關于能量代謝與體溫第1頁，共49頁，2022年，5月20日，1點30分，星期六

第一節正常體溫及其波動范圍

一.體溫

定義:指機體具有一定的溫度；體溫包括體核溫度和表層溫度。

1.深部溫度定義:身體深部平均溫度(心,肺,腹腔內臟),相對穩定均勻。由于代謝不同,各臟器的溫度不同:肝38℃,腦38℃，腎、胰腺、十二指腸略低。由于血液不斷循環,使深部各器官溫度趨于一致。體溫是指機體深部的血液溫度,即身體內部器官的平均值。2.表層溫度定義:機體表層溫度皮膚溫定義:體表外層皮膚表面溫度。

特點:a.低于深部溫度；b.有明顯溫度梯度；c.體表有一定厚度(皮下脂肪)起隔熱作用,維持深部溫度。第2頁，共49頁，2022年，5月20日，1點30分，星期六A、環境溫度20℃B、環境溫度35℃第3頁，共49頁，2022年，5月20日，1點30分，星期六二.體溫的正常波動

(一)體溫的測量部位:腋窩口腔直腸

1.肛溫:正常為36.9-37.9℃2.口溫:約比直腸低0.2℃為36.7-37.7℃3.腋溫:約比口腔低0.3℃為36.0-37.2℃

肛溫比較接近機體深部溫度,但由于測量不便臨床常用口溫和腋溫。(二)體溫的正常波動正常人的體溫可因晝夜、性別、年齡、精神和體力活動等而有所變化。

第4頁，共49頁，2022年，5月20日，1點30分，星期六

1.晝夜節律定義-----以晝夜(24h)為周期的波動。

人的體溫在一晝夜呈現周期性波動,一般清晨2-6時最低，黎明后開始上升,下午2-4時達一日的高峰。波動幅度一般不超過1℃。

晝夜節律:由生物節律決定，可能受地球自轉周期的影響。

生物節律控制中心位于下丘腦的視上核。

第5頁，共49頁，2022年，5月20日，1點30分，星期六2.性別差異⑴成年女子體溫平均比男子高0.3℃。⑵女子體溫隨月經周期而產生周期性變動。排卵日最低。第6頁，共49頁，2022年，5月20日，1點30分，星期六3.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（與代謝率降低逐漸有關），大約每增長10歲，體溫約降低0.05℃。14～16歲的青年人體溫與成年人相近。新生兒（特別是早產兒）由于體溫調節機構尚未發育完善、老年人由于調節能力差，易受環境溫度的影響。第7頁，共49頁，2022年，5月20日，1點30分，星期六4.體力活動與情緒肌肉活動時，肌肉代謝明顯增強，產熱增加，可使體溫暫時升高1～2℃。所以測體溫時，要先讓受試者安靜一段時間，小兒應防止其哭鬧。情緒激動、精神緊張、進食等情況，都會影響體溫。全身麻醉時，會因抑制體溫調節中樞和擴張血管的作用及骨骼肌松弛，使體溫降低，所以全麻時應注意保溫。第8頁，共49頁，2022年，5月20日，1點30分，星期六第二節能量代謝

一.能量代謝與產熱

1.能量代謝

(1)定義:生物體內物質代謝過程中所伴隨著的能量釋放、轉移、貯存與利用。

(2)能量的來源:

糖碳C02

蛋白質}→分解代謝--→→氧化→脂肪氫H2O→碳氫鍵斷裂→釋放能量→成為體熱

食物氧化時釋放的能量55%以熱量形式------體熱,其余25-45%以化學能貯存于ATP等高分子高能磷酸鍵中直接供給各種生命活動需要。第9頁，共49頁，2022年，5月20日，1點30分，星期六2.能量平衡

能量攝入=產熱+做功+儲存二.能量代謝的測定測定機體單位時間所消耗的能量，即能量代謝率。任何一種物質在其定量氧化時的耗O2量與產熱量有恒定比例。

食物的氧熱價:某種食物氧化時,每消耗1L氧所產生的熱量,稱為該物質的氧熱價。第10頁，共49頁，2022年，5月20日，1點30分，星期六

呼吸商(RQ)：指一定時間內，機體的CO2產生量與耗O2量的比值。RQ＝CO2產生量/耗O2量

由于各種食物在體內氧化時的耗O2量、CO2產生量的不同，故各種食物的氧熱價不同。根據RQ可估計某一段時間內機體氧化各種食物的比例：三種營養物質氧化的幾種數據───────────────────────────物質耗氧量產CO2量產熱量(營養學)氧熱價呼吸商

