第七章 能量代谢与体温 (energy metabolism and body temperature)

学习要求 掌握体内食物能量转化的关键环节： 即 ATP 的生成与分解； 掌握与能量代谢测定有关的基本概念； 掌握影响能量代谢的主要因素； 掌握体温的正常值及其正常变动； 掌握机体的产热与散热； 掌握体温调节点学说； 熟悉基础代谢； 熟悉温度感受器； 了解能量代谢的测定原理及方法。

第七章 能量代谢与体温 第一节 能量代谢 一、机体能量的来源与利用 二、能量代谢的测定 三、影响能量代谢的主要因素 四、基础代谢 第二节 体温及其调节 一、体温 二、机体的产热与散热 三、体温调节

第一节 能量代谢 能量代谢 (energy metabolism) —— 生物体内物质代谢过程中伴随发生的 能量释放、转移、储存和利用。 一、机体能量的来源与利用 机体能量来源于食物中糖、脂肪和蛋白质分子 结构中蕴藏的化学能。 ATP 是体内直接提供能量的物质和重要的储能物质。

ATP ADPPi 食物中的能量 (100%) CCP 体热体热 生物氧化 化学能 (95%) 自由能 (45%) 散发热量 (50%) 未利用的能量 (5%) 完成功能活动、代谢 肌肉收缩 其他 能 散发热量 (20 ~ 45%) 做外功 (0 ~ 25%) 一、机体能量的来源与利用

二、能量代谢的测定 （一）测定原理：能量守恒定律 食物中的化学能＝热能＋外功 （二）与能量代谢测定有关的几个概念 1 、食物的热价 ——1g 某种食物氧化时所释放的能量。 2 、食物的氧热价 —— 某种食物氧化时消耗 1 LO 2 所产生的热量。 3 、呼吸商 —— 一定时间内机体呼出的 CO 2 量与吸入的 O 2 量 的比值。

1 、直接测热法 2 、间接测热法 ( 定比定律 ) （三）能量代谢的测定方法： 3 、双标记水法

三、影响能量代谢的主要因素 （一）肌肉活动 （二）精神活动 （三）食物的特殊动力效应 （四）环境温度 ( 最显著的影响因素 ) 当处于精神紧张状态时，能量代谢率可显著增高。 —— 进食能刺激机体产生额外消耗能量的作用。 （通过肌紧张和激素作用增加产热量） 20 ～ 30 ℃时能量代谢最稳定。 机体任何轻微的运动即可提高代谢率。 三种主要营养物质中，蛋白质的特殊动力效应最显著。

四、基础代谢 —— 是指基础状态下的能量代谢。 ①清晨、清醒、静卧，未作肌肉活动； ②前夜睡眠良好、无精神紧张； ③食后 12 ～ 14h ； ④室温 20 ～ 25 ℃； ⑤体温正常。

四、基础代谢 —— 是指基础状态下的能量代谢。 * 基础代谢率 ( basal metabolic rate, BMR ) —— 基础状态下单位时间内的能量代谢。 生理性变动 病理性变动 性别：男性 > 女性 年龄：儿童 > 成年 > 老人 特别是影响甲状腺功能的疾病： 当甲低时，基础代谢率 ↓ 当甲亢时，基础代谢率 ↑ （衡量机体能量代谢的常用指标）

第二节 体温及其调节 表层温度 (shell temperature) 核心温度 (core temperature) 一、体温 (body temperature) 体温 —— 机体核心部分的平均温度

第二节 体温及其调节 2 、核心温度 (core temperature) 一、体温 (body temperature) 体温 —— 机体核心部分的平均温度。 （一）表层温度和核心温度 1 、表层温度 (shell temperature) 即皮肤温度，易受到环境温度 的影响，与局部血流量有关 相对稳定，各部位之间差异很小 由于机体深部温度不易测量，临床上通常用直 肠、口腔和腋窝等部位的温度来代表体温。

体温正常值： 测量部位正常范围 直肠温度 ( 肛温 )36.9 ～ 37.9 ℃ 口腔温度 ( 口温 )36.7 ～ 37.7 ℃ 腋窝温度 ( 腋温 )36.0 ～ 37.4 ℃ 水银体温计 口温电子体温计 奶嘴电子体温计

天 月经期 （℃） 37.3 排卵日 月经期 （二）体温的正常变动 1 、体温的昼夜变化 在清晨 2 ～ 6 时体温最低，午后 1 ～ 6 时最高。 2 、性别的影响 成年女性体温平均比男性高 0.3 ℃。 女性的基础体温随月经周期而变动。

