第九章 能量代谢和体温

第一节 能量代谢 能量代谢：生物体内物质合成与分解代谢过 程中 所伴随着的能量释放、转移、储存和利用。

新陈代谢：生物体的基本特征之一。 同化作用 （合成代谢） -- 耗能 能量代谢 物质代谢 异化作用 （分解代谢） -- 释能

一 、机体能量的来源和利用 1、糖：主要供能物质（占总能量的70％） （一） 来源： 食物中的糖、脂肪和蛋白质。 糖 ＞ 脂肪 ＞ 蛋白质 葡萄糖 糖原（肝、肌）

2、脂肪： 3、蛋白质： 为能源物质的主要储存形式。 饥饿时为机体的主要供能物质。 主要用于合成细胞成分或生物活性物质。 通常很少作为能源物质利用； 特殊情况（如病理性长期饥饿等）参与供能。

(二) 能量的利用 热能（>50% ）：体温维持 能源物质 合成代谢 氧化分解 能量释放 主动转运 自由能利用(载体: ATP ) 神经传导 肌肉收缩 H2O+CO2 腺体分泌

体内能量的转移、储存和利用

ATP是机体储能物质 ATP是机体能量的直接提供者 磷酸肌酸（CP) 含有高能磷酸键 CP和ATP间可进行能量转给 CP不能直接用于机体功能 1g ATP可释放3.47KJ的能量 ATP是机体储能物质 ATP是机体能量的直接提供者 磷酸肌酸（CP) 含有高能磷酸键 CP和ATP间可进行能量转给 CP不能直接用于机体功能

机械能、电能、生物能、渗透能等最终转化为热能 （三） 能 量 平 衡 能量（食物）＝热能＋外功+储存 机械能、电能、生物能、渗透能等最终转化为热能

二、能量代谢的测定 直接测定法 间接测定法

测定整个机体在单位时间内向外界环境散发的总热量。因方法复杂、不便操作。 1、直接测定法 测定整个机体在单位时间内向外界环境散发的总热量。因方法复杂、不便操作。 2、间接测定法 根据定比定律： 通过测定受试者在一定时间内所消耗的O2量计算出这段时间机体产热量。

1）食物的热价： 一克食物氧化时所释放出的能量。 kcal／g (kJ／g)。 物理热价：体外燃烧氧化 生物热价：体内生物氧化 糖、脂：物理热价＝生物热价 蛋白质：生物热价＜物理热价

3）呼吸商（respiratory quotient，RQ） 2）食物的氧热价（KJ／L） 某种物质氧化时，消耗一升氧所产生的热量。 3）呼吸商（respiratory quotient，RQ） 指一定时间内机体的CO2 产量和O2消耗量的比值。 糖: 1.00 脂肪: 0.71 蛋白质: 0.80 混合食物: 0.82（0.85）

4）非蛋白呼吸商 (non-protein respiratory quotient,NPRQ) 糖和脂肪氧化(非蛋白代谢）的CO2产量和耗O2量的比值。

间接测量法的测算步骤 1. 测定：一定时间内的尿氮量（A） 一定时间内CO2产生量（B）和O2耗量（C） ×6.25 2. 尿氮量(g) Pr质量（A’） Pr氧化时的产热量（D）：Pr量×生物热价 查表9-1 Pr氧化时的CO2产量（B’）和耗O2量（C’ ）

3. 计算出非蛋白呼吸商（NPRQ）： B-B’ / C-C’ 4. 根据NPRQ查表（Pag.212）得出非蛋白氧热价； 5 非蛋白氧热价×非蛋白耗氧量=非蛋白产热量（E） 6. 总产热量=蛋白产热量（D）+非蛋白质产热量（E）

简化测定法（不考虑Pr代谢） 1、测出受试者单位时间内的耗O2量 2. 按混合食物RQ = 0.82，查出氧热价（20.195kJ/L） 3. 产热量= 耗氧量×氧热价 例：受试者24h耗氧量为400L，算其24h产热量。 产热量＝400L× 20.195kJ/L ＝8078 kJ

三、影响能量代谢的因素 （一 ）肌肉活动 最显著 （二 ） 环境温度 20-30℃：裸体或只着薄衣、安静时的能代最稳定； 可达安静时的10-20倍。 （一 ）肌肉活动 最显著 劳动、运动→能量代谢显著增加 （二 ） 环境温度 20-30℃：裸体或只着薄衣、安静时的能代最稳定； ＜20℃或＞30℃ ：能量代谢↑。

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 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

定义： 指进食物能使机体产生“额外”热量。 （三）食物的特殊动力作用 定义： 指进食物能使机体产生“额外”热量。 从进食后1h～7、8小时 机制：尚不清 推测与肝脏对蛋白质的处理（特别是脱氨基）有关。 不是消化吸收活动引起 （静注aa也可以引起）

（四）精神活动 精神紧张（焦虑、恐惧、激动）→肌紧张↑、甲状腺素↑、肾上腺素↑→能代↑。 （五）其它：年龄、性别、生长激素、发热等影响 男＞女（同龄） 青少年少＞中、老年

四、基础代谢 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。

新陈代谢只维持在心跳、呼吸及其一些必要的生理活动上。 基础状态： ①清晨、清醒、静卧 ②空腹（禁食12h） ③室温：20～25℃ ④精神安定

（一）基础代谢率（BMR）的衡量标准 BMR＝1h的产热量/体表面积 单位：KJ/m2·h 表示：相对值

衡量： 正常：±15％以内 病态：±20％以上 受试者BMR实测值－同性别同年龄组BMR平均值 ———————————————————×100％ 同性别同年龄组BMR平均值 衡量： 正常：±15％以内 病态：±20％以上 体温每升高1℃，BMR升高约13％。

