饿或极度消耗时,才成为主要能量来源 ) 。. ( 二 ) 能量 利用
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第七章 能量代谢与体温 第一节 能 量 代 谢 • 第一节能量代谢 • 第二节 体温及其调节
第一节 能量代谢 • 能量代谢:指体内物质代谢过程中所伴随的能量释放、转移、贮存和利用。 一、机体能量的来源与利用 (一)能量来源 1.糖:主要(70%以上) 脑组织所需能量则完全来源于糖的有氧氧化。缺氧和血糖水平过低,均可导致意识障碍、昏迷以及抽搐。 2.脂肪:次之(30%) 3.蛋白质:很少(长期饥饿或极度消耗时,才成为主要能量来源)。
(二)能量利用 能源物质释放的能量有50%转化为热能,其余以自由能形式贮存于ATP中。除骨骼肌运动时所完成的机械外功,其余的自由能最终也转变为热能。
二、能量代谢的测定 (一)能量代谢测定中的有关概念 ①食物的热价:1g食物氧化时所释放出来的热量,称为食物的热价。 物理热价:指食物在体外燃烧时释放的热量。 生物热价:指在体内氧化时所产生的热量。 糖与脂肪:物理热价=生物热价 蛋 白 质:物理热价>生物热价(∵蛋白质在体内不能被彻底氧化分解,有一部分以尿素的形式由尿中排泄)。
②食物的氧热价:某种食物氧化时,每消耗1L氧所产生的热量称为该种食物的氧热价。②食物的氧热价:某种食物氧化时,每消耗1L氧所产生的热量称为该种食物的氧热价。 ③呼吸商(RQ):指一定时间内,机体呼出的CO2量与吸入的O2量的比值。RQ=CO2产生量/耗O2量 ④非蛋白呼吸商(NPRQ):指一定时间内,机体氧化非蛋白食物时的CO2产生量与耗O2量的比值。 三种营养物质氧化的几种数据 ─────────────────────────── 物 质 耗氧量 产CO2量 物理热价 生物热价 氧热价 呼吸商 (L/g) (L/g) (KJ/g) (KJ/g) (KJ/g) (R Q) ─────────────────────────── 糖 0.83 0.83 17.0 17.0 21.0 1.00 脂 肪 1.98 1.43 39.8 39.8 19.7 0.71 蛋白质 0.95 0.76 23.5 18.0 18.8 0.85 ───────────────────────────
(三)能量代谢的衡量标准:kJ/(m2.h) (二)能量代谢的测定原理和方法 1.直接测热法:直接测量从机体体表、呼出气、尿液和粪便排出的总热量。这种方法测定准确,但设备复杂,操作繁琐,现已极少应用。 2.间接测热法:间接测热法原理:是利用“定比定律” 测算出一定时间内氧化的糖、脂肪和蛋白质各有多少,再计算出它们所释放出的热量。 3.临床应用的简便方法:用代谢测定仪测定受试者一定时间内(通常为6分钟)的耗O2量(VO2),将混合食物的呼吸商定为0.82,此时的氧热价是20.20kJ,用氧热价乘以所测的耗O2量,即为该时间的产热量。
三、影响能量代谢的主要因素 (一)肌肉活动:肌肉活动对能量代谢的影响最大。全身剧烈活动时,短时间内其总产热量比安静时高出数十倍. 劳动或运动时的能量代谢率 ───────────────-------- 肌肉活动形式 平均产热量(kJ/m2.min) ────────────------------- 静卧休息 2.73 出席会议 3.40 擦窗 8.30 洗衣物 9.89 扫地 11.37 打排球 17.05 踢足球 24.98 ───────────────--------
(二)精神活动人在平静地思考问题时,能量代谢受到的影响不大,其产热量一般不超过4%。但精神处于紧张状态(烦躁、恐惧、情绪激动等)时,由于会导致无意识的肌肉紧张性增强、交感神经兴奋及促进代谢的内分泌激素释放增多等原因,产热量可显著增加。(二)精神活动人在平静地思考问题时,能量代谢受到的影响不大,其产热量一般不超过4%。但精神处于紧张状态(烦躁、恐惧、情绪激动等)时,由于会导致无意识的肌肉紧张性增强、交感神经兴奋及促进代谢的内分泌激素释放增多等原因,产热量可显著增加。 (三)环境温度1.人体安静时的能量代谢,在20~30℃的环境中较为稳定。 2.环境温度超过30℃,能量代谢率增加。 3.当环境温度低于20℃时,随着温度的不断下降,机体产生寒战和肌紧张增加以御寒,同时增加能量代谢率。
(四)食物的特殊动力效应人进食后一段时间内(从进食后1h开始,持续7~8h),即使同样处于安静状态,但产热量却比进食前有所增加,这些“额外”热量是由进食引起的。食物能使机体产生“额外”热量的现象称为食物的特殊动力效应。各种营养物质的食物特殊动力效应不同,进食蛋白质时产热量增加30%,混合性食物增加10%,糖和脂肪增加4~6%。(四)食物的特殊动力效应人进食后一段时间内(从进食后1h开始,持续7~8h),即使同样处于安静状态,但产热量却比进食前有所增加,这些“额外”热量是由进食引起的。食物能使机体产生“额外”热量的现象称为食物的特殊动力效应。各种营养物质的食物特殊动力效应不同,进食蛋白质时产热量增加30%,混合性食物增加10%,糖和脂肪增加4~6%。
四、基础代谢(一) 概念1.基础代谢:机体在基础状态下的能量代谢。 基础状态的条件如下: ①清晨空腹,即禁食12~14h,前一天应清淡、不要太饱的饮食,以排除食物特殊动力效应的影响;②平卧,全身肌肉放松,尽力排除肌肉活动的影响;③清醒且情绪安闲,以排除精神紧张的影响;④室温20-25℃,排除环境温度的影响。2.基础代谢率(BMR):单位时间内的基础代谢。 (二)BMR的正常值: ±10%~±15% >±20%→可能是病态 甲亢:+25%~+80%;甲减:-20%~-40% 发烧:体温每升高1℃,BMR升高13%.
