第九章 能量代谢与体温调节 第一节 能量代谢 能量代谢: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。

一、能量在体内的释放、贮存和利用 (一)三种营养物质代谢放能 1.糖:人体需要的能量约70％以上是由糖供给的。脑组织所需能量则完全来源于糖的有氧氧化。在氧充足时,葡萄糖彻底氧化分解为CO2和水,同时释放大量能量,1g葡萄糖完全氧化可放能686 kcal,可合成38ATP,缺氧时,葡萄糖经无氧酵解分解为乳酸,释放较少能量, 1g葡萄糖仅酵解供能52 kcal,可合成2ATP. 2.脂肪：次之(30％),是体内贮能和供能的重要物质.脂肪在C内以甘油三酯存在,后者可水解为脂肪酸和甘油而透出C.脂肪酸通过B-氧化供能，1mol软脂酸氧化生成130ATP.甘油在肝脏磷酸化成磷酸丙糖，进入三羧酸循环氧化供能. 3.蛋白质：是构成机体组织成分的重要物质,供能很少(长期饥饿或极度消耗时，才成为能量来源).氨基酸经脱氨基和转氨基作用分解为非氮成分和氨基,前者可进入三羧酸循环氧化供能，后者作为尿氮从尿中排出.

ATP在组织中的贮存量有限,磷酸-肌酸是另一种贮能物质. 在代谢过程中有机分子释放出的能量60%以热形式出现，其余的用来做功，通过氧化磷酸化(P+ADP)代谢物氧化放出的能量有一部分贮存于ATP中，ATP的裂解提供了做功的直接能量. ATP在组织中的贮存量有限,磷酸-肌酸是另一种贮能物质.

二、能量代谢的测定 (一)能量代谢测定的基本原理 机体的能量代谢也遵循“能量守恒定律” 　　机体的能量代谢也遵循“能量守恒定律” 因此，测定机体在单位时间内发散的总热量或所消耗的食物量，可测算出整个机体在单位时间内能量代谢的量，即能量代谢率。

（二）、能量代谢的测定方法 1.直接测热法：将被试者安置于呼吸热量计的小室，散发的热借助于对流经热量计的水温的变化来测定. 2.间接测热法：依据是代谢需要氧，测定机体在一定时间内耗氧量和CO2产生量，结合呼吸商（RQ）值推算在一定时间内机体利用三种营养物质氧化放能的比例，再根据三者的热价、氧热价及呼吸商等计算能量代谢量。 原理：是利用“定比定律” ，测算出一定时间内氧化的糖、脂肪和蛋白质各有多少，再计算出它们所释放出的热量。

（1）食物的热价:1ｇ食物在氧化时所释放出来的热量，称为食物的热价。 （2）食物的氧热价：某种食物氧化时,每消耗1L氧所产生的热量称为该种食物的氧热价。 （3） 呼吸商(RQ)：指一定时间内，机体的CO2产生量与耗O2量的比值。 RQ＝CO2产生量 / 耗O2量

由于各种食物在体内氧化时的耗O2量、CO2产生量的不同，故各种食物的氧热价不同。根据RQ可估计某一段时间内机体氧化各种食物的比例： RQ＝1.0 →氧化糖； RQ＝0.70 → 氧化脂肪 RQ＝0.82→一般饮食；RQ＝0.80或＜1.0→长期饥饿 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 生理热价 氧热价 呼吸商 　　　　(L/g) (L/g) (KJ/g) (KJ/g) (KJ/g) (R Q) 糖 0.83 0.83 17.0 17.0 21.0 1.00 脂 肪 1.98 1.43 39.8 39.8 19.7 0.71 蛋白质 0.95 0.76 23.5 18.0 18.8 0.85 蛋白质在体内不能完全氧化 蛋白质在体内不能完全氧化，它的代谢量根据尿氮测知。 产生CO2 mol 数 产生CO2 ml 数 RQ＝─────────=————————— 消耗O2 mol 数 消耗O2ml 数

