1、第第一一節節 能量代謝能量代謝生物體內伴隨物質代謝所發生的能量釋放、轉移、貯存和生物體內伴隨物質代謝所發生的能量釋放、轉移、貯存和利用的過程，稱為能量代謝（利用的過程，稱為能量代謝（energy metabolismenergy metabolism）一、能量的來源一、能量的來源體內三大營養物質代謝過程。體內三大營養物質代謝過程。糖：糖：供能的主要物質，有供能的主要物質，有O O2 2氧化，完全分解，釋能多；氧化，完全分解，釋能多； 無氧酵解時，釋能少。無氧酵解時，釋能少。 脂肪：脂肪：既貯能又供能，氧化釋放的能量為葡萄糖的二倍。既貯能又供能，氧化釋放的能量為葡萄糖的二倍。蛋白質：蛋白質：主要

2、合成生物活性物質，也可供能主要合成生物活性物質，也可供能二、能量代謝的測定二、能量代謝的測定（一）能量代謝測定的幾個概念（一）能量代謝測定的幾個概念1.1.食物的熱價食物的熱價:1g:1g某種食物氧化（或在體外燃燒）某種食物氧化（或在體外燃燒）時所釋放的能量，稱為該時所釋放的能量，稱為該食物的熱價食物的熱價。在動物體。在動物體內生物氧化時釋放的能量稱為內生物氧化時釋放的能量稱為生物熱價生物熱價；在體外；在體外物理燃燒時釋放的能量稱為物理燃燒時釋放的能量稱為物理熱價物理熱價。 2.2.食物的氧熱價食物的氧熱價: :3.3.呼吸熵（呼吸熵（RQRQ）: :三種營養物質氧化的幾種數據三種營養物質氧化

3、的幾種數據 物物 質質 耗氧量耗氧量 產產CO2量量 物理熱價物理熱價 生理熱價生理熱價 氧熱價氧熱價 呼吸熵呼吸熵 (L/g) (L/g) (KJ/g) (KJ/g) (KJ/g) (R Q) 2.2.間接測熱法間接測熱法 （二）能量代謝的測定原理和方法（二）能量代謝的測定原理和方法 將動物置于熱量計（如測熱室）中，可將動物置于熱量計（如測熱室）中，可收集和直接測定一定時間內機體散發的總熱收集和直接測定一定時間內機體散發的總熱量，此熱量就是能量代謝率。量，此熱量就是能量代謝率。 1.1.直接測熱法直接測熱法 測定機體在一定時間內的耗氧量和二氧測定機體在一定時間內的耗氧量和二氧化碳排出量，然后

4、計算化碳排出量，然后計算COCO2 2產生量和耗氧量之產生量和耗氧量之比，即呼吸商，再結合呼吸商值和氧的熱價間比，即呼吸商，再結合呼吸商值和氧的熱價間接計算機體的產熱量。接計算機體的產熱量。 直接測熱法裝置直接測熱法裝置間接測熱法間接測熱法 3.3.食物的特殊動力效應食物的特殊動力效應 動物在采食后一段時間內，雖然同樣處在安靜狀動物在采食后一段時間內，雖然同樣處在安靜狀態，而其產熱量卻比采食前有明顯增加，這種由于攝態，而其產熱量卻比采食前有明顯增加，這種由于攝食使機體產生食使機體產生“額外熱量額外熱量”的現象，叫做食物的特殊的現象，叫做食物的特殊動力效應（動力效應（specific dynam

5、ic effectspecific dynamic effect）。）。1.1.肌肉活動肌肉活動2.2.精神活動精神活動4.4.環境溫度環境溫度（三）影響能量代謝的因素（三）影響能量代謝的因素三、基礎代謝和靜止能量代謝三、基礎代謝和靜止能量代謝（一）基礎代謝（一）基礎代謝（二）靜止能量代謝（二）靜止能量代謝（三）影響基礎代謝率和靜止能量代謝率的因素（三）影響基礎代謝率和靜止能量代謝率的因素1.1.個體大小個體大小 2.2.年齡年齡 3.3.性別性別 4.4.生理狀態生理狀態 5.5.營養狀態營養狀態 6.6.季節季節 7.7.氣候氣候第三節第三節 體溫及其調節體溫及其調節 Body tempe

