第六章 能量代谢与体温调节

91．简述机体能量的来源和去路？机体所需的能量来源于食物中的糖（60%～70%）、脂肪（30%～40%）和蛋白质（少量）。

生理情况下，体内的糖和脂肪供能，特殊情况下（长期饥饿或体力极度消耗时）靠蛋白质供能。

机体能量的去路:营养物质所释放的能量中,热能不能被利用,但对维持体温非常重要,储存在ATP 中的化学能可被机体利用来完成各种生理机能活动,如合成、生长、肌肉收缩、腺体分泌、神经传导、主动转运等。

营养物质在体内转化时，50%以上以热能形式释放出来，剩余的化学能则储存在ATP的高能磷酸键中。

所以，机体所消耗的能量最终等于机体产生的热能和所作的外功。

92．间接测热法的原理是什么？人体内营养物质氧化供能的反应与一般化学反应中的定比定律是一致的，根据化学反应原理，即反应物与反应物之间、反应物与产物之间存在着一定的比例关系，间接测热法的原理就是利用这种定比关系，查出一定时间内人体氧化分解糖、脂肪、蛋白质各有多少，并测出耗氧量，从而计算出一定时间内机体氧化三大物质的量，再根据有关数据计算该段时间内机体所释放的总热量。

93．什么是非蛋白呼吸商，测定非蛋白呼吸商有何生理意义？呼吸商（respiratory quotient, RQ）：一定时间内机体呼出的CO2量与吸入的O2量的比值，称为呼吸商。

由于糖、脂肪和蛋白质分子中所含碳氧的比例不同，氧化时所产生的二氧化碳和氧耗量也不同，所以呼吸商也不同，糖的呼吸商为1.0，脂肪的呼吸商为0.71，蛋白质的呼吸商为0.80。

混合食物的呼吸商通常为0.85。

非蛋白呼吸商（NPRQ）：将整体总的CO2生成量与蛋白质分解的CO2生成量之差除以总耗O2量与蛋白质分解的耗O2之差。

根据非蛋白呼吸商的大小，可推算机体糖和脂肪氧化的百分比，并可直接计算氧化某一种物质的耗氧量和二氧化碳的产量。

94．测定耗氧量和二氧化碳产量的方法有几种？每种方法的测定原理是什么？测定耗氧量和二氧化碳产量的方法有闭合式测定法和开放式测定法两种。

生理,第六章,物质与能量代谢能量代谢第六章物质与能力代谢第一节物质代谢人体与其四周环境之间不断进行的物质交换过程称为物质代谢。

一、人体主要养分物质的消化与汲取人体所需要的主要养分物质包括糖类、脂肪、蛋白质、水。

无机盐和维生素等。

这些物质主要来源于食物，经过消化器官的消化和汲取，为机体正常生命活动及运动和训练提供了必不行少的物质能量来源。

〔一〕主要养分物质的生理功用 1.三大能源物质的生理功用糖类、脂肪、蛋白质三种养分物质在分解代谢过程中，所蕴XX的化学能被释放出来，成为机体各种生命活动及运动的能源。

因此，糖类、脂肪、蛋白质又被称为三大能源物质。

糖类是人体最主要的供能物质，每天从糖类获得的能量，约占总能量消耗的70%，糖在氧化时所需要的O₂，少于脂防和蛋白质，因此成为人体最经济的能源。

例如，各器官、肌肉、大脑的活动都需要消耗大量能量，这些能量首先要由糖供应。

人类合理膳食的总热量约有20%~30%由脂肪供给。

蛋白质的主要生理功用在于维持机体的生长发育、组织的更新修复。

例如，人体的肠黏膜上皮细胞约每36小时就脱落更新，红细胞约每120天更新一次，更新时需要合成大量蛋白质。

糖类可与脂类构成糖脂，与蛋白质结合成糖蛋白，这些复合物是构成生物膜、神经组织、结缔组织、血浆球蛋白〔抗体〕、很多酶及激素等生物活性物质的重要成分。

此外，脂肪还具有防散热及爱护脏器的作用。

2.水及无机盐的生理功用体液是细胞进行代谢的内部环境，其主要成分是水及各种无机盐。

人体各种养分物质的消化、汲取、运输及代谢废物的排泄，均通过水来进行。

水具有维持物质代谢的作用。

水的蒸发热大，比热大，可以调整体温，使人体不致因代谢产热而发生体温的明显改变。

水在体内还具有润滑的作用，如关节腔滑液、胸膜腔、腹膜腔浆液等均有此作用。

无机盐的生理功用包括：维持细胞内外液的容量、渗透压及电中性；维持神经、肉的膜电位，与维持神经肌肉细胞正常兴奋性和肌肉收缩有关，使机体具有接受环境刺激和作出反应的能力；参加血液缓冲对的构成，与维持人体的酸碱平衡有关；此外，无机盐参加人体体质构成，通过生物酶的调整作用，影响物质代谢过程等。

