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第七章能量代谢与体温第一节能量代谢第二节体温第一节能量代谢能量代谢:物质代谢过程中所伴随的能量释放、转移、贮存和利用。一、机体能量的来源与去路(一)能量来源：食物中的化学能1.糖:供能(50-70％)代谢途径：有氧氧化无氧酵解（唯一不需氧供能途径）红细胞：无氧酵解脑组织：有氧氧化→对缺氧非常敏感代谢旺盛，糖原储备较少→对血糖依赖高2.脂肪：储存能量+供能3.蛋白质：组织自我更新+激素、酶生物活性物质很少(长期饥饿或极度消耗时，才成为主要能量来源)。(二)能量去路1.热能:50%2.ATP:能量的直接提供者。能量储存的重要形式3.磷酸肌酸：ATP储存库二、能量代谢的测定(一)能量代谢测定的基本原理能量代谢率：单位时间内所消耗的能量.机体的能量代谢遵循“能量守恒定律”测定单位时间内：1.总热量+所做的外功2.消耗的食物量④非蛋白呼吸商(NPRQ):整体产生CO2总量－氧化蛋白CO2产生量※NPRQ＝─────────────────整体耗O2总量－氧化蛋白耗O2量※(三)能量代谢的测定方法1.直接测热法:安静状态隔热装置中，单位时间散发的总热量。2.间接测热法：安静状态⑴间接测热法原理：利用“定比定律”。C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+△H⑵间接测热法步骤：①测定CO2产生量和耗O2量②测定尿氮量，计算蛋白质的产热量因为氮占蛋白质重量的16%，氧化蛋白质的量（g）=尿氮量(UN)÷16%=尿氮量(UN)×6.25蛋白质的产热量=尿氮量(UN)×6.25×18.0三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)(RQ)───────────────────────────糖0.830.8317.017.021.01.00脂肪1.981.4339.839.819.70.71蛋白质0.950.7623.518.018.80.80───────────────────────────③计算出NPRQ：※分解蛋白产生CO2量=UN×6.25×0.76(L)※分解蛋白耗O2量=UN×6.25×0.95(L)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)(RQ)───────────────────────────糖0.830.8317.017.021.01.00脂肪1.981.4339.839.819.70.71蛋白质0.950.7623.518.018.80.80───────────────────────────整体产生CO2总量－分解蛋白产生CO2量NPRQ＝─────────────────整体耗O2总量－分解蛋白耗O2量④查出非蛋白食物氧热价⑤非蛋白食物的产热量:氧热价×非蛋白食物耗氧量非蛋白食物耗氧量=总耗O2量－分解蛋白耗O2量⑥能量代谢计算：蛋白食物产热量+非蛋白食物的产热量⑶简易法：①测定CO2产生量和耗O2量；计算出RQ视为NPRQ；查出食物氧热价；能量代谢计算=耗O2量×NP氧热价。②基础状态的NPRQ定为0.82；测定6min的耗O2量；能量代谢计算=耗O2量×NP氧热价。（4）测定耗O2量和CO2产生量的方法①闭合式测定法②开放式测定法三、影响能量代谢的因素(一)肌肉活动肌肉活动对能量代谢的影响最大。表7-3机体不同状态时的能量代谢率───────────────状态产热量(KJ/m2.min)───────────────躺卧2.73开会3.40擦窗子8.30洗衣9.89扫地11.37打排球17.05打篮球24.22踢足球24.98持重机枪跃进42.39───────────────能量代谢率作为评价肌肉活动强度的指标(二)精神活动平静地思考问题时，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：进食刺激机体额外消耗能量的作用。从进食后1h开始,持续7～8h。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％。机制：不十分清楚，可能与肝脏处理氨基酸和合成糖原有关。(四)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(肌肉比较松弛)。2.环境温度超过30℃，化学反应速度、发汗、呼吸、循环功能↑能量代谢率增加↑。3.当环境温度低于20℃时，机体产生寒战和肌紧张增加以御寒，能量代谢率↑。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称为基础代谢。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)：基础状态下单位时间内的能量代谢。表7-4研究表明,机体能量代谢率与体重相关性不明显,而与体表面积基本上成正比。人体表面积推算:①公式计算：＝0.0061×身高（cm)＋0.0128×体重(kg)－0.1529②体表面积测算图测出。常用单位时间的每平方米体表面积的产热量来表示能量代谢率。(二)BMR的测定和正常值1.BMR的测定:(通常采用简易法)2.BMR正常值：＝±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%.