(L/g)(L/g)(KJ/g)(KJ/g)(RQ)───────────────────────────

糖0.810.8116.45.01.00

脂肪1.961.3937.74.70.71

蛋白質0.940.7516.44.50.80───────────────────────────

RQ＝1.0→氧化糖；RQ＝0.71→氧化脂肪

RQ＝0.82→一般飲食第11頁，共49頁，2022年，5月20日，1點30分，星期六(二)影響能量代謝的因素

1.肌肉活動

肌肉活動對能量代謝的影響最大是骨骼肌,使產熱量增加幾倍,占總產熱量75-80%。步行時較安靜狀態,產熱量增加3倍.劇烈運動時可增加10-20倍。從事繁忙腦力勞動時,通過神經調節,使骨骼肌肌緊張加強,腎上腺分泌激素,產熱增加。

表7-3表明不同勞動或運動時的能量代謝率。表7-3機體不同狀態時的能量代謝率───────────────狀態產熱量(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24.98持重機槍躍進42.39───────────────第12頁，共49頁，2022年，5月20日，1點30分，星期六2.食物的特殊動力效應

人進食后一段時間內(從進食后1h開始,持續7～8h),即使同樣處于安靜狀態,但產熱量卻比進食前有所增加，這些“額外”熱量是由進食引起的。食物能使機體產生“額外”熱量的現象稱為食物的特殊動力效應。各種營養物質的食物特殊動力效應不同，進食蛋白質時產熱量增加30％，混合性食物增加10％，糖和脂肪增加4～6％。以蛋白質食物增加最多,額外產熱最多。其產生的機制尚不十分清楚，可能與肝臟處理蛋白分解產物時的額外能量消耗有關。第13頁，共49頁，2022年，5月20日，1點30分，星期六3.環境溫度（1）人體安靜時的能量代謝,在20～30℃的環境中較為穩定。（2）環境溫度超過30℃，能量代謝率增加。30-45℃由于汗腺活動增加,呼吸、循環機能增強,體內化學反應速度加快。（3）當環境溫度低于20℃時，隨著溫度的不斷下降，機體產生寒戰和肌緊張增加以御寒，同時增加能量代謝率。寒戰時產熱增加4-5倍。

第14頁，共49頁，2022年，5月20日，1點30分，星期六4.精神活動

精神緊張，甲狀腺素、腎上腺素釋放增加，產熱量顯著增加。

5.內分泌腺活動

甲狀腺素能促使細胞氧化代謝增強。

腎上腺素,去甲腎上腺素使細胞內氧化反應增強,并使血糖升高,血糖利用增強,使產熱量迅速加快。

→垂體前葉分泌促甲狀腺素增加→甲狀腺素分泌增多

↓

細胞代謝率增加→肌緊張加強→寒戰

寒冷刺激產熱增加.

→交感神經興奮→腎上腺髓質興奮→腎上腺素分泌增加→血糖利用加快.

第15頁，共49頁，2022年，5月20日，1點30分，星期六二.基礎代謝概念

1.基礎代謝：機體在基礎狀態下的能量代謝稱為基礎代謝?；A狀態的條件如下：①清晨空腹，即禁食12～14h，前一天應清淡、不要太飽的飲食，以排除食物特殊動力效應的影響。②平臥，全身肌肉放松，盡力排除肌肉活動的影響。③清醒且情緒安閑，以排除精神緊張的影響。④室溫18-25℃，排除環境溫度的影響。第16頁，共49頁，2022年，5月20日，1點30分，星期六

基礎代謝數值與性別,年齡,身高,體重,健康情況有關,為了比較不同個體的能量代謝用基礎代謝率來表示。

2.基礎代謝率(BMR):

基礎狀態下機體每小時,每平方米體表面積散發的熱量(KJ/h.m2)。

第17頁，共49頁，2022年，5月20日，1點30分，星期六表7-4

研究表明,機體能量代謝率與體重相關性不明顯,而與體表面積基本上成正比。如：以體重為指標,身材瘦小者的產熱量/Kg顯著高于身材高大者;以體表面積為指標,則身材高大或瘦小者的產熱量/m2都比較接近。