非蛋白呼吸商(NPRQ)及氧热价见:表7-2 非蛋白呼吸商(NPRQ):指一定时间内，机体氧化非蛋白食物时的CO2产生量与耗O2量的比值。 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※ ※ 分解蛋白产生CO2量= NP×6.25×0.76(L) ※ 分解蛋白耗O2量= NP×6.25×0.94(L) 6.25=每产生1g尿氮(NP)需氧化蛋白6.25g 0.76(L)=每氧化1g蛋白的产生CO2量 0.94(L)=每氧化1g蛋白的耗O2量 非蛋白呼吸商(NPRQ)及氧热价见:表7-2

间接测热法步骤： ①测定CO2产生量和耗O2量 ②测定尿氮量 ③计算出NPRQ： ④查出非蛋白食物氧热价 ⑤计算出非蛋白食物的产热量 　 ⑥能量代谢计算：

简易法： ①将混合膳食的RQ定为0.82； ②测定6 min的耗O2量； ③能量代谢计算：= 耗O2量×氧热价。

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%。 三、影响能量代谢的因素 (一)肌肉活动 肌肉活动对能量代谢影响最大 (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、交感神经兴奋及促进代谢的内分泌激素释放增多等原因，产热量可显著增加。 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

(三)食物的特殊动力效应 　　人进食后一段时间内(从进食后1h开始,持续7～8h),即使同样处于安静状态,但产热量却比进食前有所增加，食物能使机体产生“额外” 热量的现象称为食物的特殊动力效应。 各种营养物质的食物特殊动力效应不同，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％。 其产生的机制尚不十分清楚，可能与肝脏处理蛋白分解产物时的额外能量消耗有关。

1.人体安静时的能量代谢,在20～30℃的环境中较为稳定。 (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。 2.环境温度超过30℃，能量代谢率增加。 3.当环境温度低于20℃时，随着温度的不断下降，机体产生寒战和肌紧张增加以御寒，同时增加能量代谢率。

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18-25℃，排除环境温度的影响。 2.基础代谢率(BMR)：单位时间内的基础代谢。

2.BMR正常值：＝159kJ(38hcal)/(h.m2)(壮男) BMR = 氧热价 X 耗氧量/h ÷ 体表面积 体表面积(m2) ＝0.0061 X 身高(cm) + 0.0128 X 体重(kg)- 0.1529 可用“三线表”直接查出 2.BMR正常值：＝159kJ(38hcal)/(h.m2)(壮男) ±10％～±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%.

第二节 体温调节 体温是机体代谢活动的结果，也是生命活动必需的条件。 机体各部温度不一，分体表温度和体核温度。 第二节 体温调节 体温是机体代谢活动的结果，也是生命活动必需的条件。 机体各部温度不一，分体表温度和体核温度。 身体深部的平均温度，即体核温度。37.5℃ 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 ＜ 22℃→心跳停止； T ＞ 43℃→酶变性而死亡; T = 27℃→低温麻醉。

一、人体正常体温及生理变动 （一）正常体温 1.肛温：正常为36.9～37.9℃。 2.口温：约比直肠低0.2℃,为36.7～37.2℃。 3.腋温：约比口腔低0.3℃,为36.4～36.2℃。 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10min）。

（二）体温的生理变动 1.昼夜节律变化 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。 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（约1℃）。

肌肉活动时，肌肉代谢明显增强，产热增加。 3.年龄差异 新生儿体温＞成年人＞老年人。 4.其他 肌肉活动时，肌肉代谢明显增强，产热增加。 情绪激动、精神紧张、进食等都会影响体温。 全身麻醉时，会因抑制体温调节中枢和扩张血管的作用及骨骼肌松弛，使体温降低 二、机体的产热和散热 （一）产热 1. 战栗产热：骨骼肌不随意的节律性收缩 2. 非战栗产热：又称代谢产热，机体所有的组织器官都能进行代谢产热。

