生理學(xué)能量代謝和體溫

1、關(guān)于生理學(xué)能量代謝與體溫第一張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 第一節(jié) 能量代謝 能量代謝:指體內(nèi)物質(zhì)代謝過程中所伴隨的能量釋放、轉(zhuǎn)移、貯存和利用。一、機(jī)體能量的來源與去路(一)能量來源 1.糖:主要(70以上) 2.脂肪：次之(30) 3.蛋白質(zhì)：很少(長期饑餓或極度消耗時，才成為主要能量來源)。第二張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月(二)能量去路第三張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月二、能量代謝的測定(一)能量代謝測定的基本原理 機(jī)體的能量代謝也遵循“能量守恒定律”：即在安靜不作外功時，機(jī)體物質(zhì)代謝過程中所釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為熱能。 因此，測定機(jī)體在單位時間內(nèi)發(fā)散的

2、總熱量或所消耗的食物量，可測算出整個機(jī)體在單位時間內(nèi)能量代謝的量，即能量代謝率。 第四張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月(二)能量代謝的測定方法1.直接測熱法：直接測量從機(jī)體體表、呼出氣、尿液和糞便排出的總熱量。這種方法測定準(zhǔn)確，但設(shè)備復(fù)雜，操作繁瑣現(xiàn)已極少應(yīng)用。 第五張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月2.間接測熱法： 間接測熱法原理：是利用“定比定律”（即反應(yīng)物的量與生成物的量呈一定的比例關(guān)系），測算出一定時間內(nèi)氧化的糖、脂肪和蛋白質(zhì)各有多少，再計算出它們所釋放出的熱量。第六張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 食物的熱價:1食物在氧化時所釋放出來的熱量，稱為食物的熱價

3、。 物理熱價：指食物在體外燃燒時釋放的熱量。 生理熱價：指在體內(nèi)氧化時所產(chǎn)生的熱量。 糖與脂肪：物理熱價生理熱價 蛋 白 質(zhì)：物理熱價生理熱價 食物的氧熱價：某種食物氧化時,每消耗1L氧所產(chǎn)生的熱量稱為該種食物的氧熱價。第七張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 呼吸商(RQ)：指一定時間內(nèi)，機(jī)體的CO2產(chǎn)生量與耗O2量的比值。RQCO2產(chǎn)生量/耗O2量 三種營養(yǎng)物質(zhì)氧化的幾種數(shù)據(jù) 物 質(zhì)耗氧量 產(chǎn)CO2量 物理熱價 生理熱價 氧熱價 呼吸商(L/g) (L/g) (KJ/g) (KJ/g) (KJ/g) (R Q) 糖 0.83 0.83 17.0 17.0 21.0 1.00 脂 肪

4、1.98 1.43 39.8 39.8 19.7 0.71 蛋白質(zhì) 0.95 0.76 23.5 18.0 18.8 0.85 RQ1.0 氧化糖； RQ0.70 氧化脂肪 RQ0.82一般飲食；RQ0.80或1.0長期饑餓第八張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月三、影響能量代謝 的主要因素(一)肌肉活動 肌肉活動對能量代謝的影響最大。全身劇烈活動時，短時間內(nèi)其總產(chǎn)熱量比安靜時高出數(shù)十倍。表7-3 機(jī)體不同狀態(tài)時 的能量代謝率 狀態(tài) 產(chǎn)熱量(KJ/m2.min) 躺臥 2.73開會 3.40擦窗子 8.30洗衣 9.89掃地 11.37打排球 17.05打籃球 24.22踢足球 24.9

5、8持重機(jī)槍躍進(jìn) 42.39第九張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月(二)精神活動人在平靜地思考問題時，能量代謝受到的影響不大，其產(chǎn)熱量一般不超過4%。 但精神處于緊張狀態(tài)(煩躁、恐懼、情緒激動等)時，由于會導(dǎo)致無意識的肌肉緊張性增強(qiáng)、交感神經(jīng)興奮及促進(jìn)代謝的內(nèi)分泌激素釋放增多等原因，產(chǎn)熱量可顯著增加。第十張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月(三)食物的特殊動力效應(yīng)人進(jìn)食后一段時間內(nèi)(從進(jìn)食后1h開始,持續(xù)78h),即使同樣處于安靜狀態(tài),但產(chǎn)熱量卻比進(jìn)食前有所增加，這些 “額外” 熱量是由進(jìn)食引起的。食物能使機(jī)體產(chǎn)生“額外” 熱量的現(xiàn)象稱為食物的特殊動力效應(yīng)。蛋白質(zhì)的特殊動力效應(yīng)最高

