第七章 能量代谢和体温第一节 能量代谢物质代谢过程中所伴随的能量的贮存、释 放、转移和利用成为能量代谢一、机体能量的来源和去路（一）、机体能量的来源 、糖类主要功能：供给机体生命活动所需要 的能量。 70% 2、脂肪主要功能：贮存和供给能量机体内糖原耗尽时脂肪开始供能 3、蛋白质长期饥饿 体力极度消耗（二）、机体能量的去路n 三磷酸腺苷（ATP）是体内能量转化和利用 的关键物质，ATP既是体内重要的能源物质， 又是机体能量的直接提供者，它所释放的能量 可供机体完成各种生理活动的需要。n 体内含有高能磷酸键的化合物除ATP外，还 有磷酸肌酸、CP等，CP只是储能物质，若要释 放能量则需要转移至ATP再释放。二、能量代谢的测定（一）、与能量代谢测定有关的几个概念1、食物的热价：是指1g某种食物氧化（ 或在体外燃烧）时所释放的能量。生物热价和物理热价 蛋白质的生物热价和物理热价是不同的 ，说明蛋白质在体内是不能被完全氧化 的。2、食物的氧热价：是指把某种食物氧化时 消耗1L氧所产生的能量。 3、呼吸商（RQ）：是指在一定时间内机 体呼出的CO2的量与吸入的O2量的比值 （CO2 /O2）。糖的呼吸商等于1；脂肪和蛋白质的呼 吸商则分别为0.71和0.80。正常人的能 量主要来自混和食物，呼吸商一般在 0.85左右。n4、非蛋白呼吸商NPRQ：是指根据糖和 脂肪按不同比例混合氧化时所产生的二 氧化碳量以及消耗氧的量计算出相应的 呼吸商。（二）、能量代谢的测定原理和 方法n1、直接测热法n 在特殊的检测环境中，用一复杂的测热 装置测量，主要用来研究肥胖和内分泌 系统障碍。n2、间接测热法n 遵循定比定律，测量装置较简单。测量 具体步骤如下：n（1）、测定单位时间的O2耗量和CO2产 生量，算出呼吸商即非蛋白呼吸商n（2）、从非蛋白呼吸商与氧热价对应关 系表中查出相应的氧热价n（3）、产热量=氧热价氧耗量，求出 单位时间 的产热 量，即能量代谢率。三、影响能量代谢的因素 n1肌肉活动n 肌肉活动对于能量代谢的影响最为显 著。肌肉活动增加，产热量增加，能量 代谢率就提高。n 2精神活动n 一般的精神活动，产热量增加不明显 ；但在精神处于紧张状态时，由于肌紧 张增强以及刺激代谢的激素（如甲状腺 激素）释放增多等原因，产热量可以显 著增加。n 3食物的特殊动力效应n 食物的这种刺激机体产生额外热量消 耗的作用称为食物的特殊动力效应（ specific dynamic effect）。从进食后1小 时左右开始，延续到78小时左右，蛋 白质的食物特殊动力效应最为显著。这 种效应产生的机制还不清楚。n 4环境温度n 人在安静时的能量代谢，（1）在2030。C 的环境温度中最为稳定；（2）当环境温度低 于20。C时，代谢率即开始增加，主要是由于 寒冷刺激反射性地引起寒战以及肌肉紧张度增 加所致；（3）当环境温度超过30。C时，代谢 率又逐渐增加，可能是因为体内化学过程的反 应速度有所增加，发汗、呼吸、循环机能增强 的缘故。四、基础代谢n基础代谢（basal metabolism）是指基础 状态下的能量代谢。所谓基础状态是指 满足以下条件的一种状态：清晨、清 醒、静卧，未作肌肉活动；前夜睡眠 良好，测定时无精神紧张；测定前至 少禁食12小时；室温保持在2025。 C；体温正常。把这种状态下单位时间 内的能量代谢称为基础代谢率（basal metabolic rate,BMR）。 n BMR的实际数值同表7-4的正常平均值比 较，如果相差在1015之间，均 不属病态；当相差之数超过20时，才 有可能是病理变化。n BMR的测量是临床诊断甲状腺疾病的重 要辅助手段。n甲亢时，BMR +25+80；甲低时 ，BMR-20-40。第二节 体温及其调节n一、体温（body temperature）n（一） 体温的概念n 人和动物的机体都具有一定的温度，这就是体温 。n 体温分为表层与深部温度两个层次。n 在研究人体体温时，把人体分为核心与外壳两个 层次，前者的温度称为机体深部温度，后者的温度称 为表层温度。n 深部温度是相对稳定的，身体各部位之间的温度 差异很小；n 表层温度则不稳定，各部位之间的差异也较大。n 体温是指身体深部的平均温度。临床上常用 直肠、口腔和腋窝等部位的温度来代表体温。n 测直肠温度时，将温度计插入直肠6cm以 上，其正常值为36.937.9。C；n 口腔（舌下方）是临床上最常用的测温 部位，其正常值为36.737.7。C；n 测定腋窝温度时间至少需持续10min左右 ，其正常值为36.037.4。C。