一、影响能量代谢的因素✓机体活动需要的能量热能:只能维持人体体温,最终还将以热能的形式向体外发散；其他形式的能量:电能、机械能等都不能被人体所利用；人体所需要的营养成份:水、无机离子、维生素,碳水化合物(糖) ,以及蛋白质等；✓糖(碳水化合物)是主要供能物质,提供50-70%机体所需的总能量；作用:1、供全身细胞利用(直接利用的形式是葡萄糖)；2、合成肝糖原和肌糖原的形式储存于肝脏和肌肉；3、转化为脂肪或蛋白质；葡萄糖转化供能的主要方式是ATP :①氧充足时,有氧分解时1 mol葡萄糖可释放38 mol ATP②氧不足时,无氧酵解时1 mol葡萄糖仅释放2 mol ATP有氧氧化是机体正常情况下供能的主要途径；无氧酵解是机体相对缺氧时供能的重要方式；✓脂肪主要功能是储能形式(或主要的供能形式)脂肪储藏量约占体重的20%；机体能量的30%~ 50%来自于脂肪的分解饥饿的情况下,糖供应不足,机体主要依靠脂肪分解供能，可占能量来源的80%以上(10余天-2月)。

✓蛋白质机体不需要蛋白质供能( 一般情况)蛋白质的分解产物氨基酸主要用于:构成组织的蛋白质、合成激素和酶、其他生物活性物质；糖和脂肪供应不足时,蛋白质才被分解成氨基酸,经三羧酸循环而氧化供能,主要用于维持机体必要的生理活动。

；ATP既是体内重要的储能物质，又是直接的供能物质。

1.个体因素与个体身高体重无定比例关系，与机体体表面积间呈正相关关系性别与年龄能代率:同龄男性>同龄女性;生长发育期:新陈代谢旺,能量代谢率特高年龄的增加:代谢率逐渐下降,代谢率越低2.生理活动和环境因素肌肉活动(最显著)机体任何轻微的活动都可提高代谢率。

机体耗氧量的增加与肌肉活动的强度呈正比关系,耗氧量最多达安静时的几倍至几十倍。

精神紧张在不同精神状态下,脑能量代谢率变化不大。

平静地思考问题时,产热量一般不超过4%处于精神紧张状态(烦恼、恐惧或情绪激动等)下能量代谢显著增高。

第6章 能量代谢及体温 6-1 3种营养物质的物理热价和生物热价表6–1 3种营养物质氧化时的几种数据产热量/(kJ·g–1)营养物质物理热价生物热价营养学热价*耗氧量/(L·g–1)CO2产量/(L·g–1)氧热价/(kJ·g–1)呼吸商糖17.2 17.2 16.7 0.83 0.83 21.0 1.00蛋白质23.5 18.0 16.7 0.95 0.76 18.8 0.80 脂肪39.8 39.8 37.7 2.03 1.43 19.7 0.71 * 营养学中常用该数计算食物的热价。

6-2 能量代谢测定的方法和原理单位时间内人或动物的全部能量消耗叫做能量代谢率（energy metabolic rate）。

能量代谢率通常以单位时间内每平方米表面积的产热量为单位，即以kJ/(m2·h) 来表示。

测定整个机体在一定时间内产生的总热量通常有两类方法：直接测热法和间接测热法。

（1）直接测热法（direct calorimetry）直接测定整个机体在一定时间内产生的总热量。

此总热量就是能量代谢率，即单位时间内所消耗的能量。

如果在测定时间内作一定的外功，应将外功（机械功）折算为热量一并计入。

这种测定方法是将动物置于一个专门设计的测热室中，室内温度恒定，并有一定量的空气通过，动物产生和散发的热量用套在测热室外的水室吸收，或用装在室内的充满水的管道系统来吸收，然后根据一定时间内水温的变化、所用的水量，以及通过的空气温度的变化，计算出动物的产热量。

直接测热法常用于鸟类和高代谢率的小动物的能量代谢测定。

对于大动物和代谢率低的小动物及鱼类等，因其设备复杂、操作繁琐、使用不便等因素，目前很少应用。

（2）间接测热法（indirect calorimetry）又称气体代谢测定法在一般化学反应中，反应物与产物的量之间呈一定的比例关系，即所谓的定比定律。

同一种化学反应，不论经过什么样的中间步骤，也不论反应条件差异多大，这种定比关系都不会发生变化。