6、。第十一張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月(四)環(huán)境溫度 1.人體安靜時的能量代謝,在2030的環(huán)境中較為穩(wěn)定。 2.環(huán)境溫度超過30，能量代謝率增加。 3.當(dāng)環(huán)境溫度低于20時，隨著溫度的不斷下降，機(jī)體產(chǎn)生寒戰(zhàn)和肌緊張增加以御寒，同時增加能量代謝率。 4.艦艇艙內(nèi)溫度可高達(dá)60,故艦員的能量代謝率很高。第十二張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月四、基礎(chǔ)代謝 (一) 概念 1.基礎(chǔ)代謝：機(jī)體在基礎(chǔ)狀態(tài)下的能量代謝稱為基礎(chǔ)代謝。 基礎(chǔ)狀態(tài)的條件如下： 清晨空腹，即禁食1214h，前一天應(yīng)清淡、不要太飽的飲食，以排除食物特殊動力效應(yīng)的影響。 平臥，全身肌肉放松，盡力排除肌肉活動的影響

7、。 清醒且情緒安閑，以排除精神緊張的影響。 室溫20-25，排除環(huán)境溫度的影響。 2.基礎(chǔ)代謝率(BMR)：單位時間內(nèi)的基礎(chǔ)代謝。第十三張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月(二)BMR的測定和正常值 1.BMR的測定:(通常采用簡易法) 把基礎(chǔ)狀態(tài)下的呼吸商定為0.82、氧熱價為20.20KJ。測出1h內(nèi)(測6min的耗氧量10)的耗氧量。 測出體表面積。 按下面公式計算出BMR實測值： BMR實測值20.195耗氧量/體表面積 對照表7-4的BMR平均值,按下面公式計算出BMR相對值： BMR相對值BMR實測值-BMR平均值BMR平均值2.BMR正常值：101520可能是病態(tài)甲亢：+2

8、5+80%；甲減：-20%-40%發(fā)燒：體溫每升高1，BMR升高13%.100%第十四張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月復(fù)習(xí)思考題1.簡述影響能量代謝的因素。 2.何謂基礎(chǔ)代謝？測定基礎(chǔ)代謝率需要控制哪些因素？ 第十五張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié) 體溫及其調(diào)節(jié)概念：指身體深部的平均溫度，即體核溫度。意義：體溫的相對恒定是機(jī)體新陳代謝和一切生命活動正常進(jìn)行的必需條件。 體溫過高、過低都會影響酶的活性，導(dǎo)致生理功能的障礙，甚至造成死亡。如：T 22心跳停止；T 43酶變性而死亡;T = 27低溫麻醉。第十六張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月一、人體正常體溫及生理

9、變動（一）正常體溫通常體溫的測量部位為腋窩、口腔和直腸溫。 1.肛溫：正常為36.937.9。 2.口溫：約比直腸低0.2,為36.737.7。 3.腋溫：約比口腔低0.3,為36.037.4。 肛溫比較接近機(jī)體深部的溫度，但由于測試不便，臨床常用口溫和腋溫。測定腋溫時要注意夾緊體溫計和測量時間（約需10min）。另外，科研中還常用食管溫度（=體核溫度）、鼓膜溫度（=下丘腦溫度）。第十七張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月（二）體溫的生理變動 正常人的體溫可因晝夜、性別、年齡和機(jī)體的活動等而有所變動。 1.晝夜節(jié)律變化 人的體溫在一晝夜中呈現(xiàn)周期性波動，稱為體溫的晝夜節(jié)律。 一般是清晨2

10、6h時最低，下午16h最高，波動幅度一般不超過1。 體溫的晝夜節(jié)律是生物節(jié)律的表現(xiàn)之一。與人晝動夜息的生活規(guī)律，以及代謝、血液循環(huán)、呼吸等機(jī)能的相應(yīng)周期性變化有關(guān)。 長期夜間工作的人，上述周期性變化可以發(fā)生顛倒。 第十八張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 2.性別差異 成年女子體溫平均比男子高0.3。 女子體溫隨月經(jīng)周期而產(chǎn)生周期性變動。排卵日最低（約1）。第十九張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月3.年齡差異 新生兒體溫成年人老年人。 體溫隨著年齡的增長有逐漸降低的趨勢（與代謝率逐漸降低有關(guān)），大約每增長10歲，體溫約降低0.05。1416歲的青年人體溫與成年人相近。 新生兒（