（二）体温的正常变动 1 、体温的昼夜变化 在清晨 2 ～ 6 时体温最低，午后 1 ～ 6 时最高。 2 、性别的影响 成年女性体温平均比男性高 0.3 ℃。 女性的基础体温随月经周期而变动。 3 、年龄的影响 儿童、青少年 > 成年人 > 老年人 新生儿体温不规则。 4 、肌肉活动的影响 肌肉活动 → 产热增加 → 体温升高

二、机体的产热与散热 37 ℃ 产 热产 热散 热散 热 体温相对恒定是产热和散热两个生理过程 取得动态平衡的结果。

( 一 ) 产热过程 2 、产热的形式 （ 1 ）寒战产热 1 、主要的产热器官：肝脏（安静） 骨骼肌（运动） （ 2 ）非寒战产热 ( 代谢产热 ) 寒战 —— 在寒冷环境中骨骼肌发生不随意的节律性 收缩，其节律为 9 ～ 11 次 /min 。 （特点：屈肌和伸肌同时收缩） 以棕色脂肪组织的产热量为最大，对新生儿尤为 重要。

3 、产热活动的调节 （ 1 ）体液调节： （ 2 ）神经调节 : 交感神经 (+) 肾上腺素、 NE 、甲状腺激素 ↑ 产热 ↑ 甲状腺激素 ( 最重要 )

1 、散热的部位：皮肤（主要） ( 二 ) 散热过程 (1) 辐射散热 (2) 传导散热 (3) 对流散热 (4) 蒸发散热 2 、散热的方式： 在温和气候，人体安静时主要散热方式 (60%) ( 取决于温度差、接触面积、导热性 ) ( 受风速影响很大 ) （取决于温度差、有效散热面积） —— 人体以热射线的形式将体热传给较冷的物质。 —— 机体的热量直接传给与之接触的温度较低的物体。 —— 通过空气流动进行热量交换。 —— 水分从体表汽化时吸收热量而散发体热。

(4) 蒸发散热 1) 不感蒸发 2) 发汗（可感蒸发） * 环境温度 <30 ℃时，不感蒸发量相当恒定。 * 人体不感蒸发量 1000ml/24h —— 体液的水分从皮肤和黏膜表面不断渗出而被 汽化的形式。 —— 汗腺主动分泌汗液的过程。 大汗腺： 小汗腺： 分布局限, 与性功能有关 分布于全身皮肤, 与散热有关 汗液的成分： 99 ％水＋固体成分（主要是 NaCl ）

3 、循环系统在散热中的作用 炎热环境 通过改变皮肤血流量，改变散热量 交感神经紧张性活动 皮肤血管 皮肤血流量 散热量 ↓ 寒冷环境 ↓ ↓ ↑ 舒张收缩 ↑ ↑ 汗腺分泌 ↑

三、体温调节 自主性体温调节 行为性体温调节 —— 在体温调节中枢的控制下，通过增减皮肤的血 流量、发汗或寒战等生理调节反应，维持产热和散 热过程的动态平衡，使体温保持相对稳定的水平。 —— 有意识的调节体热平衡的活动，即通过在不同环 境中采取的姿势和发生的行为来调节体热的平衡。 人体体温相对恒定有赖于自主性体温调节和行为 性体温调节的功能活动。

( 一 ) 温度感受器 1 、外周温度感受器 2 、中枢温度感受器 热敏神经元 冷敏神经元 冷感受器 热感受器 存在于皮肤、黏膜和内脏中的对温度变化敏 感的游离神经末梢。 存在于中枢神经系统内的对温度变化敏感的 神经元。

( 二 ) 体温调节中枢 主要位于下丘脑，特别是视前区－下丘脑前部 （ PO/AH ） 1 、体温调节中枢的部位 2 、体温调定点学说 下丘脑 PO/AH 的温度敏感神经元在体温调节中 起调定点作用，决定体温的水平。

A B 下丘脑温度 ( ℃ ) A ：冷敏神经元 B ：热敏神经元 2 、体温调定点学说 下丘脑 PO/AH 的温度敏感神经元在体温调节中 起调定点作用，决定体温的水平。

热敏神经元 冷敏神经元 （ PO/AH ） 体温 ↑ ( > 37 ℃ ) 体温 ↓ (<37 ℃ ) 产热减少 散热增加 产热增加 散热减少 体温 ↓ 体温 ↑ （ 37 ℃） 恢复到调定点水平 2 、体温调定点学说 下丘脑 PO/AH 的温度敏感神经元在体温调节中 起调定点作用，决定体温的水平。

 细菌引起发热的机制：重调定 (resetting) A A B B 下丘脑温度 ( ℃ ) A ：冷敏神经元 B ：热敏神经元

发热 降温 调定点的 变化 寒战 血管收缩 发汗 血管舒张 (℃)(℃) 时间 高热 体温调定点的变化及发热过程 （寒战 - 高热 - 大汗退热）  细菌引起发热的机制：重调定 (resetting)