人體表面積推算:①公式計算：＝0.0061×身高（cm)＋0.0128×體重(kg)－0.1529②體表面積測算圖測出。

第18頁，共49頁，2022年，5月20日，1點30分，星期六BMR的測定和正常值

1.BMR的測定:(通常采用簡易法)①把基礎狀態下的呼吸商定為0.82、氧熱價為20.19KJ。②測出1h內(測6min的耗氧量×10)的耗氧量。③測出體表面積。④按下面公式計算出BMR實測值：

BMR實測值＝20.19×耗氧量/體表面積⑤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：＝±10％～±15％＞±20％→可能是病態甲亢：+25％～+80%；甲減：-20%～-40%發燒：體溫每升高1℃，BMR升高13%.×100%第19頁，共49頁，2022年，5月20日，1點30分，星期六

第三節機體的熱平衡人體正常體溫的維持，是在體溫調節機構的協調和控制下，產熱和散熱過程達到動態平衡的結果。第20頁，共49頁，2022年，5月20日，1點30分，星期六一.產熱過程1.產熱器官主要產熱器官：

安靜狀態，主要產熱器官是內臟（尤其肝臟，其次是腦）。

活動狀態,主要產熱器官是骨骼肌。此外，環境溫度、進食、精神緊張等能夠影響能量代謝的因素，也都可影響機體的產熱量。第21頁，共49頁，2022年，5月20日，1點30分，星期六2.產熱形式⑴戰栗產熱：骨骼肌不隨意的節律性收縮，其特點是屈肌和伸肌同時收縮，不做外功但產熱量很高。實際上，機體在寒冷環境中，通常在戰栗之前，首先出現戰栗前肌緊張，當肌緊張上升到一臨界水平時就轉變為戰栗。⑵非戰栗產熱：又稱代謝產熱，機體所有的組織器官都能進行代謝產熱，但以褐色脂肪組織的產熱量最大（約占70%）。第22頁，共49頁，2022年，5月20日，1點30分，星期六3.產熱活動的調節

⑵機體在寒冷環境幾周后↓甲狀腺↓T3、T4↑↓代謝率↑(增加4～5倍)↓產熱量↑特點：作用緩慢，維持時間長。⑴寒冷刺激時↓交感-腎上腺髓質↓NE、E↑↓產熱量↑特點：作用迅速↑，維持時間短。第23頁，共49頁，2022年，5月20日，1點30分，星期六

二.散熱過程

生理調節前有一個散熱行為,天氣熱時,走在樹蔭下,房間內用空調,衣服少穿些，睡覺時手腳伸開。第24頁，共49頁，2022年，5月20日，1點30分，星期六

散熱部位：

主：皮膚(散熱占90%)大面積與外界接觸血流豐富有汗腺

次：肺、尿、糞(一)散熱方式：主要是物理方式.

當外界氣溫＜人體表層溫度時(30℃以下)，人體主要通過輻射、傳導和對流方式散熱，其散熱量約占總量70％。當外界溫度＝或＞皮膚溫度時(30℃以上)，機體的散熱是依靠蒸發方式散熱。第25頁，共49頁，2022年，5月20日，1點30分，星期六

機體散熱方式有以下幾種:

⑴輻射散熱，指體熱以發射紅外線的方式傳給周圍環境中溫度較低的物體的散熱方式。輻射散熱量的多少取決于

(影響輻射的因素)

有效面積大,輻射量大,散熱快。

溫差大,輻射量大,散熱快,當二個物體溫度相等時,才停止輻射。輻射是一種主要散熱方式。外界溫度在15-23℃,40%熱量從皮膚輻射散熱。在高溫環境中作業（如艦船、煉鋼人員）,因環境溫度高于皮膚溫度，機體不僅不能輻射散熱，反而會吸收周圍的熱量，故易發生中暑。

機體的有效輻射面積皮膚與環境的溫度差第26頁，共49頁，2022年，5月20日，1點30分，星期六⑵傳導散熱：指體熱直接傳給與機體相接觸的低溫物體的散熱方式。(例：高熱病人頭上放冰袋降溫)傳導散熱量取決于

