能量代谢与体温

第七章能量代谢与体温第一节能量代谢能量代谢(energymetabolism):指体内物质代谢过程中所伴随的能量释放、转移、贮存和利用的过程。一、机体能量的来源与利用50%(一)能量的来源1.三磷酸腺苷的生成与利用三磷酸腺苷(ATP)：是营养物质生物氧化过程中合成的一种高能化合物ATP即是体内直接的供能物质,又是体内能量储存的重要形式。磷酸肌酸（creatinephosphate,CP）主要存在于肌肉和脑组织中，是体内ATP的储存库能量过剩：ATP将能量转给肌酸生成CP能量不足：CP将能量转给ADP生成ATP2.三大营养物质的能量转化糖（carbohydrate）：主要供能物质（50～70%）有氧氧化：1mol糖→38molATP（主要，脑）无氧酵解：1mol糖→2molATP（骨骼肌）剧烈运动，骨骼肌处于相对缺氧的状态→氧债此时能量来自：磷酸肌酸中的能量+无氧酵解脂肪（fat)储能占体重的20%供能氧化释放能量是糖的2倍蛋白质（protein）是细胞的构成成分基本不分解供能三种能源物质的比较能源物质糖脂肪蛋白质主要功能供给机体生命活动所需能量储存能量供给能量构成细胞成分及某些生物活性物质供能比例70%30%很少供能特点有氧氧化（主要，尤其是脑）无氧氧化（骨骼肌）短期饥饿时成为主要供能物长期饥饿脂肪耗竭时供能，以维持生命储备情况较少，仅150g占体重20%（二）能量的利用除做一定的机械功外其他最终转化为热能（三）能量平衡能量摄入=能量消耗体重指数＝体重（kg）/身高(m)224——超重28——肥胖思考题•为什麽脑组织对缺氧的耐受性特别差？•摄入能量不足或过多对机体有何危害？二、能量代谢的测定（一）能量代谢的测定原理：机体产热量=能量代谢量（二）与能量代谢测定有关的几个概念1、食物的热价：lg某种食物氧化时所释放的热量，分为生物热价和物理热价。2、食物的氧热价：某种食物氧化时消耗1L氧所产生的热量。3、呼吸商：营养物质在体内氧化时，一定时间内CO2产生量和O2耗量的比值。能源物质糖脂肪蛋白质食物热价(KJ/g)物理热价生物热价17.2517.2539.7539.7523.4317.99耗氧量(L/g)0.832.030.95产CO2量(L/g)0.831.430.76呼吸商(RQ)1.00.710.8（三）能量代谢的测定方法1、直接测热法：用于科学研究2、间接测热法：测量单位时间的耗氧量推算产热量。简易测算方法：单位时间产热量=单位时间耗O2量×氧热价（进普通混合膳食,呼吸商为0.82,氧热价为20.20KJ／L）3、双标记水法：活动状态下测量三、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。(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)食物的特殊动力效应概念：进食能刺激机体额外消耗能量的作用进食不同食物的特殊动力效应大约如下：蛋白质约为30％糖或脂肪约为4～6％混合性食物约为10％可能与肝脏处理氨基酸或合成糖原有关(四)环境温度人体安静时的能量代谢,在20～30℃的环境中较为稳定。环境温度超过30℃，能量代谢率增加环境温度低于20℃，能量代谢率增加四、基础代谢(一)概念：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12～14h②平卧，全身肌肉放松③清醒且情绪安定④室温20-25℃(二)基础代谢率(BMR)及正常值基础代谢率(BMR)：基础状态下单位时间内的能量代谢。单位：每小时,每平方米体表面积的产热量,kJ/(m2·h)BMR正常值：±15％以内＞±20％，可能是病态甲亢：+25％～+80%；甲低：-20%～-40%发烧：体温每升高1℃，BMR升高13%.病历某男性，20岁，体表面积1.5m2，基础状态下6分钟耗氧量1.5L。1、计算基础代谢率2、分析基础代谢率是否正常第二节体温(bodytemperature)概念：指机体深部的平均温度，即核心温度。意义：体温的相对恒定是机体新陈代谢和一切生命活动正常进行的必需条件。T＜34℃→意识丧失;T＜25℃→心跳停止;T＞43℃→酶变性;T＞45℃→危及生命;T=27℃→低温麻醉。机体核心部分和表层部分的比例随环境温度的变化而变化。在寒冷环境中，核心温度分布区域缩小。在炎热环境中，核心温度可扩展到四肢。1.表层温度表层温度易受环境温度的影响皮肤温度与局部血流量密切相关临床上常作为诊断外周血管疾病的指标。2.核心温度相对稳定各部位之间温差小（肝脏的温度最高，直肠低）肛温：正常为36.9～37.9℃。