第7章能量代謝和體溫

第7章能量代謝與體溫1.描述能量的來源、貯存、轉(zhuǎn)移及利用2.說出影響能量代謝的因素，記住基礎(chǔ)代謝率3.說出體溫的正常值及生理變動(dòng)4.說出產(chǎn)熱的主要器官和散熱的主要方式5.解釋名詞：能量代謝、基礎(chǔ)代謝率、食物的特殊動(dòng)力作用、體溫、蒸發(fā)散熱、調(diào)定點(diǎn)學(xué)習(xí)目標(biāo)下一頁第一節(jié)能量代謝一、機(jī)體能量的來源和利用二、影響能量代謝的因素三、基礎(chǔ)代謝第二節(jié)體溫一、體溫及生理變動(dòng)二、人體的產(chǎn)熱和散熱三、體溫調(diào)節(jié)新陳代謝物質(zhì)代謝能量代謝合成代謝：吸能反應(yīng)（儲(chǔ)能）分解代謝：放能反應(yīng)（放能）能量釋放能量轉(zhuǎn)移能量貯存能量利用生命的基本特征之一能量代謝:在物質(zhì)代謝過程中所伴隨著的能量的釋放、轉(zhuǎn)移、貯存和利用的過程，稱為能量代謝（energyetabolism）第一節(jié)能量代謝一、機(jī)體的能量來源和利用（一）機(jī)體能量的來源

1.糖糖主要功能是供給機(jī)體生命活動(dòng)所需的能量。機(jī)體所需能量的70%是由糖類提供的。

2.脂肪脂肪的主要功能是貯存和供給能量。

3.蛋白質(zhì)

蛋白質(zhì)的主要功能是構(gòu)成細(xì)胞成分和形成某些生物活性物質(zhì)。下一頁章目錄（二）能量的轉(zhuǎn)移、貯存和利用下一頁上一頁章目錄機(jī)體的能量來源于體內(nèi)物質(zhì)的分解氧化。其釋放的能量一部分迅速轉(zhuǎn)化為熱能，一部分經(jīng)ATP供給組織細(xì)胞以完成各種功能活動(dòng)。1、三磷酸腺苷（ATP）：是體內(nèi)重要的儲(chǔ)能物質(zhì)，又是機(jī)體能量的直接提供者。2、磷酸肌酸（CP）：是高能磷酸鍵的貯存庫(kù)。利用：肌肉收縮、腺體分泌；合成代謝；神經(jīng)傳導(dǎo)等等。

熱能、機(jī)械功能、貯備能（三）能量代謝的表示方法機(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(shí)，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(cè)定機(jī)體在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)散的總熱量或所消耗的食物量，可測(cè)算出整個(gè)機(jī)體在單位時(shí)間內(nèi)能量代謝的量，即能量代謝率。單位kJ/（m2.h）二、影響能量代謝的因素肌肉活動(dòng)精神活動(dòng)環(huán)境溫度食物的特殊動(dòng)力效應(yīng)下一頁上一頁章目錄二、影響能量代謝的主要因素（一）肌肉活動(dòng)

對(duì)能量代謝的影響最為顯著，運(yùn)動(dòng)或勞動(dòng)的強(qiáng)度消耗的能量。表7-3勞動(dòng)和運(yùn)動(dòng)時(shí)的能量代謝率───────────────

狀態(tài)產(chǎn)熱量(KJ/m2.min)

───────────────躺臥2.73開會(huì)3.40擦窗子8.30洗衣9.89掃地11.37打排球17.50打籃球24.22踢足球24.98持重機(jī)槍躍進(jìn)42.39───────────────（二）精神活動(dòng)精神緊張、情緒激動(dòng)→能量代謝①激動(dòng)時(shí)→骨骼肌的緊張性→能量代謝②交感神經(jīng)興奮→兒茶酚胺釋放→能量代謝率但精神處于緊張狀態(tài)(煩躁、恐懼、情緒激動(dòng)等)時(shí)，由于會(huì)導(dǎo)致無意識(shí)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。人在平靜地思考問題時(shí)，能量代謝受到的影響不大，其產(chǎn)熱量一般不超過4%。

