能量和代謝專題知識講座能量和代謝專題知識講座第1頁第七章能量代謝和體溫第一節能量代謝一、食物能量轉化二、能量代謝測定三、影響能量代謝主要原因四、基礎代謝第二節體溫及其調整一、體溫二、機體產熱與散熱三、體溫調整能量和代謝專題知識講座第2頁第一節能量代謝概念：物質代謝過程中所伴伴隨能量貯存、釋放、轉移和利用

合成代謝（吸能）物質代謝新陳代謝分解代謝（放能）能量代謝能量和代謝專題知識講座第3頁能量代謝能量和代謝專題知識講座第4頁一、食物能量轉化ATP合成與分解是體內能量轉化和利用關鍵步驟ATP既是儲能物質，又是直接供能物質ATP→ADP+Pi+能量磷酸肌酸(CP)是ATP貯存庫CP+ADP→ATP+C能量和代謝專題知識講座第5頁幾個主要營養物質能量轉化糖--提供70％以上能量需求有氧氧化1葡萄糖(C6H12O6)

+6O2→6CO2+6H2O+38ATP

1mol葡萄糖產生38molATP無氧酵解1葡萄糖→2乳酸+2H2O+2ATP1mol葡萄糖產生2molATP能量和代謝專題知識講座第6頁幾個主要營養物質能量轉化糖

血糖3.9~6.2

mmol/L

食物中糖肝糖原甘油、乳酸

氧化產能合成糖原轉變為脂肪等非糖物質

尿糖能量和代謝專題知識講座第7頁幾個主要營養物質能量轉化脂肪體內主要儲能形式可快速分解供能蛋白質主要作為細胞成份和生物活性物質（酶、激素等）在一些特殊情況下（如長久不進食）分解供能能量和代謝專題知識講座第8頁肥胖體重指數(BMI)=體重(kg)/身高(m2)中國體重指數診療提議20~24正常范圍24＜BMI＜27超重＞27肥胖能量和代謝專題知識講座第9頁運動中能源物質動員運動開始時機體首先利用ATP、CP葡萄糖發生糖酵解和有氧氧化連續運動，脂肪供能。運動30分鐘左右時，供能效率達最大能量和代謝專題知識講座第10頁二、能量代謝測定幾個基礎概念食物熱價食物氧熱價呼吸商能量和代謝專題知識講座第11頁幾個基礎概念食物熱價定義：1g食物氧化時所釋放熱量。KJ/g生物熱價物理熱價糖生物熱價為17.15kJ脂肪生物熱價為39.75kJ蛋白質生物熱價為17.15kJ蛋白質生物熱價＜物理熱價能量和代謝專題知識講座第12頁幾個基礎概念食物氧熱價定義：某種營養物質氧化時，消耗1升O2所產生熱量。kJ/L意義：測一定時間耗氧量，計算出能量代謝率（產熱量）糖氧熱價為20.66kJ脂肪氧熱價為19.58kJ蛋白質氧熱價為18.93kJ能量和代謝專題知識講座第13頁幾個基礎概念呼吸商定義：RQ=VCO2/VO2糖=1，脂肪=0.71,蛋白質=0.8，混合食物≈0.85意義：預計某段時間內機體利用能量主要起源非蛋白呼吸商（NPRQ）能量和代謝專題知識講座第14頁能量代謝測定原理和方法能量守恒定律：機體所利用化學能＝熱能+外功測定消耗食物（營養學調查）產生熱量與所做外功能量代謝率能量代謝率∝體表面積，單位：kJ/(m2·h)能量和代謝專題知識講座第15頁直接測熱法被測者置于一特殊檢測環境，搜集一定時間內發散總熱量，換算成能量代謝率研究肥胖和內分泌系統障礙能量和代謝專題知識講座第16頁間接測熱法理論依據：定比定律（蓋斯定律）C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+△H測定耗氧量和二氧化碳產量計算產熱量能量和代謝專題知識講座第17頁詳細步驟測定耗O2量(X)、CO2產量(Y)、尿氮排出量(Z)計算蛋白質代謝：蛋白質氧化量＝Z6.25蛋白質產熱量＝Z6.2518（生物熱價）蛋白質耗氧量＝

Z6.250.95蛋白質CO2產量＝Z6.250.76能量和代謝專題知識講座第18頁詳細步驟計算非蛋白質代謝：非蛋白耗氧量＝X-Z6.250.95非蛋白CO2產量＝Y-Z6.250.76NPRQ＝(Y-Z6.250.76)/(X-Z6.250.95)(M)非蛋白氧熱價：依據M，查表7-2，得到N非蛋白產熱量＝(X-Z6.250.95)N總產熱量＝蛋白質產熱量＋非蛋白產熱量能量和代謝專題知識講座第19頁簡化方法測定耗O2量(X)依據混合呼吸商(0.82)查表7-2，其對應氧熱價＝20.19產熱量=20.19