(二) 测定基础代谢率的意义 辅助诊断某些代谢性疾病： 甲亢：比正常值高25％～80％ 甲低：比正常值低20％～40％ 糖尿病、红细胞增多症、白血病、发热：BMR↑

第二节 体温及其调节

一、体 温 （一）表层温度和体核温度 1、表层温度：机体外周组织的温度。 特点：不稳定，易受环境温度影响； 一、体 温 （一）表层温度和体核温度 1、表层温度：机体外周组织的温度。 特点：不稳定，易受环境温度影响； 各部间差异大：额部＞躯干＞四肢末梢

2、体核温度： 指机体深部（脑、内脏）的温度。 特点：比表层温度高； 较稳定； 各部之间差异小: 体内传热主要方式：血液循环 肝＞脑＞其他脏器

表温 核温

体 温: 指机体体核的平均温度。 腋 温 36.0-37.4 ℃ 口腔温 36.7-37.7 ℃ 直肠温 36.9-37.9 ℃ 直肠温＞口腔温＞腋温 注： 临床常用口温和腋温。

（二）体温的生理波动 男性＜女性（0.3℃） 1、昼夜节律： 清晨2－6时体温最低 午后1－6时最高， 波动幅度≤1℃ 2、性别： 女性基础体温：双相型体温曲线 与孕激素水平相关 能代：女性＜男性

女子基础体温变动曲线

新生儿（特别是早产儿）：易受环境温度影响 3、年龄： 青少年、儿童＞老年人 新生儿（特别是早产儿）：易受环境温度影响 注意老人、新生儿体温护理

情绪激动、精神紧张、环境温度变化、进食、药物等均可影响体温。 4、肌肉活动： 肌肉剧烈活动时，体温可升1～2 ℃ ∴测体温时要求安静、休息； 小儿防止哭、闹。 5、其它： 情绪激动、精神紧张、环境温度变化、进食、药物等均可影响体温。

（三）体温相对恒定的生理学意义 体温的相对恒定（37℃左右 ）是机体新陈代谢和一切生命活动正常进行的必需条件。 T ＜ 22℃→心跳停止

二、产热与散热（体热平衡） (一) 产热过程 (二) 散热过程

(一) 产热过程 1．主要的产热器官： 安静-----内脏（尤其是肝脏） 运动-----肌肉 产热量最多：骨骼肌、肝脏

2、产热形式： （1）寒战产热： （2）非寒战产热（代谢产热）： 主要由褐色脂肪氧化产热。 寒冷环境中最有效的产热方式。 特点：屈肌和伸肌同时收缩，不作功； 但产热量很高（可提高4－5倍） （2）非寒战产热（代谢产热）： 主要由褐色脂肪氧化产热。 对新生儿尤重要。

3. 产热的调节 寒冷刺激产热： 1）可通过肌紧张和寒颤来提高产热量。 2）可通过中枢神经系统使甲状腺激素和儿茶酚 胺（E、NE ）分泌增加来提高代谢率。

（二）散热过程 1、散热途径： 主要途径：皮肤散热（97％）； 次要途径：随呼吸、尿和粪便等排泄物而发散。

2. 散热方式 （1）辐射散热：散热量占60％ （2）传导散热： 影响：温差；面积。 影响：温差；面积；导热性。 应用：棉、毛、绒衣保暖； 冰袋降温; 胖人怕热.

（3）对流散热： （4）蒸发散热： 影响：温差； 风速。 如:夏天吹风扇 当环境温度≥皮肤温度时，是机体唯一的散热方式。 包括：不感蒸发和发汗

蒸发散热： 不感蒸发： 1000ml/日 特点： 持续进行（无论环境温度高低）； 与汗腺活动无关 发汗： 指通过汗腺的主动分泌 气温达到30℃左右开始发汗；

降温措施： （1）冰袋、冰帽：增加传导散热 （2）通气、减衣：增加对流散热 （3）35％酒精擦浴：增加蒸发散热

三、体 温 调 节 行为性体温调节： 自主性体温调节：下丘脑体温调节中枢控制。 （一）温度感受器 外周温度感受器：位于皮肤、粘膜和内脏，有冷、热感受器 中枢温度感受器： 主要位于下丘脑的视前区－下丘脑前部（PO/AH） 冷敏神经元 热敏神经元

（二） 体温调节中枢 下丘脑是调节体温的基本中枢。 下丘脑前部—散热中枢 下丘脑后部—产热中枢 视前区-下丘脑前部(PO/AH)： 起着调定点的作用。

体温调节机制－－－调定点学说 体温在偏离某一临界温度（37 ℃ ）时，将会导致明显的产热和散热改变，从而使体温恢复到临界温度，这一临界温度即称调定点。

体 温 趋 于 正 常 体温调节过程(以环境温度下降为例) 气温下降 散热过多 体温趋于下降 寒 战 大脑皮层 冷感受器兴奋 发汗中枢 体 温 调 节 中 枢 发汗停止 代谢增强 血管收缩 行为调节 散 热 减 少 产 热 增 多 体 温 趋 于 正 常 产热增多 散热减少 体温调节过程(以环境温度下降为例)