(三)環(huán)境溫度

1.人體安靜時(shí)的能量代謝,在20～30℃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(shí)，隨著溫度的不斷下降，機(jī)體產(chǎn)生寒戰(zhàn)和肌緊張?jiān)黾右杂?，同時(shí)增加能量代謝率。

(四)食物的特殊動(dòng)力效應(yīng)

人在進(jìn)食后一段時(shí)間內(nèi)(從進(jìn)食后1h開始,持續(xù)7～8h),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，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(dòng)力效應(yīng)。蛋白質(zhì)：30％糖和脂肪：4～6％混合食物：10％。其產(chǎn)生的機(jī)制尚不十分清楚，可能與肝臟處理蛋白分解產(chǎn)物或糖原合成有關(guān)。三、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：。

①清晨空腹，即禁食12～14h，前一天應(yīng)清淡、不要太飽的飲食，以排除食物特殊動(dòng)力效應(yīng)的影響。②平臥，全身肌肉放松，盡力排除肌肉活動(dòng)的影響。③清醒且情緒安閑，以排除精神緊張的影響。④室溫20～25℃，排除環(huán)境溫度的影響。其能量消耗只用于維持心跳、呼吸等維持生命所必需的基本生理活動(dòng)。

2.基礎(chǔ)代謝率(BMR)：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)的基礎(chǔ)代謝。基礎(chǔ)代謝率、肺活量、腎小球?yàn)V過率、心輸出量、主動(dòng)脈和氣管的橫截面積都與體表面積呈比例關(guān)系，而與機(jī)體體重相關(guān)性不明顯。（二）能量代謝率的正常值及其臨床意義1.體表面積（m2）=0.0061×身高（cm）+0.0128×

體重（kg）－0.1529

，2.體表面積測(cè)算圖：

體表面積測(cè)算圖使用時(shí)將受試者的身高和體重兩點(diǎn)連成直線，直線與體表面積尺度交點(diǎn)的數(shù)值，即為受試者的體表面積值

下一頁上一頁章目錄BMR的測(cè)定和正常值

1.BMR的測(cè)定:(通常采用簡(jiǎn)易法計(jì)算BMR）即：

產(chǎn)熱量＝耗氧量20.19KJ/L/體表面積

2.BMR正常值：＝±10％～±15％＞±20％→可能是病態(tài)BMR的正常水平及其異常變化基礎(chǔ)代謝率與年齡、性別及身材大小有關(guān)：一般男子BMR比女子高，幼年比成年高，年齡越大，BMR值越低。同一個(gè)體BMR值較穩(wěn)定。BMR值正常與否判定：將所測(cè)值與表7－4對(duì)應(yīng)正常平均值比較，相差在10％～15％之內(nèi)，均屬正常。中國(guó)人正?；A(chǔ)代謝率的平均值[kJ/（m2.h）]

年齡

11～1516～1718～1920～3031～4041～5051以上男性

195.5193.4166.2157.8158.7154.1149.1女性

172.5181.7154.1149.1146.4142.4138.6實(shí)測(cè)值同正常平均值比較，相差在±10%-±15%之內(nèi)都屬正常。下一頁上一頁章目錄×﹪(實(shí)測(cè)值-正常平均值)正常平均值100基礎(chǔ)代謝率(相對(duì)值)＝

BMR測(cè)定的臨床意義：有助于診斷某些疾病

★甲低：BMR比正常低40％～20％

★甲亢：BMR比正常高25%～80%

★BMR：發(fā)熱、糖尿病、紅細(xì)胞增多癥、白血病、腎上腺皮質(zhì)功能亢進(jìn)、有呼吸困難的心臟病等。

★BMR

：阿狄森病、腎病綜合征、病理性饑餓、垂體性肥胖等。

BMR的臨床意義：1）BMR與我國(guó)人正常的BMR平均值比較：相差在10-15%之間，均不屬病態(tài)；相差之?dāng)?shù)超過20%時(shí)，才可能是病理變化。2）BMR的測(cè)量是臨床診斷甲狀腺疾病的重要輔助方法。甲狀腺功能低下時(shí)，BMR可比正常值低20-40%；甲狀腺功能亢進(jìn)時(shí)BMR可比正常值高出25-80%。第二節(jié)體溫

