暨南大学医学院生理教研室王跃春 第七章 能量代谢和体温 第一节 能量代谢 第二节 体温及其调节

暨南大学医学院生理教研室王跃春 第一节 能量代谢 （ energy metabolism ） 合成自身 分解自身 合成自身 分解自身 同化作用 （物质代谢） 异化作用 同化作用 （物质代谢） 异化作用 ( 合成代谢 ) 贮存能量 释放能量 （ 分解代谢 ) ( 合成代谢 ) 贮存能量 释放能量 （ 分解代谢 ) 转换 利用 转换 利用 （能量代谢） （能量代谢） 新陈代谢 新陈代谢 (metabolism): 生命物质或机体与周围环境间所进 行的 物质交换和能量转换的过程 新陈代谢 能量代谢（ energy metabolism ） : 生物体内物质代谢中伴 随着的能量的释放、转移和利用。 能量代谢（ energy metabolism ） : 生物体内物质代谢中伴 随着的能量的释放、转移和利用。 能量代谢

暨南大学医学院生理教研室王跃春 一、机体能量的来源与利用 能量的来源： 1 、糖：机体的主要能源 70% （中国人） 2 、脂肪：提供大约 30% 的能量 3 、蛋白质（氨基酸）：提供少量的能量

暨南大学医学院生理教研室王跃春 能量的去路 食物中的能量 100% → 自由能 95% → ATP 45% → 各种功能活动 食物中的能量 100% → 自由能 95% → ATP 45% → 各种功能活动ATP ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 墒 5% 热量 50% 热量 20-45% 外功 0-25% 墒 5% 热量 50% 热量 20-45% 外功 0-25% ATP 机体的能量货币（载体） 磷酸肌酸 ATP 的缓冲物（储备） ATP 机体的能量货币（载体） 磷酸肌酸 ATP 的缓冲物（储备）

暨南大学医学院生理教研室王跃春 二、能量代谢测定的原理与方法 能量代谢率（ energy metabolic rate ） ： 单位时间内机体的产热量。 能量守衡： 食物的化学能 = 热能 + 外功 食物的化学能 = 热能 + 外功 能量代谢 = 热能 + 外功 + 热储备 能量代谢 = 热能 + 外功 + 热储备

暨南大学医学院生理教研室王跃春 （一）、直接测热法 利用特殊的测量装置直接测量整个机体在 单位时间内向外界环境散发的总热量。 利用特殊的测量装置直接测量整个机体在 单位时间内向外界环境散发的总热量。 用于研究肥胖和内分泌障碍。 用于研究肥胖和内分泌障碍。 设备复杂，操作繁琐，应用受限。 设备复杂，操作繁琐，应用受限。

暨南大学医学院生理教研室王跃春 （二）、间接测热法 1 、间接测热法的原理 定比定律：同一化学反应无论中间过程和条件差异多 大，释放的能量是一定的。 产物一致：食物在体内外的氧化其最终产物是一样的。 基本原理：利用化学反应的对比关系，查出一定时间 内机体中氧化分解的糖、脂肪和蛋白质各有多少， 据此计算该段时间内机体所释放出的总热量。 基本原理：利用化学反应的对比关系，查出一定时间 内机体中氧化分解的糖、脂肪和蛋白质各有多少， 据此计算该段时间内机体所释放出的总热量。

暨南大学医学院生理教研室王跃春 食物的热价和氧热价 食物的热价（ caloric value ） ： 1g 食物氧化（或在体外 燃烧）时释放出来的能量。 物理热价 指食物在体外燃烧时释放的热量。 生物热价 指食物在体内经过生物氧化所产生的热量。 食物的氧热价（ thermal equivalent of oxygen ） ： 某种营养物质氧化时，消耗 1L 氧所产生的热量。

暨南大学医学院生理教研室王跃春 呼吸商 （ respiratory quotient RQ ） 呼吸商（ respiratory quotient RQ ）：在一定 时间内，机体的 CO2 产生量和氧耗量的比值。 生理意义：可以比较精确的反映体内营养物质氧化 的比例。 影响因素： 1 ）营养物质之间相互转化 2 ）额外 CO2 的产生 2 ）额外 CO2 的产生 3 ）某些病理状态的影响 3 ）某些病理状态的影响

