人体解剖生理学邢台学院生化系 李海燕第九章 营养、代谢与体温调节营养均衡 合理膳食第九章 营养、代谢与体温调节营养、代谢与体温调节第一节第一节 食物的营养成分及其食物的营养成分及其 生理功能生理功能 第二节第二节 能量代谢能量代谢 第三节第三节 体温及其调节体温及其调节生物体的最基本特征是新陈代谢l生物体内物质代谢中伴随着的能量的释放、转 移、贮存和利用，称为能量代谢。能量代谢同化作用 （合成代谢）- 贮能- 放能物质代谢异化作用 （分解代谢）新陈代谢 第一节第一节 食物的营养成分及其食物的营养成分及其 生理功能生理功能一、糖类及其主要生理功能二、脂肪及其主要生理功能三、蛋白质及其主要生理功能四、维生素五、无机盐（还有水和膳食纤维七类营养素）一、糖类及其主要生理功能糖类（碳水化合物）：是体内主要供能物质。单糖：葡萄糖多糖：肝糖原和肌糖原粘多糖：透明质酸、肝素和硫酸软骨素 （天然粘合剂）糖类在体内可以转化成其他物质，也可以进行 糖异生作用。血糖：为3.56.7mmolL（80120mg/100ml）长期高于或低于以上数值为高血糖或低血糖。二、脂肪及其主要生理功能 （一）脂肪是体内的储能和供能物质。此外还有保护、 固定、缓冲和保温的作用。脂肪在体内也可以相互转变。（二）类脂1、磷脂：卵磷脂和脑磷脂。是生物膜的重要 成分，在物质的运输、代谢和神经活动方面 有重要作用。2、胆固醇：是细胞的重要组成成分。三、蛋白质及其主要生理功能 （一）蛋白质的营养意义蛋白质是一种高分子化合物。种类较多。蛋白质是构成细胞的基本成分，是组织生长、修复 和更新的主要原料。蛋白质是生命活动的主要体现者，没有蛋白质就没 有生命。（二）氮平衡（氮的摄入量与排出量相等）成人：蛋白质合成代谢=分解代谢幼年：蛋白质合成代谢分解代谢长期饥饿：蛋白质合成代谢分解代谢（三）必需氨基酸和非必须氨基酸必需氨基酸：是人体内不能合成，必须从外 界食物中获得的氨基酸。共有8种：苏氨酸、 色氨酸、缬氨酸、赖氨酸、亮氨酸、异亮氨酸 、苯丙氨酸、蛋氨酸（甲硫氨酸） （成人约为 蛋白质需要量的20%，婴儿40%）。非必须氨基酸：主要有谷氨酸、精氨酸、组 氨酸等十几种。组氨酸：婴儿体内不能合成，为必需氨基酸 。（四）蛋白质生物价值和互补作用蛋白质的生物价值：指蛋白质消化吸收后在人体内 保留量占吸收量的百分比。蛋白质的生物价值=蛋白质的保留量蛋白质的吸收量100%动物性蛋白质的生物价值较高，而植物性蛋白质的 生物价值较低。蛋白质可以发挥互补作用：混合食物可以提高蛋白 质的生物价值。如：提倡膳食。不同食物中蛋白质的品质和含量是不同的。蛋白质的品质高低一般用蛋白质的生物价值。蛋白质的品质是指组成蛋白质的氨基酸质量和比例。常用食物蛋白质的生物价值表（1 ）蛋白质生物价值/%蛋白质生物价值/%鸡鸡蛋（全） 94 燕 麦 65鸡鸡 蛋 黄 96 大 麦 64脱脂牛奶 85 扁 豆 72鱼鱼 83 豆 腐 65大 米 77 大豆（熟） 64牛 肉 76大豆（生） 57猪 肉 74 绿 豆 58小 麦 67 豌 豆 48常用食物蛋白质的生物价值表（2）蛋白质生物价值/%蛋白质生物价值/%西瓜子 73 高 粱56南瓜子 63 小 米57棉 籽 62 玉 米60花 生 59 马铃薯67芝 麻 71 红红 薯72白面粉 52 大白菜77核 桃 56四、维生素维生素都是有机物。需要量不大，但体内 不能合成，必须经常从食物中得到补充。维生素既不提供能，也不是构成细胞的原 料，但却是人体正常生长发育和健康所必需 的。