第七章 能量代谢与体温 energy metabolism and body temperature 第一节 能量代谢 定义:生物体内在物质代谢过程中所伴随 着的能量的释放、贮存、转移和利 用等称为能量代谢。
一、机体能量的来源及利用 (一)来源:食物中蕴藏的化学能(C-H键)。 ATP 既是体内重要的储能物质,又 是直接供能物质; 1mol ATP ADP(释 放33.47kJ能量)。 磷酸肌酸(creatine phosphate,CP) 是ATP的储存库。
1、糖(carbohydrate —glucose,GS) 是体内主要能源,供能占70%以上; 储能形式 肝糖元:维持血糖 肌糖元:骨骼肌运动需要 供能途径 ①有氧氧化: 1molGS 38 molATP ②无氧酵解:如剧烈运动时 1molGS 2 molATP 氧债 oxygen debt
2.脂肪(fat) 特点:① 体内各种能源物质贮存的主 要形式(脂肪占体重20%, 而 糖仅150g);短期饥饿时供能。 ② 氧化时释放的能量多(1g脂肪 氧化放能为糖2倍)。 甘油在肝磷酸化、脱氢糖氧化途径供能; 脂肪 酶 GS 脂肪酸活化、-氧化 乙酰CoA 糖途径;
3.蛋白质(protein) 基本组成单位:氨基酸(amino acid) 特点:①主要功能为重新合成蛋白 质,供能为次要功能; ②特殊情况(长期不能进食或 体力极度消耗)下供能; ③在体内氧化不彻底,较体外 燃烧供能少。
(二)能量的利用
二、能量代谢测定的原理和方法 (一)直接测热法(Direct calorimetry) (二)间接测热法(Indirect calorimetry) 定比定律+能量守恒定律 C6H6O6+ 6O2 6CO2+ 6H2O + E
与能量代谢测定有关的几个概念: 1.食物的热价Thermal equivalent of food 1g食物氧化(或在体外燃烧)所释放的 能量叫热价。 2.食物的氧热价Thermal equivalent of oxygen 某营养物氧化时,消耗1升氧所产生 的能量。
3.呼吸商 respiratory quotient,RQ 机体一定时间内,CO2呼出量与O2吸 入量的比值。 RQ= 糖=1 蛋白质= 0.80 脂肪= 0.71 混合食= 0.85 CO2产生量(mol或ml数) O2消耗量(mol或ml数)
三、影响能量代谢的因素 (一)肌肉活动 (二)精神活动(精神紧张状态时) (三)食物的特殊动力效应:进食后1h始, 所增加的现象。食物这种刺激机体产生 额外能量消耗的作用称specific dynamic effect of food。蛋白质为30%;糖为6%; 脂肪为4%;混合食为10%。 (四)环境温度:20~30℃最稳定;20℃以 下增加; 10℃以下显著增加。
四、基础代谢(Basal metabolism) 1.基础状态下的能量代谢。 2.基础状态:清晨、清醒、静卧,未 作肌肉活动;前夜睡眠良好,测定 时无精神紧张;测定前至少空腹12 小时;室温保持在20~25℃。 3.基础代谢率(Basal metabolism rate,BMR): 单位时间内基础状态下的能量代谢. BMR不是机体最低的能量代谢。
表示法: ①实测绝对值:Kcal或Kj╱m2 h; ②超出正常值百分数: (正常平均值-实测值)正常平均值 ×100%=±10%~15% BMR异常: BMR↑:甲亢;发热,体温1℃↑BMR13%↑; 糖尿病;RBC增多症; BMR↓:甲低;病理性饥饿;肾上腺皮质 低功;肾病综合征;脑垂体肥胖