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。

3.产热活动的调节 ⑵ 机体在寒冷环境几周后 ↓ ⑴寒冷刺激时 ↓ 甲状腺 交感-肾上腺髓质 T3、T4 ↑ NE、E↑ 产热量↑ 特点：作用迅速↑， 维持时间短。 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

散热方式： 1.物理散热 面积大 与外界接触 血流丰富 散热部位： 主：皮肤 有汗腺 次：肺、尿、粪 ⑴辐射散热 (二)散热 　散热部位： 主：皮肤 次：肺、尿、粪 散热方式： 1.物理散热 ⑴辐射散热 体热以热射线形式传给温度较低的周围环境中 辐射散热量的多少取决于 ⑵传导散热 体热直接传给与机体相接触的低温物体 机体的有效辐射面积 皮肤与环境的温度差

⑶对流散热 体热凭借空气流动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。 ⑷蒸发散热：（分不感蒸发和可感蒸发） 体液的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。 当气温≥体温时，蒸发是唯一的散热途径 　 不感蒸发：又称不显汗。指体液的水分直接透出皮肤和粘膜表面，在未聚成明显水滴前蒸发掉的散热形式。不显汗与汗腺活动无关。 不感蒸发持续进行。人体不感蒸发量约1000ml/日 ∴临床上给病人补液时应考虑由不感蒸发丢失的体液

2.生理散热： （1）皮肤血管运动。寒冷使皮肤温度下降时产生血管收缩反应，温热使皮温上升时出现舒血管反应。 （2）发汗：又称可感蒸发。 人在安静状态下，当环境温度达到30℃左右时，便开始发汗；如果空气湿度大、衣着又多时，气温达25℃便可发汗；机体活动时，由于产热量↑，虽然环境温度低于20℃亦可发汗。 炎热的气候，短时间内发汗量可达1.5L/h。

∵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。 水分：＞99％ 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 汗液 ∵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，要补充大量的水份和适量的ＮaCl。

⑴皮肤循环的调节：皮肤表层血流的变化来自交感N活动的变化（缩血管纤维，交感舒血管纤维ACH，缓激肽舒血管作用） 3.散热的调节： ⑴皮肤循环的调节：皮肤表层血流的变化来自交感N活动的变化（缩血管纤维，交感舒血管纤维ACH，缓激肽舒血管作用） ⑵发汗的调节 温热性发汗 精神性发汗 汗腺 全身绝大部分汗腺分泌(手掌、足跖除外） 手掌、足跖、前额和腋窝等部位汗腺 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 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，可能与湿润手掌和足跖，增加摩擦力有关

三、体温调节 (一)温度感受器 ⑴分布：全身皮肤、某些粘膜和腹腔内脏等处。 1.外周温度感受器 ⑵类型：温觉感受器和冷觉感受器 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.中枢性温度敏感神经元 ⑴分类：热敏神经元和冷敏神经元 血温↑→热敏神经元冲动发放频率↑ 血温↓→冷敏神经元冲动发放频率↑ 　　血温↑→热敏神经元冲动发放频率↑ 　　血温↓→冷敏神经元冲动发放频率↑ ⑵分布：下丘脑、脑干网状结构和脊髓等处 局部脑温变动0.1℃ 加温PO/AH → PO/AH的热敏N元+ → 散热反应↑产热反应↓ 冷却PO/AH → PO/AH的冷敏N元+ → 散热反应↓产热反应↑ 说明：PO/AH中的某些温敏N元能感受局部脑温的变化

虽然从脊髓到大脑皮层的整个CNS中都存在调节体温的中枢结构。 (二)体温调节中枢 　 虽然从脊髓到大脑皮层的整个CNS中都存在调节体温的中枢结构。 调节体温的基本中枢位于下丘脑 PO/AH还能对中脑、延髓、脊髓、皮肤等处传入的温度信息发生反应，以及能直接对致热物质、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。

(三)体温调节机制 　　 “调定点”学说  干扰因素： 致热原使调定点↑ 孕激素使调定点↑

产热和散热平衡