11、特別是早產(chǎn)兒）由于體溫調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)尚未發(fā)育完善、老年人由于調(diào)節(jié)能力差，易受環(huán)境溫度的影響。第二十張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 4.其他肌肉活動時，肌肉代謝明顯增強(qiáng)，產(chǎn)熱增加，可使體溫暫時升高12。所以測體溫時，要先讓受試者安靜一段時間，小兒應(yīng)防止其哭鬧。 情緒激動、精神緊張、進(jìn)食等情況，都會影響體溫。 全身麻醉時，會因抑制體溫調(diào)節(jié)中樞和擴(kuò)張血管的作用及骨骼肌松弛，使體溫降低，所以全麻時應(yīng)注意保溫。第二十一張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月二、機(jī)體的產(chǎn)熱與散熱 人體正常體溫的維持，是在體溫調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的協(xié)調(diào)和控制下，產(chǎn)熱和散熱過程達(dá)到動態(tài)平衡的結(jié)果。第二十二張，PPT共三十七頁，創(chuàng)

12、作于2022年6月(一)產(chǎn)熱 1.主要產(chǎn)熱器官： 安靜狀態(tài)，主要產(chǎn)熱器官是內(nèi)臟（尤其肝臟，其次是腦）。 活動狀態(tài),主要產(chǎn)熱器官是骨骼肌。 此外，環(huán)境溫度、進(jìn)食、精神緊張等能夠影響能量代謝的因素，也都可影響機(jī)體的產(chǎn)熱量。第二十三張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 (二)散熱1.散熱部位：主：皮膚面積大與外界接觸血流豐富有汗腺次：肺、尿、糞 2.散熱方式： 當(dāng)外界氣溫人體表層溫度時，人體主要通過輻射、傳導(dǎo)和對流方式散熱，其散熱量約占總量70。 當(dāng)外界溫度或皮膚溫度時，機(jī)體的散熱是依靠蒸發(fā)方式散熱。 機(jī)體散熱方式有以下幾種:第二十四張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月輻射散熱： 指體熱

13、以熱射線形式傳給溫度較低的周圍環(huán)境中的散熱方式。 輻射散熱量的多少取決于 在高溫環(huán)境中作業(yè)（如艦船、煉鋼人員）,因環(huán)境溫度高于皮膚溫度，機(jī)體不僅不能輻射散熱，反而會吸收周圍的熱量，故易發(fā)生中暑。機(jī)體的有效輻射面積皮膚與環(huán)境的溫度差第二十五張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 傳導(dǎo)散熱： 指體熱直接傳給與機(jī)體相接觸的低溫物體的散熱方式。傳導(dǎo)散熱量取決于 水的導(dǎo)熱性好，因此臨床上常利用冷水袋或冰袋為高熱患者降溫。 脂肪的導(dǎo)熱性差，因而肥胖者炎熱的天氣易出汗。 與皮膚接觸物體的溫差與皮膚接觸面積的大小與皮膚接觸物體的導(dǎo)熱性第二十六張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 對流散熱： 指體熱憑

14、借空氣流動交換熱量的散熱方式。 對流散熱是傳導(dǎo)散熱的一種特殊形式。 對流散熱量主要取決于 衣服覆蓋于體表，不易實現(xiàn)對流；棉、毛纖維間的空氣不易流動，因此增加衣著可以保溫御寒。 若在較密閉的高溫環(huán)境中（如船艙內(nèi)）或悶熱氣候，因空氣對流差，易發(fā)生中暑。氣溫風(fēng)速第二十七張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 蒸發(fā)散熱：（分不感蒸發(fā)和可感蒸發(fā)） 指體液的水分在皮膚和粘膜表面由液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)，同時帶走大量熱量的散熱方式。 每1.0水蒸發(fā)可帶走熱量2.44KJ。 當(dāng)氣溫體溫時，蒸發(fā)是唯一的散熱途徑 不感蒸發(fā)：又稱不顯汗。 不感蒸發(fā)是持續(xù)進(jìn)行的。人體不感蒸發(fā)量約1000ml/日（皮膚約占2/3,肺占1/

