生理学PPT第七章能量代谢与体温

食物的热价：1g某种食物氧化时释放的能量称为这种食物的热价
单位：焦耳（J） 分为：生理性热价----体内氧化；物理热价----体外燃烧 糖和脂肪的生理热价与物理热价相等，蛋白质生理热价小于物理热价 三大营养物质热价：脂肪>蛋白质>糖
与能量代谢测定有关的几个概念


食物的氧热价：某种食物氧化时消耗1LO2所产生的热量称为这种食物
油和脂肪酸，甘油和脂肪酸经一系列变化进入糖的氧化途径供能
蛋白质：长期不进食或体力极度消耗时，蛋白质才分解氨基酸供能
机体能量的来源与利用
（二）能量的利用



各能源物质氧化释 放的能量50%以上 转化为热能，其余 以化学能形式储存 在ATP等的高能磷 酸键中，供机体完 成各种生理活动 除骨骼肌收缩对外 界物体做外功之外， 其他自由能最终都 转化为热能 热能是最低形式的 能量，主要用于维 持体温，不能做功
定比定律：化学反应中反应物与产物的量之间呈一定比例关系 间接测热法：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。 步骤：
计算氧化蛋白质食物的产热量：需测机体在一定时间内尿氮排出量（1g蛋白质产 生0.16g尿氮），估算蛋白质氧化量 计算氧化非蛋白食物的产热量：需测机体在一定时间内的总耗氧量和总CO2产量， 计算NPRQ 计算总产热量


能量代谢率与体重不成比例，与体表面积成正比
单位：单位时间内每平方米体表面积的产热量，kJ/(m^2·h) 体表面积计算：Stevenson公式；体表面积测算图

简化法测定BMR：NPRQ=0.82，氧热价=20.20kJ/L，在基础状态下测定一定时间内耗
氧量和体表面积，即可计算出基础代谢率
基础代谢
机体能量的来源与利用
（三）能量平衡

人体能量平衡指机体摄入的能量与消耗的能量之间的平衡 能量消耗：基础代谢、食物的特殊动力效应、运动、其他
能量代谢的测定


原理：能量守恒定律
能量代谢率：单位时间内所消耗的能量 测定机体单位时间内产热量或消耗的食物量



与能量代谢测定有关的几个概念
（一）ห้องสมุดไป่ตู้肉活动



影响能量代谢最明显的因素
机体耗氧量的增加与肌肉活动的强度呈正比关系 能量代谢率可作为评估肌肉活动强度的指标
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激素（甲状腺激素、肾上腺素）释放增多 等原因，能量代谢率可增高，产热量可显著增加。
的氧热价
呼吸商（RQ）：一定时间内机体呼出的CO2量与吸入的O2量的 比值
RQ=CO2产生量（mol）/O2消耗量（mol） = CO2产生量（ml）/O2消耗量（ml） 糖的呼吸商=1.00，蛋白质=0.80，脂肪=0.71 正常人呼吸商=0.85 非蛋白呼吸商（NPRQ）：糖和脂肪氧化时产生的CO2量和消耗的O2量的比值
（四）环境温度

基础代谢




基础代谢（basal metabolism）：基础状态下的能量代谢 基础代谢率（BMR）：基础状态下单位时间内的能量代谢
基础代谢率的测定条件：清醒、静卧，未作肌肉活动，无精神紧张，
（基础状态） 食后12-14h、室温保持在20-25℃
基础代谢率常作为评价机体能量代谢水平的指标 基础代谢率是人体在清醒时最低的能量代谢水平，熟睡时可能更低
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
水解为ADP释放能量，也是能量储存的重要形式 磷酸肌酸（CP）：体内ATP的储存库


糖：人体能量的50%-70%由糖类氧化分解提供，以有氧氧化功能为主
糖酵解：剧烈运动时骨骼肌氧债；红细胞等无有氧氧化酶系的细胞 脑组织主要依赖糖的有氧氧化供能，缺氧和低血糖会引起头晕、抽搐甚至昏迷

脂肪：主要功能为储存和供给能量。肝糖原耗尽后，脂肪在脂肪酶作用下分解为甘
（二）精神活动

影响能量代谢的主要因素
（三）食物的特殊动力效应

进食能刺激机体额外消耗能量的作用称为食物的特殊动力效应 进食1小时左右开始，延续7-8个小时 蛋白质：30%，糖：6%，脂肪：4%，混合性食物：10% 温度低于20 ℃时，寒冷刺激反射性地引起寒战以及肌肉紧张度 的增强，代谢率随温度下降增加 20-30℃，肌肉较松弛，能量代谢率最低、最稳定 超过30 ℃,时，体内化学反应速度加快、发汗功能旺盛、呼吸循 环功能增强，代谢率逐渐增加
第一节 能量代谢


生物学中通常将生物体内物质代谢过程中伴随发生的 能量的释放、转移、储存和利用称为能量代谢 （energy metabolism） 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
机体能量的来源与利用
（一）能量的来源


直接来源：ATP 三大营养物质


氧债：机体剧烈运动时，骨骼肌氧耗量猛增，但由于循环等功能活动只能逐渐
加强，不能迅速满足机体对氧的需要，骨骼肌因此而处于相对缺氧的状态，这种 现象称为氧债。此情况下，只能通过动用储备的高能磷酸键和进行无氧酵解供能
能量代谢的测定





能量代谢的测定方法
直接测热法 间接测热法
能量代谢的测定


简化
测得一定时间内的总耗氧量和总CO2产量，将求得的呼吸商视为NPRQ，查表 将NPRQ视为0.82，测定一段时间内耗氧量，乘以相应的氧热价20.20kJ/L


测定耗氧量和CO2产生量的方法
闭合式测定法：肺量计 开放式测定法：即气体分析法

双标记水法
影响能量代谢的主要因素

BMR正常值：＝平均值±10％～±15％ ＞平均值±20％→可能是病态


基础代谢率的临床意义
BMR升高
甲亢：+25％～+80％； 发烧：体温每升高1℃，BMR升高13%； 糖尿病、红细胞增多症、白血病、伴有呼吸困难的心脏病时BMR也升高。

BMR降低
甲减：-20％～-40％ ； 肾上腺皮质功能低下、脑垂体功能低下、肾病综合征、病理性饥饿时BMR也降低。