口温：正常为36.7-37.7℃。腋温：正常为36.0～37.4℃。食道中央温度可用作体核温度的指标鼓膜温度用作脑温度的指标。（二）体温的生理变动1.昼夜节律变化清晨2-6点最低午后1-6时最高2.性别差异⑴成年女子体温平均比男子高0.3℃。⑵女子体温随月经周期而产生周期性变动。排卵日最低3.年龄差异新生儿体温不稳定幼儿＞成年人＞老年人。4.肌肉活动肌肉活动，体温升高5.其他情绪激动、精神紧张、进食等，体温升高全身麻醉时：抑制体温调节中枢、扩张血管及骨骼肌松弛，使体温降低。临床链接1、给患者测体温时应注意什么问题？2、根据新生儿、老年人体温特点，护理上应注意什么问题？(一)产热过程1.主要产热器官：安静状态，主要产热器官是内脏（尤其肝脏）肝血液温度比动脉血液高0.4～0.8℃活动状态,主要产热器官是骨骼肌占体重40%，产热潜力大剧烈运动时，产热量增加90%二、机体的产热和散热2.机体的产热形式:基础代谢产热（为主）骨骼肌运动产热食物的特殊动力效应寒战和非寒战产热等机体安静时在寒冷环境中增加产热的形式：寒战产热非寒战产热寒战:是指在寒冷环境中骨骼肌发生不随意的节律性收缩特点:屈肌和伸肌同时收缩,不做外功,能量全部转化为热量。机体的代谢率可增加4～5倍。非寒战产热：代谢产热，是一种通过提高组织代谢率来增加产热的形式。棕色脂肪产热量最多，占非寒战产热总量的70%对新生儿尤为重要（体温调节功能不完善，不能发生寒战）。出生后在腹股沟,腋窝,肩胛下区,颈部大血管周围。①机体在寒冷环境几周后↓甲状腺↓T3、T4↑↓代谢率↑(增加4～5倍)↓产热量↑特点：作用缓慢，维持时间长②寒冷刺激时↓交感-肾上腺髓质↓NE、E↑↓产热量↑特点：作用迅速，维持时间短。3.产热活动的调节：（1）体液调节（2）神经调节寒冷刺激→下丘脑后部寒战中枢兴奋，经传出通路到达脊髓前角运动神经元→引起寒战。上述体液因素也是神经调节的(二)散热过程1.散热部位：主：皮肤面积大与外界接触血流丰富有汗腺次：呼出气、尿、粪2.散热方式：辐射表层温度环境温度传导对流不感蒸发表层温度环境温度：蒸发可感蒸发⑴辐射散热：指体热以热射线形式传给温度较低的周围环境的散热方式。人体在21℃，裸体时，占60%辐射散热量取决于机体的有效辐射面积皮肤与环境的温度差传导散热量取决于与皮肤接触物体的温差与皮肤接触面积的大小与皮肤接触物体的导热性⑵传导散热：指体热直接传给与机体相接触的低温物体的散热方式。⑶对流散热：指体热凭借空气流动与环境交换热量的散热方式。对流散热是传导散热的一种特殊形式。对流散热量主要取决于面积空气温度风速蒸发散热量主要取决于空气湿度当气温≥体表温度（气温≥30℃）时，蒸发是唯一的散热途径⑷蒸发散热：水分在皮肤和粘膜表面由液态转化为气态，同时带走大量热量的散热方式。①不感蒸发：又称不显汗。指机体水分直接透出皮肤和粘膜表面蒸发散热的形式。不感蒸发是持续进行的。人体不感蒸发量约1000ml/日。∴临床上给病人补液时应考虑到由不感蒸发丢失的体液量。②发汗：又称可感蒸发。汗腺分泌汗液，汗液蒸发带走热量。汗液：水分：＞99％∵汗液流经汗腺排出管的起始部时，有一部分NaCL可被重吸收，从而使最终排出的汗液成为低渗。∴机体大量出汗可造成高渗性脱水，要补充大量的水分和适量的NaCL。固体：＜１％大部分为NaCL少量KCL、尿素、乳酸等温热性发汗精神性发汗汗腺全身绝大部分汗腺分泌手掌、足底、前额等部位汗腺分泌刺激温热刺激情绪激动或精神紧张意义加强散热，对体温调节有重要作用。与体温调节无关。3.循环系统在散热中的作用皮肤血流量的调节：皮肤血管收缩→皮肤血流量↓→皮温↓→散热↓皮肤血管扩张→皮肤血流量↑→皮温↑→散热↑三、体温调节（自主性体温调节）(一)温度感受器1.外周温度感受器⑴分布：全身皮肤、某些粘膜和腹腔内脏等处。⑵类型：热感受器和冷感受器⑶作用：外周温度感受器传入冲动到达中枢后，除产生温觉外，还能引起体温调节反应。2.中枢温度感受器⑴分布：下丘脑、脑干网状结构和脊髓等处⑵分类：热敏神经元和冷敏神经元⑶作用：血温↑→热敏神经元冲动发放频率↑→散热反应↑，产热反应↓血温↓→冷敏神经元冲动发放频率↑→散热反应↓，产热反应↑(二)体温调节中枢调节体温的基本中枢位于下丘脑。PO/AH（下丘脑的视前区-下丘脑前部）（1）具有中枢温度感受器的作用（2）能对中脑、延髓、脊髓、皮肤等处传入的温度信息发生反应（3）能直接对致热物质、5-HT、NE等物质发生反应说明PO/AH具有体温调节整合中枢的地位思考题•为什么剧烈运动时会出汗？•为什么有的高热患者发烧前常出现发冷、寒战的现象？•大面积烧伤痊愈患者为何仍难度酷夏？•根据所学知识列举高热降温措施并阐述降温机制。