能量代謝和體溫目的要求:掌握內容：基礎代謝與基礎代謝率；體溫的概念；產熱器官和主要產熱方式；皮膚的散熱方式；體溫調節中樞。熟悉內容：影響能量代謝的主要因素；人體正常體溫及體溫生理變動；體溫調節機制。了解內容：機體能量的來源和去路；能量代謝的測定。授課時間：2學時第2頁,共42頁，2024年2月25日，星期天第一節能量代謝概念：指物質代謝過程中所伴隨的能量的釋放、轉移、貯存和利用的過程。機體在新陳代謝過程中:

合成代謝：機體不斷從周圍環境攝取營養物質以合成體內新的物質。

分解代謝：機體不斷分解自身原有物質，釋放能量供給各種生命活動需要。

一、機體能量的來源與轉化人體不能直接利用外部環境中的熱能、電能、光能和機械能等，唯一能利用的能量是蘊藏在食物中的化學能。第3頁,共42頁，2024年2月25日，星期天

(一)能量來源

主要來源于糖、脂肪和蛋白質氧化分解。1.糖：占70％左右。腦組織所需能量則完全來源于糖的有氧氧化。缺氧和血糖水平過低，均可導致意識障礙、昏迷以及抽搐。2.脂肪：占30％。3.蛋白質：很少(長期饑餓或消耗極大而體內糖原、脂肪儲備耗竭時，才依靠蛋白質分解供能，以維持必要的生理活動)。第4頁,共42頁，2024年2月25日，星期天(二)能量轉移和利用1.轉移:

熱能(50%以上)

三磷酸腺苷（ATP）：是體內重要的儲能物質，又是機體能量的直接提供者。磷酸肌酸（CP）：是ATP的貯存庫。2.利用：肌肉收縮、腺體分泌、合成代謝和神經傳導等

轉變熱能、機械功第5頁,共42頁，2024年2月25日，星期天二、能量代謝的測定（一）測定原理：機體的能量代謝也遵循“能量守恒定律”：即在安靜不作外功時，機體物質代謝過程中所釋放的能量全部轉化為熱能。因此，測定機體在單位時間內發散的總熱量，就可測算出整個機體在單位時間內能量代謝的量，即能量代謝率。

（二）測定方法：

直接測熱法、間接測熱法、簡便測算法第6頁,共42頁，2024年2月25日，星期天三、影響能量代謝的主要因素

影響能量代謝的因素包括如下幾個方面：（一）肌肉活動：骨骼肌活動對能量代謝的影響最為顯著。運動或體力勞動可使能量代謝升高，產熱量增加。（二）精神活動：人在平靜地思考問題時，能量代謝受到的影響不大，其產熱量一般不超過4%。但精神處于緊張狀態(煩躁、恐懼、情緒激動等)時，由于會導致無意識的肌肉緊張性增強、交感神經興奮及促進代謝的內分泌激素釋放增多等原因，產熱量可顯著增加。第7頁,共42頁，2024年2月25日，星期天(三)食物的特殊動力效應

概念：由食物引起機體產生“額外”熱量的現象稱為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。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％；糖和脂肪增加4～6％；混合性食物增加10％。

第8頁,共42頁，2024年2月25日，星期天其產生的機制尚不十分清楚，可能與氨基酸在肝臟氧化脫氨基作用有關。(四)環境溫度人體安靜狀態下，環境溫度在20～30℃時，的能量代謝最為穩定。當環境溫度低于20℃時，由于寒冷刺激反射性引起肌肉緊張度增加和戰栗產熱；環境溫度高于30℃時，可能由于細胞內化學反應速度加快，出汗以及呼吸、心臟功能增強等因素的作用，使能量代謝增加。

第9頁,共42頁，2024年2月25日，星期天四、基礎代謝(一)基礎代謝的概念：機體在基礎狀態下的能量代謝稱為基礎代謝。基礎狀態：所謂基礎狀態是指清醒、安靜、靜臥半小時、空腹12小時以上、室溫保持在20～25℃時人體的狀態。

基礎代謝率(BMR)：單位時間內的基礎代謝。

第10頁,共42頁，2024年2月25日，星期天代謝率的高低與體表面積成正變關系。體表面積的計算方法:公式：體表面積（m2）=0.0061×身高(cm)+0.0128×體重(cm)－0.1529體表面積測算圖:（二）基礎代謝率的衡量標準第11頁,共42頁，2024年2月25日，星期天

第12頁,共42頁，2024年2月25日，星期天實測值與正常平均值相差的百分比:一般情況下,基礎代謝率實測值與正常平均值比較,相差在±10%～±1５%以內屬于正常。相差值超過20%時，才可能有病理變化。第13頁,共42頁，2024年2月25日，星期天

第二節體溫一、人體正常體溫及其生理變動（一）體溫的概念及其正常值1.體溫的概念：人和高等動物機體都具有一定的溫度，但各部分的溫度并不相同。人體的溫度可分為體表溫度和體核溫度。