15、3）。 臨床上給病人補(bǔ)液時應(yīng)考慮到由不感蒸發(fā)丟失的體液量。第二十八張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 發(fā)汗：又稱可感蒸發(fā)。 人在安靜狀態(tài)下，當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到30左右時，便開始發(fā)汗；如果空氣濕度大、衣著又多時，氣溫達(dá)25便可發(fā)汗；機(jī)體活動時，由于產(chǎn)熱量，雖然環(huán)境溫度低于20亦可發(fā)汗。 炎熱的氣候，短時間內(nèi)發(fā)汗量可達(dá)1.5L/h。發(fā)汗散熱是通過汗液蒸發(fā)吸收體表熱量實現(xiàn)的，若將汗液擦掉則不能起到蒸發(fā)散熱的效果；汗腺缺乏(如燒傷病人)或汗腺分泌障礙者，在熱環(huán)境中就可導(dǎo)致體溫升高危及生命。第二十九張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月汗液： 水分：99 汗液流經(jīng)汗腺排出管的起始部時，有一部分N

16、aCl可被重吸收，從而使最終排出的汗液成為低滲。 機(jī)體大量出汗可造成高滲性脫水，要補(bǔ)充大量的水份和適量的aCl。固體：大部分為NaCl其余為KCl、尿素、乳酸等無葡萄糖和蛋白質(zhì)第三十張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月溫?zé)嵝园l(fā)汗精神性發(fā)汗汗腺全身絕大部分汗腺分泌(手掌、足跖除外）手掌、足跖、前額和腋窩等部位汗腺神經(jīng)支配交感神經(jīng)的膽堿能節(jié)后纖維腎上腺素能神經(jīng)纖維刺激溫?zé)岽碳で榫w激動或精神緊張意義加強(qiáng)散熱，對體溫調(diào)節(jié)有重要作用與體溫調(diào)節(jié)無關(guān)，可能與濕潤手掌和足跖，增加摩擦力有關(guān) 3.散熱的調(diào)節(jié)： 皮膚循環(huán)的調(diào)節(jié)：機(jī)體通過交感N調(diào)控著皮膚血管的口徑，以改變其血流量，改變皮膚溫度，從而影響輻射、

17、對流和傳導(dǎo)散熱量。 發(fā)汗的調(diào)節(jié)：發(fā)汗是反射性調(diào)節(jié)。支配汗腺的神經(jīng)纖維的不同，發(fā)汗分為：第三十一張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月三、體溫調(diào)節(jié)(自主性、行為性）體溫的相對穩(wěn)定，是通過許多與體溫調(diào)節(jié)有關(guān)的生理功能，相互協(xié)調(diào)，達(dá)到產(chǎn)熱和散熱相對平衡而實現(xiàn)的。(一)溫度感受器 1.外周溫度感受器 分布：全身皮膚、某些粘膜和腹腔內(nèi)臟等處。 類型：溫覺感受器和冷覺感受器 皮溫30時冷覺感受器+冷覺 皮溫35時溫覺感受器+溫覺 作用：溫度感受器傳入沖動到達(dá)中樞后，除產(chǎn)生溫覺之外，還能引起體溫調(diào)節(jié)反應(yīng)。第三十二張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 2.中樞性溫度敏感神經(jīng)元 分類：熱敏神經(jīng)元和冷敏

18、神經(jīng)元血溫?zé)崦羯窠?jīng)元沖動發(fā)放頻率血溫冷敏神經(jīng)元沖動發(fā)放頻率 分布：下丘腦、腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和脊髓等處 在視前區(qū)-下丘腦前部(PO/AH)分布較多的熱敏神經(jīng)元和少量冷敏神經(jīng)元。通過對PO/AH加溫或冷卻（局部腦溫變動0.1）的研究發(fā)現(xiàn)：加溫PO/AH PO/AH的熱敏N元+ 散熱反應(yīng)產(chǎn)熱反應(yīng)冷卻PO/AH PO/AH的冷敏N元+ 散熱反應(yīng)產(chǎn)熱反應(yīng) 說明：PO/AH中的某些溫敏N元能感受局部腦溫的變化。 第三十三張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月(二)體溫調(diào)節(jié)中樞雖然從脊髓到大腦皮層的整個CNS中都存在調(diào)節(jié)體溫的中樞結(jié)構(gòu)。 但從恒溫動物腦的分段切除實驗證明，只要保留下丘腦及其以下神經(jīng)結(jié)構(gòu)的完整，動物仍具有維持體溫相對恒定的能力。說明:調(diào)節(jié)體溫的基本中樞位于下丘腦。 除前述對視前區(qū)-下丘腦前部(PO/AH)加溫或冷卻的研究說明：PO/AH中的某些溫敏N元能感受局部腦溫的變化外；進(jìn)一步研究還證明：PO/AH還能對中腦