6、rature and its Body temperature and its regulationregulation一、體一、體 溫溫 Body temperatureBody temperature（一（一）定義及正常值）定義及正常值 機體深部的溫度機體深部的溫度 直腸直腸 36.9 36.9 37.9 37.9 口腔口腔 36.7 36.7 37.7 37.7 腋窩腋窩 36.0 36.0 37.4 37.4( (二二) ) 體溫的生理變動體溫的生理變動 晝夜周期晝夜周期circadian rhythmcircadian rhythm：清晨：清晨2-62-6時體溫時體溫最低，午后最低，

7、午后 l-6l-6時最高，波動幅度一般不超過時最高，波動幅度一般不超過 ll，體溫的這種周期性波動稱為晝夜節律。，體溫的這種周期性波動稱為晝夜節律。 年齡年齡 性別：性別： 男性體溫比女性體溫略低男性體溫比女性體溫略低0.30.3 肌肉活動：肌肉劇烈活動時，體溫可上升肌肉活動：肌肉劇烈活動時，體溫可上升l-2l-2。 情緒激動、精神緊張、進食等情緒激動、精神緊張、進食等 體溫過高或太低都將影響新陳代謝，體溫過高或太低都將影響新陳代謝，嚴重時可危及生命。嚴重時可危及生命。二、機體的熱平衡二、機體的熱平衡 balance between heat production and lossbalanc

8、e between heat production and loss( (一一) ) 產熱過程產熱過程process of heat productionprocess of heat production( (二二) ) 散熱過程散熱過程process of heat lossprocess of heat loss( (一一) ) 產熱過程產熱過程 process of heat productionprocess of heat production1 1主要的產熱器官：主要的產熱器官：安靜安靜-內臟（尤其是肝臟）內臟（尤其是肝臟）運動運動-肌肉肌肉組織器官組織器官安靜時產熱量安靜時產熱

9、量（）（）活動時產熱量活動時產熱量 （）（）腦腦16161 1內臟內臟56568 8骨骼肌骨骼肌18189090其它其它10101 1幾種組織器官產熱情況幾種組織器官產熱情況 2 2、機體的產熱形式：、機體的產熱形式： （1 1）戰栗產熱戰栗產熱：是骨骼肌發生不隨意的：是骨骼肌發生不隨意的節律性收縮。代謝率可增加節律性收縮。代謝率可增加4 45倍。倍。 （2 2）非戰栗產熱非戰栗產熱：又稱代謝產熱，指機：又稱代謝產熱，指機體處于寒冷環境中時，除戰栗產熱外，體內還會體處于寒冷環境中時，除戰栗產熱外，體內還會發生廣泛的代謝產熱增加的現象。發生廣泛的代謝產熱增加的現象。2. 2. 產熱的調節產熱的調

10、節寒冷刺激可通過肌緊張和寒顫寒冷刺激可通過肌緊張和寒顫 (shivering)(shivering)來提高產熱量。來提高產熱量。寒冷刺激可通過中樞神經系統使甲寒冷刺激可通過中樞神經系統使甲狀腺激素和兒茶酚胺分泌增加來提狀腺激素和兒茶酚胺分泌增加來提高代謝率。高代謝率。( (二二) ) 散熱過程散熱過程 process of heat lossprocess of heat loss1. 1. 散熱器官：皮膚散熱器官：皮膚( (主要主要) )、呼吸道、尿、呼吸道、尿和糞便。和糞便。輻射、傳導、對流輻射、傳導、對流 70 % 70 % 皮膚水分蒸發皮膚水分蒸發 27 % 27 % 呼吸呼吸 2 %