（一）正常體溫

概念：機(jī)體深部組織的平均溫度

正常值：直腸36.9~37.90C

口腔

36.7~37.70C

腋窩36.0~37.40C一、體溫及生理變動(dòng)下一頁上一頁章目錄體表體溫和體核體溫表層溫度：機(jī)體表層部分（皮膚、皮下組織、肌肉）的溫度，不穩(wěn)定，差異大。手、足溫度低，易長(zhǎng)凍瘡。皮膚溫與局部血流量有關(guān)。

核心溫度：機(jī)體核心部分（心、肺、腦、腹腔內(nèi)臟等處）的溫度。較高，穩(wěn)定，差異小。

（1）直腸溫度正常值：36.9～

37.9℃；測(cè)量時(shí)應(yīng)將肛表插入直腸6cm以上。（2）口腔溫度正常值：36.7～

37.7℃；嬰幼兒和行為不能自控的人不能采用。（3）腋窩溫度正常值：36.0～

37.4℃；臨床常用口溫和腋溫。測(cè)定腋溫時(shí)要注意夾緊體溫計(jì)和測(cè)量時(shí)間（約需10min）。

核心溫度：數(shù)值高，穩(wěn)定，各部差異小。2、差別：1）體核溫度相對(duì)穩(wěn)定，各部位之間差異小——肝溫度380C（最高）2）體表溫度要低于體核溫度，由表及里，存在比較明顯的溫度梯度。體表最外層皮膚各部位的溫度差也大。3）隨著環(huán)境溫度的變化，體核與體表兩者相對(duì)的比例可出現(xiàn)大幅度的變動(dòng)。3、體溫：生理學(xué)所說的體溫是指體核溫度。T

＜22℃→心跳停止；T

＞43℃→酶變性而死亡;T=27℃→低溫麻醉。（二）體溫的生理變動(dòng)

晝夜變化：波幅一般不超過10C性別：成年女性的平均體溫比男性高0.30C年齡：少年〉成人〉老人肌肉活動(dòng)：體溫升高其他因素：情緒緊張、進(jìn)食后體溫升高、麻藥使體溫降低下一頁上一頁章目錄1.晝夜變化——清晨最低，午后最高人的體溫在一晝夜中呈現(xiàn)周期性波動(dòng)，稱為體溫的晝夜節(jié)律。清晨2:00～6:00最低；午后1:00～6:00最高；波動(dòng)幅度不超過1攝氏度排卵前體溫較低，排卵日最低，排卵后體溫升高約0.3℃~0.6℃。2.性別：女子體溫平均比男子高0.3℃；女子基礎(chǔ)體溫隨月經(jīng)周期而變動(dòng)每年長(zhǎng)10歲，體溫約降低0.05℃。14～16歲與成年人相近。新生兒(特別早產(chǎn)兒)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)未發(fā)育完善，老年人調(diào)節(jié)能力差，易受環(huán)境溫度影響，基礎(chǔ)代謝率低，體溫亦偏低。3.年齡：新生兒體溫＞成年人＞老年人4.情緒和體力活動(dòng)其它因素的影響：如肌肉活動(dòng)時(shí)體溫升高。肌肉活動(dòng)時(shí)，肌肉代謝明顯增強(qiáng)，產(chǎn)熱增加，測(cè)溫時(shí)應(yīng)避免其影響二、機(jī)體的產(chǎn)熱和散熱

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(dòng)態(tài)平衡的結(jié)果。二人體的產(chǎn)熱和散熱（一）產(chǎn)熱的器官安靜時(shí)內(nèi)臟運(yùn)動(dòng)時(shí)骨骼肌

下一頁上一頁章目錄(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(dòng)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。

