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

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

2 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。

3 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

4 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。

5 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

6 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。

7 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

8 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。

9 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。

10 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）

11 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

12 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。

13 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

14 151428 35.3 36.3 36.8 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。

15 （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

16 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。

17 ( 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。

18 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 )

19 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。

20 (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 ）

21 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 ↑

22 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。

23 ( 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。

24 ( 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。

25 A B 0 35 3637 38 3940 0.699 1.000 1.176 1.301 1.398 1.477 1.544 1.602 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。

26 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。

27  细菌引起发热的机制：重调定 (resetting) A A B B 0 35 3637 38 3940 0.699 1.000 1.176 1.301 1.398 1.477 1.544 1.602 下丘脑温度 ( ℃ ) A ：冷敏神经元 B ：热敏神经元

28 发热 降温 调定点的 变化 寒战 血管收缩 发汗 血管舒张 40 39 38 37 (℃)(℃) 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)