X誤差<2%能量和代謝專題知識講座第20頁耗氧量與CO2產量測定方法閉和式測定法平靜狀態下測定閉合裝置（代謝率測定器）中O2降低許、鈉石灰重量增加量（CO2產量）能量和代謝專題知識講座第21頁耗氧量與CO2產量測定方法開放式測定法（氣體分析法）活動時采集呼出氣，測定呼出氣量(A)、呼出氣中VO2%(X%)、VCO2%(Y%)與吸入氣（空氣）中VO2%(21%)和VCO2%(0.04%)容積百分比進行比較耗氧量＝A×(21%-X%) CO2產量＝A×(Y%-0.04%)能量和代謝專題知識講座第22頁影響能量代謝主要原因★肌肉活動精神活動食物特殊動力效應環境溫度能量和代謝專題知識講座第23頁肌肉活動肌肉活動

能量代謝

機體耗氧量增加∝肌肉活動強度猛烈運動或勞動時，產熱量

10～20倍能量和代謝專題知識講座第24頁精神活動精神擔心（煩惱、恐懼或情緒激動）肌擔心代謝激素（如甲狀腺激素）釋放

產熱量

能量和代謝專題知識講座第25頁食物特殊動力效應★概念：進食之后一段時間內，即使處于平靜狀態，所產生熱量卻比未進食時有所增加。食物這種刺激機體產生額外能量消耗作用稱為

產生機制：消化系統在處理食物時做功能量消耗（如肝臟處理蛋白質分解產物）iv氨基酸，代謝率增加與口服相同肝臟切除，該效應消失能量和代謝專題知識講座第26頁食物特殊動力效應蛋白質最為顯著，可達30%；糖和脂肪分別為6%和4%，混合性食物為10%左右。在配餐時，應補充這個別額外能量消耗只能用于維持體溫能量和代謝專題知識講座第27頁環境溫度20~30℃最穩定（肌肉松弛）T<20℃

能量代謝率

寒戰、肌擔心

T>30℃

能量代謝率

體內生化反應速度

，發汗、呼吸和心血管活動

能量和代謝專題知識講座第28頁四、基礎代謝★基礎代謝和基礎代謝率概念基礎狀態：清晨、清醒、靜臥（無肌肉活動和精神擔心）、空腹（最少禁食12小時）、室溫20~25℃基礎代謝：基礎狀態下能量代謝基礎代謝率(BMR)：基礎狀態下單位時間內以及單位體表面積能量代謝。單位：KJ／(m2·h)BMR不是最低（熟睡時更低）！能量和代謝專題知識講座第29頁體表面積計算公式計算法0.0061×身高＋0.0128×體重－0.1529體表面積測算圖能量和代謝專題知識講座第30頁基礎代謝率測定簡略法測定耗O2量(X)、體表面積（B）基礎代謝率＝20.19×X÷B能量和代謝專題知識講座第31頁測定基礎代謝率臨床意義（實測值–

正常平均值）÷正常平均值×100％生理變動：相差±10～15％之內性別差異：女＜男年紀差異：年紀↑→基礎代謝率↓能量和代謝專題知識講座第32頁病理狀態相差>±20%甲狀腺功效低下→

，亢進→

腎上腺皮質功效不全→

發燒時，體溫每升高1℃，BMR將升高13%左右能量和代謝專題知識講座第33頁病例分析某女性，20歲，體表面積為1.5m2，在基礎狀態下測得1h耗氧量為18L。試問該受試者基礎代謝率是否正常？假如不正常，可能提醒有什么疾病？（1）用簡化法計算：

1小時產熱量＝20.19×18＝363.42kJ

基礎代謝率＝363.42÷1.5＝242.28kJ/(m2·h)