（二） 体温的正常变动 n 1体温的昼夜变化n 体温在一昼夜之间有周期性的波 动：清晨26时体温最低，午后16时 最高，这种昼夜周期性的波动称为昼夜 节律（circadian rhythm）或日节律， 它是由一种内在的生物节律所决定的。n 2性别的影响n 成年女子的体温平均比男子的高 0.3。C，而且其体温随月经周期而发生变 动。n 3年龄的影响n 新生儿体温易受环境因素影响而 变动；而老年人的体温偏低。二、机体的产热与散热n （一） 产热过程n1主要的产热器官：肝脏和骨骼肌。 肝脏是人体内代谢最旺盛的器官，产热量 最大。n 2机体的产热形式有两种：寒战产热和非寒 战产热。 n（1）寒战产热：战栗是指在寒冷环境中骨骼 肌发生不随意的节律性收缩，其节律为911 次/分钟。其特点是屈肌和伸肌同时收缩，不 做外功，所以产热量大大增加，这样有利于维 持机体在寒冷环境中的体热平衡。n（2）非寒战产热：又称为代谢产热。以褐色 脂肪组织产热量为最大。（二） 散热过程n 人体的主要散热部位是皮肤。1散热的几种方式n （1）辐射散热(thermal radiation)：是指 人体以发射红外线的形式将体热传给外界的一 种散热形式。 n人体在21。C的环境中和不着衣的情况下，约有 60的热量是通过辐射方式发散的。n辐射散热量的多少主要取决于皮肤与周围环境 的温度差；其次，取决于机体的有效散热面积 。n （2）传导散热（thermal conduction ） ：是指机体的热量直接传给与机体接 触的温度较低的物体的一种散热方式。n 水的比热大，导热性能好，因此 临床上可利用冰帽、冰袋等给高热病人 降温。n （3）对流散热（thermal convection ）：是指通过气体进行热量交换的一种 散热方式。通过对流所散失的热量的多 少，受风速影响较大。n 当环境温度升高到接近或等于皮 肤温度时，蒸发便成了唯一有效的散热 形式。n3产热活动的调节n （1）体液调节：甲状腺激素是调 节产热过程的最重要的体液因素。n （2）神经调节：交感神经兴奋后 引起激素释放，使产热增加。n （4）蒸发散热（evaporation）：是机体通 过体表水分的蒸发而散失体热的一种形式。蒸 发散热分为不感蒸发（insensible perspiration）和发汗（sweating）两种形式 。n 1）不感蒸发：人即使在低温环境中，皮肤 和呼吸道也不断有水分渗出而被蒸发掉，这种 水分蒸发称为不感蒸发。其中皮肤的水分蒸发 又称为不显汗，即这种水分蒸发不被觉察，并 与汗腺的活动无关。n 2）发汗：是指汗腺主动分泌汗液的过 程。通过汗液蒸发可以带走身体的热量 。n 发汗是可以意识到的，故又称为 可感蒸发(sensible evaporation)。n 发汗速度受环境温度和湿度的影 响。n 2循环系统在散热中的作用n 机体可以通过改变皮肤血管的舒缩 状态来调节体热的散失量。在炎热环境 中，交感神经紧张活动降低，皮肤小动 脉舒张，动-静脉吻合支开放，皮肤血流 量大大增加，使皮肤温度升高，故散热 量增加。反之，在寒冷环境中，散热量 也因此大大减少。三、体温调节n 自主神经性体温调节（autonomic thermoregulation）：是指通过增减皮 肤的血流量、发汗、战栗等生理调节反 应，使体温维持在一个相对稳定的水平 。n 行为性体温调节（behavioral thermoregulation）：是指通过增减衣 着、开电扇、空调等行为维持体温稳定 的调节。n （一） 温度感受器 n包括外周温度感受器和中枢温度感受器n 温度感受器又可以分为冷感受器和热 感受器.n 1外周温度感受器 此种感受器存在于皮肤 、粘膜和内脏。n 2中枢温度感受器 指存在于中枢神经系统 内的对温度变化敏感的神经元。n 热敏神经元指当局部组织温度升高时冲动发 放频率增加的神经元。n 冷敏神经元指当局部组织温度降低时冲动发 放频率增加的神经元。n 在视前区-下丘脑前部（PO/AH）中，以 热敏神经元比较多见。（二） 体温调节中枢n 调节体温的重要中枢位于下丘脑。n PO/AH的活动在体温调节的中枢整合 中占有非常重要的地位。 （三） 体温调定点学说n 体温调定点学说认为，视前区-下去脑前部 PO/AH神经元的活动设定了一个调定点（set point），即规定的温度值，如37。C。PO/AH部 位的体温调节中枢就是按照这个设定温度来调 整体温的。也就是说，当体温与调定点水平一 致时，机体的产热与散热取得平衡；当中枢局 部温度稍高于调定点的水平时，中枢即使产然 降低，散热增加；反之，当中枢局部温度稍低 于调定点水平时，产热增加，散热降低，直至 体温回到调定点水平。