多数是物质代谢中酶的辅酶，如缺乏， 物质代谢失常，影响正常的生理功能。维生素按溶解特性分水溶性和脂溶性两种 。名 称 缺 乏 症 存 在 食 物维维生素 B1体重下降、食欲减退、肌无力、 心动过动过 速、易疲劳劳、记忆记忆 力减退谷类类、豆类类种皮胚芽、种 皮、肉类类、酵母等维维生素 B2唇炎、口角炎、角膜炎 、阴囊皮炎酵母、乳类类、蛋类类、肉类类 、糙米、粗面粉、绿绿色蔬 菜等 维维生素 B12恶恶性贫贫血（巨幼红细红细 胞 性贫贫血）肝脏脏、肉类类、酵母 等 维维生素 C坏血病（毛细细血管脆性增加，皮 下有出血斑点、牙龈肿胀龈肿胀 出血）橘子、鲜枣鲜枣 、番茄 、豆芽等 维维生素 PP皮炎、腹泻、精神错错乱酵母、米糠、肝、 肾肾、瘦肉、花生等（一）水溶性维生素（二）脂溶性维生素名称 缺乏症 存在食物维维生素A 皮肤和粘膜干燥、增生与 角化，夜盲症、生长缓长缓 慢肝（鱼类鱼类 肝特丰富）绿绿 叶菜和黄叶蔬菜、胡萝萝 卜、菠菜、莴莴苣维维生素D 佝偻偻病、骨质软质软 化症肝脏脏、蛋黄、乳 类类 维维生素E贫贫血（红细红细 胞减少、寿命短 脆性增加）、血小板增加坚坚果、大豆、水果、玉 米、小麦胚油（最丰富 ）甘薯、天然抗氧化剂剂 维维生素K 影响血液凝固 肝脏脏、绿绿叶、肠肠 内细细菌也合成 五、无机盐是人体的重要组成成分。分主要元素和 微量元素。无机盐需要经常从饮食中得到补充。（一）主要元素（一）主要元素元素名称 主 要 作 用 存 在 食 物钾钾 钠钠 氯氯维维持细细胞内外正常渗透压压和内 环环境的pH值值及组织组织 的兴奋兴奋 性动动植食物中钙钙 镁镁 磷骨骼和牙齿齿主要成分，维维 持肌肉、神经经的兴奋兴奋 性菜叶、豆类类、 鱼鱼、肉、蛋等铁铁血红红蛋白、肌红红蛋白和一 些氧化剂剂的成分肝、蛋黄、菠 菜等碘甲状腺素的原料海产动产动 植物：海 鱼鱼、海虾虾、海带带 、紫菜等（二）微量元素名 称 作 用铜铜是一些酶和蛋白质质的元素，参与造血组织对铁组织对铁 的利用。锌锌是许许多酶的组组成元素，使RNA和蛋白质质合成的 必需微量元素硒是人体必需的一种微量元素，动动物缺乏时时，肌 萎缩缩、绝绝育、肝坏死，幼年生长缓长缓 慢。锰锰是多种酶的辅辅基，体内糖代谢谢和类类固醇合成所 必需的。氟是骨骼和牙釉质质必需的微量元素，抑制细细菌产产 酸，如缺乏龋齿龋齿 病。过过多中毒如斑釉症以上微量元素正常饮食中均能满足第二节 能量代谢 能量代谢:指体内物质代谢过程中所伴随的能量释放 、转移、贮存和利用。 一、机体能量的来源与利用 (一)能量来源 1.糖:主要(70以上) 脑组织脑组织 所需能量则则完全来源于糖的有氧氧化。 2.脂肪：次之(30) 3.蛋白质质：很少(长长期饥饿饥饿 或极度消耗时时，才成为为 主要能量来源)。短期饥饿时供能。(二)能量利用 物质释放的 能量有50%转化为 热能，其余以自 由能形式贮存于 ATP中。只有少部 分用于肌肉收缩 （做机械功）， 最终大部分也是 以热能形式散发 掉。主要供能物质 糖类；直接 供能物质ATP ；最根本的能源 光能。（一）与能量代谢测定有关的几个概念1.食物的热价（卡价）1g食物氧化（或在体外燃烧）所释放的能量叫该食 物的热价。包括生物热价和物理热价。 2.食物的氧热价某种食物氧化时，消耗1升氧所产生的热量。二、能量代谢的测定3.呼吸商一定时间内呼出CO2的量与吸入O2量的比值。