水的導熱性好，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熱性第27頁，共49頁，2022年，5月20日，1點30分，星期六⑶對流散熱：指體熱借空氣流動交換熱量的散熱方式。對流散熱是傳導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境中（如船艙內）或悶熱氣候，因空氣對流差，易發生中暑。溫差大,對流快,散熱快。風速大,對流快,散熱快。第28頁，共49頁，2022年，5月20日，1點30分，星期六

⑷蒸發散熱：（分不感蒸發和可感蒸發）

定義:指體液的水分在皮膚和粘膜表面由液態轉化為氣態(液體汽化需要的熱量)，同時帶走大量的熱量。1ml水,蒸發可帶走熱量2.32KJ。當氣溫≥體溫時，蒸發是唯一的散熱途徑。蒸發分兩類:

①不感蒸發：又稱不顯汗。指體液的水分直接透出皮膚和粘膜表面，在未聚成明顯水滴前蒸發掉的散熱形式。無論外界環境高低，人體皮膚、粘膜不斷滲出水份。不形成汗液,不被人察覺，與汗腺無關。不感蒸發是持續進行的。人體不感蒸發量約500ml/日（皮膚約占2/3,肺占1/3）。散出熱量1160KJ?！?臨床上給病人補液時應考慮到由不感蒸發丟失的體液量。第29頁，共49頁，2022年，5月20日，1點30分，星期六

②發汗，又稱可感蒸發。人在安靜狀態下，當環境溫度超過30℃時，便開始發汗,在蒸發表面聚集成汗滴。如果空氣濕度大、衣著又多時，氣溫達25℃便可發汗；機體活動時，由于產熱量↑，雖然環境溫度低于20℃亦可發汗。炎熱的氣候，短時間內發汗量可達1.6L/h。如全部蒸發可帶走3600KJ熱量。∵發汗散熱是通過汗液蒸發吸收體表熱量實現的，∴若將汗液擦掉則不能起到蒸發散熱的效果；汗腺缺乏(如燒傷病人)或汗腺分泌障礙者，在熱環境中就可導致體溫升高危及命。

影響蒸發的因素:a.空氣濕度:濕度大,蒸發慢;濕度小,蒸發快。b.風速:風速越大,蒸發越快。

第30頁，共49頁，2022年，5月20日，1點30分，星期六

臨床上高燒病人:

a.用酒精擦澡,因酒精揮發帶走大量熱,這是蒸發散熱。

b.發汗藥(阿斯匹林)是出汗降溫。

總結:散熱是個物理過程。這四種情況下,所占百分比不同。一般說與當時環境溫度有關。溫度低(30℃以下)主要靠輻射散熱,其次傳導散熱及對流散熱。溫度高(30℃以上)蒸發是唯一的散熱方式。

第31頁，共49頁，2022年，5月20日，1點30分，星期六

(二)散熱調節:神經體液因素對血管,汗腺的調節作用

1.皮膚血管運動:皮膚血流量的調節

寒冷→

刺激皮膚溫度感受器→交感神經緊張性增加→皮膚小動脈收縮,動-靜脈吻合支閉合→皮膚血流量下降,皮膚溫下降→散熱減少。

高溫→

刺激皮膚溫度感受器→

交感神經緊張性下降→

皮膚小動脈舒張,動-靜脈吻合支開放→皮膚血流量升高,皮膚溫升高→散熱增加。第32頁，共49頁，2022年，5月20日，1點30分，星期六2.汗腺分泌汗液：熱刺激,汗腺分泌活動增加,汗液分泌↑成分

水分：＞99％出汗分類a.溫熱性出汗-由溫熱刺激出汗。全身出汗。b.精神性出汗-由情緒緊張,恐慎等精神因素引起發汗。汗液見額頭,手掌,足底。散熱作用小。

運動勞動時這兩種發汗形式混合出現,所以散熱量大。機體大量出汗可造成高滲性脫水，要補充大量的水份和適量NaCl。

固體：＜１％

大部分為NaCl

其余為KCl、尿素、乳酸等

無葡萄糖和蛋白質第33頁，共49頁，2022年，5月20日，1點30分，星期六溫熱性發汗精神性發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支配交感神經的膽堿能節后纖維腎上腺素能神經纖維刺激溫熱刺激情緒激動或精神緊張意義加強散熱，對體溫調節有重要作用。與體溫調節無關，可能與濕潤手掌和足跖，增加摩擦力有關。發汗分為：第34頁，共49頁，2022年，5月20日，1點30分，星期六汗腺分泌的調節(發汗調節):神經調節和體液調節

