第七章 能量代谢和体温 主讲人：罗官莉 生 理 学教 研 室

一、能量代谢 （一）食物的能量转化 物质代谢过程中伴随的能量释放、转移、贮存和利用过程。 1. 机体能量的来源——糖、脂肪、蛋白质 ① 糖是机体主要的供能物质（70%） 。 ② 脂肪的主要功能是贮存和供给能量。 ③ 蛋白质不作为主要的能源物质。它的主要功能是构成细胞成分和形成某些生物活性物质。

ATP是体内重要的储能物质，又是直接的供能物质。 2. 机体能量的转化和利用 机体能量转化和利用的关键物质是ATP。 ATP是体内重要的储能物质，又是直接的供能物质。 糖、脂肪、蛋白质 热能 氧化分解 ATP 释放 肌肉收缩 贮存 能量 转移 C 神经传导 利用 化学能 能量 细胞合成 CO2+H2O CP 腺体分泌 ADP 物质转运

（二）能量代谢的测定 1. 相关的概念 ① 食物的热价：1g某种食物氧化时所释放的热量。 ② 食物的氧热价：食物氧化时消耗1L氧所产生的热量。 ③ 呼吸商（RQ ）：营养物质在体内氧化时，一定时间内二氧化碳产生量与耗氧量的比值。 混合食物，呼吸商一般在0.85左右。

④ 非蛋白呼吸商（NPRQ）：糖和脂肪按不同的比例混和氧化时所产生的CO2与消耗O2的比值。 营养 物质 产热量（kJ/g） 耗O2量 (L/g) 产CO2量 氧热价 (kJ//L) 呼吸商 (RQ) 物理 热价 生物 营养学 糖 17.15 16.7 0.83 21.00 1.00 蛋白质 23.43 17.99 0.95 0.76 18.80 0.80 脂 肪 39.75 37.7 2.03 1.43 19.70 0.71 ④ 非蛋白呼吸商（NPRQ）：糖和脂肪按不同的比例混和氧化时所产生的CO2与消耗O2的比值。

C6H12O6 + 6O2 = 6 CO2+ 6 H2O +△H 2. 能量代谢的测定原理和方法 根据能量守恒定律，在整个能量转化过程中，机体所利用的食物中的化学能最终转化成的热能和所做的外功。 （1）直接测热法 （2）间接测热法 在化学反应中，反应物的量与产物的量之间呈一定的比例关系，这称为定比定律。例如： C6H12O6 + 6O2 = 6 CO2+ 6 H2O +△H

间接测热法的步骤： 1.实验测得机体24小时内的耗氧量和CO2产量以 及尿氮量。 2.由尿氮量算出被氧分解的蛋白质量。 3.由被氧化的蛋白质量从表7-1中算出其产热量、 耗氧量和CO2产量。 4.总耗氧量和总CO2产量中减去蛋白质耗氧量和 CO2产量，计算出非蛋白呼吸商。 5.根据非蛋白呼吸商查表7-2的相应的非蛋白呼吸 商的氧热价，计算出非蛋白代谢的产热量 。

① 测得单位时间内的耗氧量和二氧化碳产生量，并据此算出呼吸商（RQ）； ② 以算出的RQ作为NPRQ，查表得相应的氧热价； 能量代谢率的简易测算方法 ① 测得单位时间内的耗氧量和二氧化碳产生量，并据此算出呼吸商（RQ）； ② 以算出的RQ作为NPRQ，查表得相应的氧热价； ③ 求出单位时间内的产热量，即能量代谢率。 能量代谢率通常以kJ/(㎡·h)表示。 体表面积（㎡） =0.0061×身高(cm)+0.0128×体重(kg)-0.1529 产热量=氧热价（kJ/L）×耗O2 量（L）/体表面积

（三） 影响能量代谢的生理因素 1.肌肉活动：影响最显著。 2.精神活动 3.食物的特殊动力作用：食物使机体产生额外热量的作用。蛋白质为30%，糖为4%，脂肪为6%，混合膳食为10%。 4.环境温度：人安静时的能量代谢，在20-30℃的环境温度中最为稳定。

（四）基础代谢 1. 概念 基础代谢是指人体在基础状态下的能量代谢。 基础状态是指室温在18-25℃时人体处于清醒、安静和空腹的状态，具体必须满足以下条件： ①清晨、清醒静卧，未作肌肉活动; ②前夜睡眠良好，测定时无精神紧张; ③测定前至少禁食12小时; ④室温保持在18-25℃在基础状态下。 基础代谢率（BMR）是指基础状态下单位时间内的能量代谢。