查表7-4，正常值為146.5kJ/(m2·h)(242.28－146.5)÷146.5×100%＝＋65.38%＞＋20％（2）提醒甲亢能量和代謝專題知識講座第34頁第二節體溫及其調整表層體溫和深部體溫普通所說體溫是指機體深部平均溫度表層溫度：機體外殼(皮膚、皮下組織和肌肉等)溫度。不穩定，各部位之間差異較大深部溫度：機體關鍵(心、肺、腦和腹腔內臟等)溫度。比表層溫度高，相對穩定，各部位間有差異（代謝水平不一樣，肝臟最高），但較小循環血液在體內傳遞熱量，使機體深部器官溫度趨于一致能量和代謝專題知識講座第35頁體溫常見直腸、口腔和腋窩溫度來代表體溫。正常值：直腸溫度>口腔溫度(36.7～37.7℃?)>腋窩溫度正常： 36.2～37.2℃低熱： 37.3～38.0℃中熱： 38～39℃高熱： 39～41℃超高熱：>41℃口腔溫度臨床診療能量和代謝專題知識講座第36頁體溫正常變動晝夜改變清晨2~6時最低，午后1~6時最高受控于下丘腦視交叉上核生物鐘能量和代謝專題知識講座第37頁體溫正常變動性別影響女>男0.3℃女性：月周期節律，排卵后體溫升高（孕激素分泌↑）能量和代謝專題知識講座第38頁能量和代謝專題知識講座第39頁體溫正常變動年紀影響新生兒體溫調整很不完善，易受環境溫度改變影響老年人BMR低，體溫偏低，調整能力差其它原因影響肌肉活動→代謝增強、產熱量增加→體溫情緒激動、精神擔心、進食等→體溫麻醉藥→抑制體溫調整中樞或影響溫度感受器傳入；擴張皮膚血管，增加散熱→體溫↓能量和代謝專題知識講座第40頁皮膚溫度和平均體溫體表各部位皮膚溫度差異較大，與局部血流量有親密關系影響皮膚血管舒縮原因（如環境溫度改變或精神擔心等）都能改變皮膚溫度平均皮膚溫度Tmst平均體溫TmbtTmbt=α·Tcore+(1-α)·Tmstα隨環境溫度改變而改變能量和代謝專題知識講座第41頁機體產熱主要產熱器官—肝臟和骨骼肌平靜時，肝臟產熱量最大運動時，骨骼肌產熱量顯著增加能量和代謝專題知識講座第42頁機體產熱產熱形式戰栗產熱骨骼肌不隨意節律性收縮（屈肌和伸肌同時收縮），不做外功，產熱量很高。通常先出現嚴寒性肌擔心非戰栗產熱（代謝產熱）褐色脂肪組織產熱量最大（約占非戰栗產熱總量70%）能量和代謝專題知識講座第43頁產熱活動調整體液調整:甲狀腺激素：嚴寒環境，甲狀腺激素分泌↑↑→代謝率↑20%～30%（作用遲緩而持久）腎上腺素、去甲腎上腺素和生長激素：產熱快速增加、連續時間短能量和代謝專題知識講座第44頁產熱活動調整神經調整嚴寒刺激交感神經興奮腎上腺髓質活動↑Adr和NE等激素釋放↑甲狀腺激素分泌下丘腦釋放TRH腺垂體釋放TSH產熱↑能量和代謝專題知識講座第45頁散熱過程主要散熱部位是皮膚呼吸、排尿和排便也可散發小個別熱量散熱幾個方式輻射散熱傳導散熱對流散熱蒸發散熱能量和代謝專題知識講座第46頁輻射散熱發射紅外線形式將體熱傳給外界21℃時，約60%熱量經過輻射發散皮膚與周圍環境溫差↑、有效散熱面積↑ →輻射散熱量↑四肢表面積較大，在輻射散熱中起主要作用膚色影響對日光輻射中可見光和紫外線反射及吸收白皮膚：反射30~45％黑皮膚：反射<19%能量和代謝專題知識講座第47頁傳導散熱熱量直接傳給與機體接觸溫度較低物體深部熱量傳導到體表，再由皮膚傳給接觸物體（如衣物等）水導熱性能好，冰帽、冰袋冬季高濕度，嚴寒感覺

能量和代謝專題知識講座第48頁對流散熱經過氣體進行熱量交換人體周圍圍繞著一薄層同皮膚接觸空氣，熱量傳給這一層空氣，由對流將體熱發散到空間風速越快，經過對流散失熱量越多風冷效應能量和代謝專題知識講座第49頁蒸發散熱經過體表水分蒸發而散失體熱不感蒸發：1000ml/d皮膚水分蒸發又稱不顯汗與汗腺活動無關肌肉活動或發燒狀態，不顯汗↑發汗汗腺主動分泌汗液平靜狀態下，30℃左右開始發汗勞動或運動時，20℃以下也可出現發汗環境溫度↑、濕度↑→發汗速度↑能量和代謝專題知識講座第50頁汗液低滲：99%水，＜1％NaCl汗腺細胞主動分泌，Na+和Cl-在醛固酮作用下被重吸收大量出汗易造成高滲性脫水能量和代謝專題知識講座第51頁汗腺與汗腺活動調整發汗是反射性活動，下丘腦發汗中樞汗腺主要接收交感膽堿能纖維支配溫熱性發汗溫熱刺激（環境溫度升高）引發全身小汗腺分泌汗液散熱功效，參加體溫調整精神性發汗精神擔心、情緒激動（交感興奮）手掌、足跖和前額等部位適當濕潤，增加摩擦力造成動作更為精細防御反應能量和代謝專題知識講座第52頁循環系統在散熱中作用散熱量↑酷熱環境交感神經擔心度↓皮膚小動脈舒張，動-靜脈吻合支開放皮膚血流量↑↑皮膚溫度↑，汗腺活動↑能量和代謝專題知識講座第53頁嚴寒時末梢血管擴張局部防御性反應，防凍傷皮膚溫度℃時間min1020300℃102080能量和代謝專題知識講座第54頁三、體溫調整自主神經性體溫調整體溫本身調整系統完成下丘腦體溫調整中樞控制產熱器官以及散熱機構活動，使體溫維持相對穩定能量和代謝專題知識講座第55頁三、體溫調整行為性體溫調整機體在不一樣環境中采取姿勢