1.神經調節:發汗是反射活動。

外界溫熱刺激或精神因素→皮膚熱傳入(皮膚溫度感受器)→血液溫度↑→發汗中樞⊕交感膽堿能神經⊕(末梢釋放Ach)→汗腺→出汗↑↑運動時皮膚血流量增加

第35頁，共49頁，2022年，5月20日，1點30分，星期六

發汗中樞位于從脊髓-大腦均存在,主要在下丘腦。在體溫調節中樞中或在附近。用解熱藥,運動,睡眠使發汗中樞興奮性增加。

2.體液調節:注射Ach,毛果云香堿→汗腺分泌↑→出汗↑。

阿托品→汗腺分泌抑制。

腎上腺素加強Ach對汗腺的刺激作用→汗腺分泌↑第36頁，共49頁，2022年，5月20日，1點30分，星期六

第四節體溫調節體溫的相對穩定，是通過許多與體溫調節有關的生理功能，相互協調，達到產熱和散熱相對平衡而實現的。一.溫度感受器定義:對溫度敏感的感受器.1.外周溫度感受器:⑴分布：全身皮膚、某些粘膜和腹腔內臟等處。⑵類型：熱感受器和冷感受器皮溫≈30℃時→冷感受器+→冷覺皮溫≈35℃時→熱感受器+→熱覺⑶作用：溫度感受器傳入沖動到達中樞后，除產生溫覺之外，還能引起體溫調節反應。

第37頁，共49頁，2022年，5月20日，1點30分，星期六2.中樞性溫度感受器

⑴分類：熱敏神經元和冷敏神經元血溫↑→熱敏神經元沖動發放頻率↑血溫↓→冷敏神經元沖動發放頻率↑⑵分布：下丘腦、腦干網狀結構和脊髓等處在視前區-下丘腦前部(PO/AH)分布較多的熱敏神經元和少量冷敏神經元。第38頁，共49頁，2022年，5月20日，1點30分，星期六

通過對PO/AH加溫或冷卻（局部腦溫變動0.1℃）的研究發現：加溫PO/AH→PO/AH的熱敏N元+→散熱反應↑產熱反應↓冷卻PO/AH→PO/AH的冷敏N元+→散熱反應↓產熱反應↑說明：PO/AH中的某些溫敏N元能感受局部腦溫度的變化。

第39頁，共49頁，2022年，5月20日，1點30分，星期六

二.體溫調節中樞

(一)下丘腦的體溫調節中樞

雖然從脊髓到大腦皮層的整個CNS中都存在調節體溫的中樞結構。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結構的完整，動物仍具有維持體溫相對恒定的能力。說明:調節體溫的基本中樞位于下丘腦。另發現：PO/AH具有體溫調節整合中樞的作用。第40頁，共49頁，2022年，5月20日，1點30分，星期六

通過三條途徑將信息傳到中樞,又經三條途徑發出整合指令,調節體溫.外界溫度改變---→血液溫度改變脊髓,下丘腦以外中樞溫↓↓↗度感受器皮膚的溫,冷覺感受器深部溫度改變↓軀體傳入神經↓脊髓↓下丘腦前部(體溫調節中樞)

信息經下丘腦前部和后部整合作用↓↓↓交感神經系統軀體神經甲狀腺.腎上腺髓質(分泌激素)

皮膚血管舒縮反應骨骼肌活動改變調節機體代謝汗液分泌

調節產熱,散熱,使之達平衡,體溫維持正常.

第41頁，共49頁，2022年，5月20日，1點30分，星期六

(二)調定點學說及體溫調節過程

1.調定點學說:體溫調節機制:體溫如何維持在37℃?

提出了“調定點”學說:即體溫調節類似恒溫器的調節,視前區—下丘腦前部(PO/AO)中熱敏N元和冷敏N元,功能除具有感溫以外,可能起著“調定點”的作用.“調定點”所規定的溫度值決定體溫的高低.

正常人的的溫度為37℃.

第42頁，共49頁，2022年，5月20日，1點30分，星期六當體溫高于37℃→調定點血液溫度↑(超過37℃,下丘腦局部溫度↑)→調定點中熱敏神經元活動↑散熱↑冷敏神經元