2.测 定 产热量=20.2kJ/L×耗氧量/体表面积 BMR=（实测值-平均正常值）/平均正常值 年龄 （岁） 11～15 16～17 18～19 20～30 31～40 41～50 ＞51 男 195.5 193.4 166.2 157.8 158.6 154.0 149.0 女 172.5 181.7 146.5 146.9 142.4 138.6 基础代谢率在10~15%之间，均属于正常。 ﹥20%时，才有可能是病理变化。 甲状腺功能低下时，基础代谢率可比正常值低20~40%； 甲状腺功能亢进时，基础代谢率可比正常值高出25~80%。

二、体温及调节 （一）体 温 体核温度：机体深部组织的平均温度，即体温。 体表温度即机体表层的温度。 直肠温度36.9-37.9℃ （一）体 温 1. 概念 体核温度：机体深部组织的平均温度，即体温。 体表温度即机体表层的温度。 2. 正常值 直肠温度36.9-37.9℃ 口腔温度36.7-37.7℃ 腋窝温度36.0-37.4℃

3.体温的生理变动（不超过1℃） (1)昼夜周期性变化：清晨2-6时体温最低，午后1-6时最高。 (2)性别：女性的平均体温比男性高0.3℃左右。女性的基础体温在月经周期中也有规律性的波动。 (3)年龄 (4)肌肉活动 (5)其他 ：环境温度、精神活动、进食等.

（二）机体的产热和散热 1. 产热 （1）主要产热器官：内脏和骨骼肌 （2）主要产热形式 ①寒战性产热：骨骼肌在肌紧张增强的基础上，伸肌和 屈肌同时发生的、不随意的节律性收缩 ②非寒战性产热：也称代谢性产热，褐色脂肪的产热量 最大。 （3）产热的调节：神经、体液调节 甲状腺激素是调节产热活动的最重要的体液因素。

2.散热 （1）散热的主要部位：皮肤 （2）散热方式： ①辐射散热 ②传导散热 ③对流散热 ④蒸发散热：包括不感蒸发和发汗。 当环境温度升高到接近或高于皮肤温度时，蒸发是唯一有效的散热形式。

（3）散热的调节：皮肤血流量和发汗 ①皮肤血流量的调节 寒冷环境→交感神经紧张性增强→皮肤血管收缩、动静脉吻合支关闭→皮肤血流量减少→皮肤表层温度与环境温度差降低→散热量下降。 ②发汗的调节 温热性发汗：由体内外温热性刺激引起的汗腺分泌。 （参与体温调节） 精神性发汗：由于精神紧张或情绪激动而引起发汗。（不参与体温调节）

（三）体温调节 自主性体温调节：在下丘脑体温调节中枢的控制下，通过增减皮肤血流量、寒战和发汗等生理反应来调节产热和散热的过程，维持体温相对稳定调节机制，是体温调节的基础。 行为性体温调节：机体在大脑皮层控制下，通过一定的行为来保持体温相对恒定的调节机制。 行为性体温调节是以自主性体温调节为基础的，是对自主性体温调节的补充。

1.温度感受器 （1）外周温度感受器：分布在皮肤、粘膜和内脏 中对温度变化敏感的游离神经末梢。 皮肤温度感受器的主要作用是感受冷刺激 （2）中枢温度感受器：分布在脊髓、延髓、脑干 网状结构和下丘脑与体温调节有关的温度敏 感神经元。 下丘脑的温度感受器主要是感受体温升高刺激

PO/AH被认为是体温调节中枢整合机构的中心部位。 2.体温调节中枢 下丘脑是体温调节的基本中枢。 PO/AH被认为是体温调节中枢整合机构的中心部位。 ①接受来自各方面的温度变化信息并进行整合 ②通过交感神经系统控制皮肤血管舒缩反应和汗腺分泌,影响散热过程； ③通过躯体运动神经改变骨骼肌活动(如肌紧张、寒颤)； ④通过甲状腺和肾上腺髓质分泌活动的改变来影响产热过程

PO/AH中的温度敏感神经元起着调定点的作用。 3.调定点学说 PO/AH中的温度敏感神经元起着调定点的作用。 调定点：能使热敏神经元和冷敏神经元活动后恰好使散热和产热保持平衡的温度值。