RQ=CO2产生量（ml或l）O2耗量营营养物 质质食物的热热价 （KJ g）氧的热热价 （KJL）呼吸商糖 类类 17.15 21.00 1.00蛋白质质 17.99 18.80 0.80脂 肪 39.75 19.70 0.71 3种营养物质的几种数据1、直接测热法利用特殊的测量装置直接测量整 个机体在单位时间内向外界环境散发的 总热量。用于研究肥胖和内分泌障碍。l设备复杂，操作繁琐，应用受限，很少 使用。（二）能量代谢测定的原理和方法2、间接测热法（1）间接测热法的原理 依据：定比定律+能量守恒定律能量守恒定律：能量由一种形式转化为另一种形 式的过程中，既不能增加，也不能减少。（能量 一定）定比定律：在一般化学反应中，反应物的量与产 物量之间呈一定的比例关系。（产物量一定）基本原理：根据以上定律，查出单位时间内机体 耗O2量和CO2产生量，计算出呼吸商。查出该呼 吸商时O2的热价，再乘以单位时间内的O2耗量， 即得出单位时间内的产热量。（2）能量代谢率的简易测算方法l步骤： 1、测定一定时间内的耗氧量； 2、按混合膳食呼吸商为0.82进行代谢率计 算l公式产热量= 20.18（ kj/L） 耗氧量（L）已知混合食物呼吸商为0.82，氧的热价为20.18（ kj/L ） （三）能量代谢率的衡量标准l能量代谢在每一个个体是相当稳定的，但不同 的个体差异却很大，难以比较；l能量代谢与机体的体形和体重无定比例关系；如：体形较小的鸡和体形庞大的非洲象之 间，按每公斤体重产热量相差甚远。l能量代谢与机体体表面积间有固定关系-表面 积定律l以机体体表面积衡量机体能量代谢，并进行不 同体形和体重个体间能量代谢率比较时，则相 差不多。（体表面积计算如下）m2=0.0061身高(cm)+0.0128体重（kg）-0.1529机体不同状态时 的能量代谢谢率 状态 产热量(KJ/m2.min) 躺卧 2.73 开会 3.40 擦窗户 8.30 洗衣 9.89 扫地 11.37 打排球 17.05 打篮球 24.22 踢足球 24.98 持重机枪跃进 42.39 三、影响能量代谢的因素 (一)肌肉活动动 肌肉活动对能量代 谢的影响最大。 （二）环境温度l环境温度在20-30 ，最为稳定。30时也增加，（原因是温度上升体内化 学反应加快和发汗活动增加了产热量）。（三）食物特殊动力作用l食物特殊动力作用：指食物刺激机体产生额外热量 的作用。l进食1h后产热量比进食前有额外的增加，持续7-8h 。各种营养物质的食物特殊动力效应不同，进食蛋白质时产热量增加30，混合性食物增加10，糖和脂肪增加46。（所以发烧时不要吃鸡蛋） l这不是消化吸收活动引起的，静脉注射氨基酸也可 以引起类似的产热量增加，因此有人推测可能与肝 脏处理蛋白质有关。（主要与脱氨基作用有关）。（四）精神因素l在精神紧张状态下（恐惧、愤怒、焦急）能量代 谢明显提高。l由与精神活动相关连的肌肉活动和激素分泌引起 。 四、基础代谢 (一) 概念 1.基础代谢：机体在基础状态下的能量代谢称为 基础代谢。 基础础状态态的条件如下：清晨空腹:即禁食1214h，前一天应吃清淡、不 要太饱的饮食，以排除食物特殊动力效应的影响。 平卧:全身肌肉放松，尽力排除肌肉活动动的影响 。 清醒且情绪绪安稳稳:以排除精神紧张紧张 的影响。 室温18-25:排除环环境温度的影响。 2.基础础代谢谢率(BMR)：单单位时间时间 内的基础础代谢谢。 （二）基础代谢率正常值及生理变动范围我国人正常基础代谢率平均值（KJm2 h）年 龄115 1617 1819 2030 3140 4150 51以上男性195.5 193.4 166.2 157.8 158.6 154.0 14