另：肾上腺皮质和垂体功能低下、肾病综合症→BMR↓糖尿病，RBC增多症、白血病→BMR↑第二节体温概念：核心温度：机体核心部分的温度。（临床上所说的体温）表层温度：表层部分的温度。（体壳）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。一、表层温度：特点：易受环境影响，各部位差异较大皮肤温度：机体表层最外层皮肤的温度。23℃:额（33-34℃）＞躯干（32℃）＞手（30℃）＞足（27℃）影响因素：受局部血流的影响例如：情绪激动→交感神经兴奋→皮肤血管收缩→皮肤温度降低。二、核心温度特点：相对稳定，各部位差异小。肝、脑（38℃）＞肾、胰、十二指肠＞直肠(37.5℃)深部血液温度=内脏平均温度1.肛温：36.9～37.9℃。2.口温：36.7～37.7℃。3.腋温：36～37.4℃。临床常用口温和腋温。测定腋温时要注意夹紧体温计和测量时间（约需5-10min）。（二）体温的正常变动1.昼夜变化人的体温在一昼夜中呈现周期性波动，称为体温的昼夜节律（日节律）。晨起2-6时最低，下午1-6时最高。生物节律：下丘脑视交叉上核。孕激素2.性别影响⑴成年女子基础体温平均比男子高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（约1℃）。注：基础体温：基础状态下的体温3.年龄的影响新生儿＞成年人＞老年人。4.肌肉活动、精神活动、进食二、机体的产热和散热(一)产热1.主要产热器官：安静状态，主要产热器官是内脏（尤其肝脏），其次是脑。活动状态,主要产热器官是骨骼肌。2.产热形式：基础代谢产热、骨骼肌运动、食物特殊动力产热、寒冷环境以下形式产热。⑴寒战产热：⑵非寒战产热：又称代谢产热，通过提高组织代谢率增加产热、机体所有的组织器官都能进行代谢产热。肩胛下、颈部大血管、腹股沟等处棕色脂肪组织：70%。3.产热活动的调节⑵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。⑴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）寒冷刺激：下丘脑寒战中枢兴奋，引起寒战TRH、TSH(二)散热1.散热部位：主：皮肤次：呼吸、尿、粪2.散热方式：机体散热方式有以下几种:⑴辐射散热：机体以热射线形式将体热传给外界较冷物体多少取决于机体的有效辐射面积皮肤与环境的温度差⑵传导散热：指体热直接传给与之接触的较冷物体的散热方式。传导散热量取决于空气导热性差,脂肪的导热性差，水的导热性好，与接触物体的温差与接触面积的大小与接触物体的导热性⑶对流散热：指体热通过气体流动交换热量的散热方式。是传导散热的一种特殊形式。对流散热量主要取决于温差、面积风速⑷蒸发散热：水分从体表气化吸收热量而散发体热1g水----2.43kJ热量当气温≥体温时，蒸发是唯一的散热途径1）不感蒸发：指体液的水分从皮肤和粘膜不断渗出而被气化。不显汗：皮肤部位。特点：不被人察觉与汗腺活动无关,持续进行,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（可感蒸发）：汗腺主动分泌汗液的过程。①汗腺分类：大汗腺：与性功能有关小汗腺：与体温调节有关分布：全身，手掌足跖＞额、手背＞四肢躯干分泌能力：四肢躯干最强②汗液：水分：＞99％∵刚分泌的汗液是等渗，最终排出的汗液为低渗。∴大量出汗可造成高渗性脱水，要补充大量的水份和适量的ＮaCl。固体：＜１％大部分为NaCl其余为KCl、尿素、乳酸等无葡萄糖和蛋白质刺激温热刺激情绪激动或精神紧张中枢下丘脑大脑皮层运动区神经支配交感神经的胆碱能节后纤维肾上腺素能神经纤维汗腺全身绝大部分汗腺分泌(手掌、足跖除外）手掌、足跖、前额和腋窝等部位汗腺意义加强散热，对体温调节有重要作用。与体温调节无关，可能与湿润手掌和足跖，增加摩擦力有关。③发汗的调节-神经调节温热性发汗精神性发汗3.循环系统在散热中的作用：皮肤血管舒缩→血流量→皮温→辐射、传导、对流散失的热量注：真皮可分为乳头层和网织层。三、体温调节（神经调节，负反馈）自主性体温调节：受体温调节中枢控制（基础）行为性体温调节：行为+姿势（补充）(一)温度感受器1.外周温度感受器⑴分布：全身皮肤、粘膜和内脏等处。⑵类型：热感受器和冷感受器（点状分布）。使其放电频率最高的温度=敏感温度⑶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：PO/AH（视前区-下丘脑前部）居多冷敏神经元：脑干网状结构、下丘脑弓状核居多局部脑温变动0.1℃，可使两者放电频率变化，并不出现适应(二)体温调节中枢1.中枢部位分段横断实验证明：基本中枢位于下丘脑。PO/AH：体温调节中枢整合机构的中心部位。∵①对局部脑温变化发生反应；②对中脑、延髓、脊髓、皮肤等处温度变化发生反应；③对致热物质、5-HT、NE等物质发生反应。2.调定点学说调定点含义：①设定的温度②设定温度的部位=PO/AH学说包括：①Na+/Ca2+比值学说：比值∝调定点②神经元电生理特性学说与冷、热敏神经元放电频率对温度变化反应曲线斜率有关干扰因素：致热原使调定点↑孕激素使调定点↑发热：重新设置=重调定、调节性体温升高调节功能正常注：中暑是调节功能障碍