1.正常人的直肠温度、腋窝温度和口腔温度的高低应当是 A.口腔温度＞腋窝温度＞直肠温度 B.直肠温度＞口腔温度＞腋窝温度 C.直肠温度＞腋窝温度＞口腔温度 D.腋窝温度＞口腔温度＞直肠温度 2.人体体温昼夜节律变化中，体温最低的时间是 A.上午8～10时 B.下午3～4时 C.清晨2～6时 D.夜间10～12时 3.女性月经期中，体温最低的时间是 A.行经期 B.排卵前 C.排卵后 D.排卵日 4.人体腋下温度正常值是 A.36.0℃～37.4℃ B.36.7℃～37.7℃ C.36.9℃～37.9℃ D.37.5℃～37.6℃ 5.影响能量代谢最重要的因素是 A.环境温度 B.进食 C.精神、情绪 D.肌肉活动

6.劳动或运动时，机体主要产热器官是 A.肝脏 B.脑 C.心脏 D.肌肉 7.当环境温度等于或超过体温时，机体的主要散热方式是 A.辐射 B.传导和对流 C.发汗蒸发 D.不显性发汗 8.给高热病人使用乙醇擦浴是 A.增加辐射散热 B.增加传导散热 C.增加蒸发散热 D.增加对流散热 9.给高热病人作用冰帽或冰袋的作用是 10.决定体温调定点的部位在 A.下丘脑 B.大脑皮层 C.下丘脑后部 D.视前区-下丘脑前部

11.人体感受外界环境温度降低刺激的主要感受器是 A.中枢冷敏神经元 B.皮肤热感受器 C.中枢热敏神经元 D.皮肤冷感受器 12.当环境温度高于30℃时，人体基础代谢率的变化是 A.降低 B.升高 C.先升高后降低 D.不变 13.食物特殊动力效应最高的物质是 A.糖 B.脂肪 C.蛋白质 D.混和食物 14.当下丘脑温度升高时，热敏神经元放电频率的变化是 A.减少 B.不变 C.增加 D.先增加后减少 15.下列哪种物质，既是重要的贮能物质，又是直接的供能物质 A.二磷酸腺苷 B.三磷酸腺苷 C.磷酸肌酸 D.葡萄糖

16.以每平方米体表面积的产热量来衡量，下述哪项不是影响能量代谢的因素 A.体重 B.环境温度 C.蒸发散热 D.精神紧张程度 17.测定基础代谢率要求的基础条件不包括下列哪一项A.空腹 B.无体力活动和精神紧张 C.环境温度18～25℃ D.深睡状态 18.关于体温生理性变异的叙述，以下哪项是错误的 A.幼儿高于成人，新生儿易波动 B.剧烈运动可使体温升高1～2℃ C.清晨2～6时最低 D.女性一般高于男性，而且排卵之日最高

19.临床上用简便方法测能量代谢时，必须测定的数据是 A.食物的热价 B.食物的氧热价 C.单位时间内耗O2量和CO2产生量 D.耗O2量及尿氮排出量 E.单位时间内耗O2量 20.基础代谢率的测定常用于下列哪种疾病的诊断 A.垂体功能低下 B.甲状腺功能亢进和低下 C.肾上腺皮质功能亢进 D.糖尿病 E.肥胖病 21.促进机体产热最重要的激素是 A.肾上腺素 B.去甲肾上腺素 C.甲状腺激素 D.雌激素 E.孕激素 22.体温调节的基本中枢位于 A.大脑皮层 B.下丘脑 C.延髓 D.脊髓 E.中脑

1．能量代谢是指体内物质代谢过程中所伴随着能量的释放、 、 和利用的过程。 2．一般情况下，机体所需要的能量70%由 分解提供，其余由 提供。 3．糖和脂肪的生物热价 它们的物理热价；蛋白质的生物热价 它的物理热价。 4．人体主要的产热器官是 和 。 5．机体散热的主要部位是 ，其散热的方式有对流、传导、辐射和 等四种。 6．发汗可分为 发汗和 发汗两种。 7.对流散热是通过 来交换热量的一种方式，通过空气对流所散失的热量，受 影响极大。 8.辐射散热主要与 和 有关。 9.在致热源的作用下，视前区-下丘脑前部中的热敏神经元的阈值 ，体温调定点 ，导致发热。