暨南大学医学院生理教研室王跃春 2 、间接测热法的方法和测算原则 （ 1 ）氧耗量和 CO2 产生量的测定方法 闭合式测定法：肺量计、代谢仪 闭合式测定法：肺量计、代谢仪 开放式测定法：化学分析 开放式测定法：化学分析 （ 2 ）尿氮测定：可以估算出被氧化分解的蛋白质量。 P = 6.25 x 尿氮量 （克） P = 6.25 x 尿氮量 （克） 非蛋白呼吸商（ NPRQ ）：糖和脂肪氧化的 CO2 产生量和耗氧量 非蛋白呼吸商（ NPRQ ）：糖和脂肪氧化的 CO2 产生量和耗氧量 的比值。用于估测非蛋白代谢中糖和脂 肪的相对数量。 的比值。用于估测非蛋白代谢中糖和脂 肪的相对数量。 NPRQ = (CO P) / (O P) 其中 P 为蛋白质的量 NPRQ = (CO P) / (O P) 其中 P 为蛋白质的量

暨南大学医学院生理教研室王跃春 （ 3 ）间接测热法的计算原则 FRQ = ((CO P) - S) / ((O P) - S) = 0.71 S 为糖的氧耗量 FRQ = ((CO P) - S) / ((O P) - S) = 0.71 S 为糖的氧耗量 SRQ = ((CO P) - 0.7F) / ((O P) - F) = 1 F 为脂肪的氧耗量 SRQ = ((CO P) - 0.7F) / ((O P) - F) = 1 F 为脂肪的氧耗量 M = P x 卡价 + S x 氧热价 + F x 氧热价 M = P x 卡价 + S x 氧热价 + F x 氧热价 （ 4 ）能量代谢率的衡量标准： 标准化 ---- 体表面积

暨南大学医学院生理教研室王跃春 三、影响能量代谢的因素 1 、肌肉活动：最为显著 劳动强度 ∝ 耗氧量 ∝ 产热量 劳动或运动时耗氧量和能量代谢显著增加，可达安 静时的 倍，因此能量代谢可作为劳动或运 动时肌肉活动强度的指标。 2 、环境温度 20~30 o C: 最稳定 20~30 o C: 最稳定 <20 o C: ↑ 骨骼肌紧张性增强 <20 o C: ↑ 骨骼肌紧张性增强 <10 o C: ↑↑ 寒颤 <10 o C: ↑↑ 寒颤 >30 o C: ↑ 新陈代谢 ↑ >30 o C: ↑ 新陈代谢 ↑

暨南大学医学院生理教研室王跃春 3 、食物的特殊动力效应 食物刺激机体产生 ” 额外 ” 热量的作用 蛋白质 : 30% 混合性食物 : 10% 4 、精神紧张活动 精神紧张、情绪激动时，由于骨骼肌紧张度增加和 促使物质代谢的激素（肾上腺素、甲状腺素等） 增多，使产热量增加。

四、基础代谢 （ basic metabolism ） 基础状态下的能量代谢

暨南大学医学院生理教研室王跃春 基础代谢率 （ basal metabolic rate ， BMR ） 1 ．定义：机体在基础条件（清醒、空腹、静卧、室 温 20~30 o C ）下的能量代谢率 2 ．测定：每平方米体表面积每小时的产热量（千卡 / 平方米 / 小时） 4.825VO VO 2 BMR= (VO 2 单位时间内的耗氧量 ) BMR= (VO 2 单位时间内的耗氧量 ) 体表面积 体表面积 实测值 – 正常平均值 实测值 – 正常平均值 相对值 = × 100% 相对值 = × 100% 正常平均值 正常平均值

暨南大学医学院生理教研室王跃春 3 ．正常值：相对值在 -10%~+15% 之间属于正常 4 ．意义：诊断甲状腺疾病 甲亢：高出标准的 20~80% （ +20~+80% ） 甲亢：高出标准的 20~80% （ +20~+80% ） 甲减：低于标准的 20~40% （ -20~-40% ） 甲减：低于标准的 20~40% （ -20~-40% ）