2.產(chǎn)熱形式⑴戰(zhàn)栗產(chǎn)熱：骨骼肌不隨意的節(jié)律性收縮，其特點(diǎn)是屈肌和伸肌同時(shí)收縮，不做外功但產(chǎn)熱量很高。實(shí)際上，機(jī)體在寒冷環(huán)境中，通常在戰(zhàn)栗之前，首先出現(xiàn)戰(zhàn)栗前肌緊張，當(dāng)肌緊張上升到一臨界水平時(shí)就轉(zhuǎn)變?yōu)閼?zhàn)栗。⑵非戰(zhàn)栗產(chǎn)熱：又稱代謝產(chǎn)熱，機(jī)體所有的組織器官都能進(jìn)行代謝產(chǎn)熱，但以褐色脂肪組織的產(chǎn)熱量最大（約占70%）。（二）散熱皮膚方式：輻射傳導(dǎo)對(duì)流蒸發(fā)（分為不顯汗和顯汗）部位：皮膚(主要)、呼吸道、泌尿道、消化道下一頁上一頁章目錄

(二)散熱過程

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、糞散熱方式百分?jǐn)?shù)（％）輻射傳導(dǎo)對(duì)流皮膚水分蒸發(fā)呼吸尿、糞702721

當(dāng)環(huán)境溫度﹤皮膚溫度時(shí)，機(jī)體通過輻射、傳導(dǎo)和對(duì)流等方式進(jìn)行散熱。

當(dāng)環(huán)境溫度≥皮膚溫度時(shí)，蒸發(fā)將成為機(jī)體惟一有效散熱形式。

2.散熱方式

（1）輻射散熱(60%)：指人體以熱射線形式將體熱傳給外界較冷物質(zhì)的一種散熱方式。皮膚與環(huán)境的溫度差輻射散熱量的多少取決于

機(jī)體的有效輻射面積

傳導(dǎo)散熱量取決于

與皮膚接觸物體的溫度差與皮膚接觸面積的大小與皮膚接觸物體的導(dǎo)熱性能水的導(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。

（2）傳導(dǎo)散熱：指體熱直接傳給與機(jī)體相接觸的溫度較低物體的一種散熱方式。（3）對(duì)流散熱：指通過氣體流動(dòng)進(jìn)行熱量交換的一種散熱方式。對(duì)流散熱是傳導(dǎo)散熱的一種特殊形式。皮膚與環(huán)境的溫度差風(fēng)速棉毛衣物保暖對(duì)流散熱量主要取決于機(jī)體的有效輻射面積當(dāng)環(huán)境溫度≥皮膚溫度時(shí)，蒸發(fā)是唯一的散熱途徑。（4）蒸發(fā)散熱：（分不感蒸發(fā)和可感蒸發(fā)）

指水分從體表汽化時(shí)吸收熱量而散發(fā)體熱的一種散熱方式。皮膚:600～800ml/d呼吸:200～400ml/d1L/d不感蒸發(fā)是持續(xù)進(jìn)行的。人體不感蒸發(fā)量約1000ml/日?！?臨床上給病人補(bǔ)液時(shí)應(yīng)考慮到由不感蒸發(fā)丟失的體液量。