11、 2 % 尿、糞尿、糞 1 % 1 % 2. 2. 散熱方式散熱方式 輻射散熱輻射散熱radiationradiation：體熱以熱射線形式：體熱以熱射線形式傳給外界較冷的物體傳給外界較冷的物體 傳導散熱傳導散熱conductionconduction：體熱直接傳給與：體熱直接傳給與它接觸的物體它接觸的物體 對流散熱對流散熱convectionconvection：對流散熱是傳導：對流散熱是傳導散熱的特殊形式，風速越大，散熱速度散熱的特殊形式，風速越大，散熱速度越快越快 蒸發散熱蒸發散熱evaporationevaporation：當環境溫度等于：當環境溫度等于或高于皮膚溫度時，機體唯一的散熱

12、方或高于皮膚溫度時，機體唯一的散熱方式式不感蒸發不感蒸發insensible perspirationinsensible perspiration： 指體液直接透過皮膚和粘膜表面，在未形指體液直接透過皮膚和粘膜表面，在未形成明顯水滴就蒸發掉。成明顯水滴就蒸發掉。發汗發汗sweating or sensible perspirationsweating or sensible perspiration： 指通過汗腺的主動分泌，汗液在皮膚表面指通過汗腺的主動分泌，汗液在皮膚表面形成明顯的汗滴的形式而蒸發。形成明顯的汗滴的形式而蒸發。三、體溫調節三、體溫調節 Regulation of body

13、temperatureRegulation of body temperature行為性體溫調節行為性體溫調節 behavioral thermoregulationbehavioral thermoregulation自主性體溫調節自主性體溫調節 autonomic thermoregulationautonomic thermoregulation( (一一) ) 溫度感受器溫度感受器 thermoreceptorthermoreceptorv外周溫度感受器：皮膚、粘膜、腹腔、內臟外周溫度感受器：皮膚、粘膜、腹腔、內臟v熱感受器熱感受器warmth receptorwarmth recep

14、torv冷感受器冷感受器cold receptorcold receptorv中樞性溫度感受器：視前區中樞性溫度感受器：視前區- -下丘腦前部下丘腦前部v熱敏神經元熱敏神經元heat-sensitive neuronheat-sensitive neuron： 溫度升高其放電頻率增加溫度升高其放電頻率增加v冷敏神經元冷敏神經元cold-sensitive neuroncold-sensitive neuron： 溫度下降其放電頻率增加溫度下降其放電頻率增加( (二二) )下丘腦體溫調節中樞下丘腦體溫調節中樞 body temperature regulation centersbody tem

15、perature regulation centers下丘腦前部下丘腦前部散熱中樞散熱中樞下丘腦后部下丘腦后部產熱中樞產熱中樞 視前區視前區- -下丘腦前部下丘腦前部(preoptic(preoptic- -anterior hypothalamusanterior hypothalamus，PO/AH)PO/AH) 在體溫調節中起著調定點的作用。在體溫調節中起著調定點的作用。（三）調定點（三）調定點(set-point)(set-point)學說學說調定點：體溫在偏離某一臨界溫度（調定點：體溫在偏離某一臨界溫度（37 37 ）時，將會導致明顯的產熱和散熱改變，從而時，將會導致明顯的產熱和散熱改變，從而使體溫恢復到臨界溫度，這一臨界溫度即稱使體溫恢復到臨界溫度，這一臨界溫度即稱調定點。調定點。體溫調節過程示意圖體溫調節過程示意圖（四）體溫調節的外周機制（四）體溫調節的外周機制1.1.軀體神經軀體神經2.2.植物性神經植物性神經動物突然暴露于寒冷中動物突然暴露于寒冷中, ,引起骨骼肌的節律性收縮，引起骨骼肌的節律性收縮，可使機體耗氧量增加可使機體耗氧量增加, , 產熱升高，稱為寒顫性產熱。產熱升高，稱為寒