第二节 体温及其调节一、人体正常体温及其生理变动(一)体温的概念及其正常值 体温:指机体深部的平均温度。 机体各部位体温正常值 体 温 正常值(℃) 腋 温 36.0-37.4 口腔温 36.7-37.7 直肠温 36.9-37.9
(二)体温的正常变动1、昼夜节律:清晨<午后2、性别影响:女性>男性(二)体温的正常变动1、昼夜节律:清晨<午后2、性别影响:女性>男性 3、年龄影响:婴儿>成年人 4、肌肉活动、情绪激动、精神紧张→T
二、机体的产热与散热 ㈠产热 1.主要产热器官 安静时:肝脏 运动时:骨骼肌 2.机体的产热形式 ①基础代谢 ②肌肉运动(随意、战栗) ③食物特殊动力作用 3.产热活动的调节 ①体液调节 ②神经调节
㈡散热 散热器官: 皮肤(主要)、呼吸道、消化道、泌尿道 1.散热方式: 辐射、传导、对流、蒸发(皮肤)
(1)辐射、传导和对流散热 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 方式 原 理 影响因素 应 用 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 辐射 热射线 肤-气温差.有效面积 空调 传导 直接传递 肤-物温差.导热度 冰袋降温 对流 直接传递 肤-气温差.风速 电扇降温 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 皮肤温度取决于皮肤血流量: ①动脉穿透隔热组织在乳头下层形成动脉网 ②皮下Cap异常弯曲并进而形成丰富的静脉网 ③皮下有大量的A-V吻合支
(2)蒸发散热 影响因素:肤温、汗量(正变)、湿度(反变) 应用:发汗降温 蒸发类型:①不感蒸发 ②可感蒸发(发汗) 气温≥皮肤温度时,蒸发是唯一的散热方式 2.汗液 低渗性 高渗性
3.汗腺与汗腺活动的调节 发汗中枢:主要在下丘脑 类型:温热性发汗(小汗腺); 精神性发汗(大汗腺)
汗液特点:低渗 大汗→高渗性脱水(只补水可致低渗性脱水) 发汗速度取决于: ①环境温度(正变) ②湿度影响(正变) ③风速 (反变) ④劳动强度(正变) 4.循环系统在散热反应中的作用
三、体温调节 ㈠ 温度感受器 1、外周温度感受器(皮肤、粘膜、内脏) ①冷感受器;②热感受器 皮肤温30℃以下时→冷感受器(+)→冷觉 皮肤温35℃左右时→热感受器(+)→温觉 作用:温度感受器传入冲动到达中枢后,除产生温觉之外,还能引起体温调节反应。
2、中枢温度感受器 脊髓、延髓、脑干网状结构、下丘脑(PO/AH):①热敏神经元;②冷敏神经元 加温PO/AH → PO/AH的热敏N元+ → 散热反应↑产热反应↓ 冷却PO/AH → PO/AH的冷敏N元+ → 散热反应↓产热反应↑ 说明:PO/AH中的某些温敏N元能感受局部脑温的变化。
脊髓 脑干网状结构 下丘脑 VNS 躯体N 内分泌系统 外周R 中枢R [多方输入] [阶层整合] [多方输出] ㈡体温调节中枢 基本中枢:下丘脑 (PO/AH为整合的中心部位) 调定点:(37℃) 调节体温于恒定水平的规定数值
干扰因素: 致热原使调定点↑ 孕激素使调定点↑