2)發(fā)汗（可感蒸發(fā)）：汗腺主動(dòng)分泌汗液的過程。

人在安靜狀態(tài)下，當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到30℃左右時(shí)，便開始發(fā)汗；如果空氣濕度大、衣著又多時(shí)，氣溫達(dá)25℃便可發(fā)汗；機(jī)體活動(dòng)時(shí)，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(shí)間內(nèi)發(fā)汗量可達(dá)1.5L/h。①汗液水分：＞99％∵汗液流經(jīng)汗腺排出管的起始部時(shí)，有一部分NaCl可被重吸收，從而使最終排出的汗液成為低滲?！鄼C(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ＮaCl。固體：＜１％大部分為NaCl其余為KCl、尿素、乳酸等無葡萄糖和蛋白質(zhì)溫?zé)嵝园l(fā)汗精神性發(fā)汗發(fā)汗中樞下丘腦的發(fā)汗中樞下丘腦的發(fā)汗中樞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)支配交感膽堿能神經(jīng)纖維支配腎上腺素能神經(jīng)纖維支配刺激因素溫?zé)岽碳ひ鸢l(fā)汗情緒激動(dòng)或精神緊張引起發(fā)汗主要功能參與體溫調(diào)節(jié)與體溫調(diào)節(jié)無關(guān)意義加強(qiáng)散熱，對(duì)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(rùn)手掌和足跖，增加摩擦力有關(guān)存在形式兩種形式混合存在，不是截然分開的兩種形式混合存在，不是截然分開的②發(fā)汗的調(diào)節(jié)輻射散熱傳導(dǎo)散熱對(duì)流散熱蒸發(fā)散熱定義機(jī)體以發(fā)射紅外線的形式將體熱傳給外界較冷的物體機(jī)體將熱量傳給與其直接接觸的較冷的物體體熱傳導(dǎo)給與皮膚接觸的冷空氣的散熱方式機(jī)體利用體表水分的蒸發(fā)而散失體熱的方式散熱條件皮溫﹥環(huán)境溫度皮溫﹥環(huán)境溫度皮溫﹥環(huán)境溫度皮溫﹥環(huán)境溫度為不感蒸發(fā)皮溫﹤環(huán)境溫度為可感蒸發(fā)散熱面積有影響有影響有影響有影響環(huán)境溫度有影響有影響有影響有影響環(huán)境濕度------有影響有影響風(fēng)速------有影響有影響生理特點(diǎn)安靜狀態(tài)下的主要散熱方式肥胖者傳導(dǎo)散熱量少散熱量受風(fēng)速影響極大高溫環(huán)境中唯一有效的散熱方式體溫調(diào)節(jié)：產(chǎn)熱和散熱相對(duì)平衡行為性體溫調(diào)節(jié)自主性體溫調(diào)節(jié)：在下丘腦體溫調(diào)節(jié)中樞2.行為性體溫調(diào)節(jié)機(jī)體在不同溫度環(huán)境中，產(chǎn)生一定的姿勢(shì)和行為，影響散熱和產(chǎn)熱活動(dòng)的方式。1.自主性體溫調(diào)節(jié)在下丘腦體溫調(diào)節(jié)中樞的控制下，通過增減皮膚血流量、發(fā)汗、寒戰(zhàn)等生理反應(yīng)，調(diào)節(jié)機(jī)體的散熱和產(chǎn)熱活動(dòng)，使體溫保持相對(duì)恒定的方式。下一頁上一頁章目錄(一)溫度感受器

1.外周溫度感受器（1）分布：全身皮膚、某些粘膜和腹腔內(nèi)臟等處。（2）類型：熱感受器和冷感受器（冷多于熱）（3）作用：溫度感受器傳入沖動(dòng)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)。

皮溫≈30℃時(shí)→冷覺感受器（+）→冷覺皮溫≈35℃時(shí)→熱覺感受器（+）→熱覺

（1）概念:位于中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)對(duì)溫度變化敏感的神經(jīng)元。（2）分布：脊髓、腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、下丘腦

２.中樞溫度感受器（3）分類：熱敏神經(jīng)元（30%）和冷敏神經(jīng)元（10%）血溫↑→熱敏神經(jīng)元沖動(dòng)發(fā)放頻率↑；血溫↓→冷敏神經(jīng)元沖動(dòng)發(fā)放頻率↑。中樞溫度感受器：主要分布于下丘腦。感受流經(jīng)腦的血液溫度，包括熱敏神經(jīng)元和冷敏神經(jīng)元。外周溫度感受器：分布于皮膚、粘膜、內(nèi)臟的游離神經(jīng)末梢。包括熱感受器和冷感受器。(二)體溫調(diào)節(jié)中樞

雖然從脊髓到大腦皮層的整個(gè)CNS中都存在調(diào)節(jié)體溫的中樞結(jié)構(gòu)。但從恒溫動(dòng)物腦的分段切除實(shí)驗(yàn)證明，只要保留下丘腦及其以下神經(jīng)結(jié)構(gòu)的完整，動(dòng)物仍具有維持體溫相對(duì)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(duì)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(duì)中腦、延髓、脊髓、皮膚等處傳入的溫度信息發(fā)生反應(yīng)，以及能直接對(duì)致熱物質(zhì)、5-HT、NE等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，說明：PO/AH具有體溫調(diào)節(jié)整合中樞的地位。實(shí)驗(yàn)證明：局部腦溫變動(dòng)0.1℃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中的某些溫度敏感神經(jīng)元能感受局部腦溫的變化。視前區(qū)－下丘腦前部（PO/AH）

（1）能感受局部腦