體表溫度：外周組織即表層，包括皮膚、皮下組織和肌肉的溫度。易受環境溫度或機體散熱的影響，所以，波動幅度較大，且各部分溫度差也大。

第14頁,共42頁，2024年2月25日，星期天體核溫度：是指人體深部（如內臟）的溫度。比體表溫度高，且相對穩定，但由于代謝水平不同，各內臟器官的溫度也略有差異：肝臟溫度為38℃左右，在全身中最高；腦產熱較多，溫度也接近38℃；腎、胰腺及十二指腸等溫度略低。血液是體內傳遞熱量的重要途徑，由于血液不斷循環，可使深部各個器官溫度經常趨于一致。體核溫度范圍和體表溫度范圍的相對比例，可隨環境溫度的變化而發生改變。第15頁,共42頁，2024年2月25日，星期天在寒冷的環境中，體核溫度范圍縮小；在炎熱的環境中，體核溫度范圍可擴展到四肢。第16頁,共42頁，2024年2月25日，星期天體溫：概念：指機體深部的平均溫度。意義：體溫的相對恒定是機體新陳代謝和一切生命活動正常進行的必需條件。體溫過高、過低都會影響酶的活性，導致生理功能的障礙，甚至造成死亡。如：

T＜22℃→心跳停止；

T＞43℃→酶變性而死亡;T=27℃→低溫麻醉。第17頁,共42頁，2024年2月25日，星期天2．測量部位及正常值

測量部位：腋窩、口腔和直腸溫度。正常值：直腸溫度：36.9～37.9℃。口腔溫度：36.7～37.7℃。腋窩溫度：36.0～37.4℃。直腸溫度比較接近機體深部的溫度，但由于測試不便，臨床常用口溫和腋溫。測定腋溫時要注意夾緊體溫計和測量時間（約需10min）。另外，科研中還常用食管溫度（等于體核溫度）、鼓膜溫度（等于下丘腦溫度）。第18頁,共42頁，2024年2月25日，星期天（二）體溫的生理變動正常人的體溫可因晝夜、性別、年齡和機體的活動等而有所變動。1.晝夜波動晝夜節律：體溫的晝夜周期性波動稱為晝夜節律。一般是清晨2～6h時最低，下午1～6h最高，波動幅度一般不超過1℃。機制：生物鐘控制（下丘腦視交叉）2．性別：女子體溫平均比男子高0.3℃。

女性體溫月節律：女子基礎體溫隨月經周期而變動，排卵前體溫較低，排卵后體溫升高。第19頁,共42頁，2024年2月25日，星期天第20頁,共42頁，2024年2月25日，星期天

3.年齡：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、老年人由于基礎代謝率低，易受環境溫度的影響。第21頁,共42頁，2024年2月25日，星期天4.體力活動

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。5.其他因素：

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22頁,共42頁，2024年2月25日，星期天二、機體的產熱和散熱

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23頁,共42頁，2024年2月25日，星期天(一)產熱

1.主要產熱器官：安靜狀態，主要產熱器官是內臟和腦（尤其肝臟，其次是腦）。勞動或運動時，主要產熱器官是骨骼肌。第24頁,共42頁，2024年2月25日，星期天2.產熱形式人在寒冷的環境中,散熱明顯增加,機體要維持體溫的相對穩定,必需增加產熱量：

⑴寒戰產熱：骨骼肌同時發生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。發生寒戰時,代謝率可增加4～５倍。

⑵非寒戰產熱：指機體處于寒冷環境中時，體內發生廣泛的代謝產熱增加的現象。又稱代謝產熱。以褐色脂肪組織的產熱量最大（約占70%）。第25頁,共42頁，2024年2月25日，星期天(二)散熱1.散熱部位：皮膚2.散熱方式：當環境溫度＜體表溫度時，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％。當環境溫度≥體表溫度時，機體的散熱是依靠蒸發方式散熱。機體散熱方式有以下幾種:第26頁,共42頁，2024年2月25日，星期天⑴輻射散熱：人體以熱射線（紅外線）形式將熱量傳給外界較冷物質的散熱形式，稱為輻射散熱。輻射散熱是機體在常溫和安靜狀態下的最主要的散熱方式，大約占總散熱量的60%。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。

第27頁,共42頁，2024年2月25日，星期天

⑵傳導散熱：指體熱直接傳給與機體相接觸的較冷物體的散熱方式。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。第28頁,共42頁，2024年2月25日，星期天

⑶對流散熱：指通過氣體或液體的流動來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空氣（液體）對流速度和溫度。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。第29頁,共42頁，2024年2月25日，星期天

⑷蒸發散熱：指機體通過體表水分蒸發來散失體熱的散熱方式。當環境溫度≥皮膚溫度時，蒸發是唯一的散熱途徑。

形式：①不感蒸發：又稱不顯汗。指體中水分直接透出皮膚和呼吸道黏膜，在未形成明顯的水滴之前就蒸發的現象。不感蒸發是持續進行的。人體不感蒸發量約1000ml/日（皮膚約占2/3,肺占1/3）。所以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30頁,共42頁，2024年2月25日，星期天②發汗：又稱可感蒸發。發汗是通過汗腺主動分泌汗液的過程。人在安靜狀態下，當環境溫度達到30℃左右時，便開始發汗；炎熱的氣候，短時間內發汗量可達1.5L/h。因為發汗散熱是通過汗液蒸發吸收體表熱量實現的，所以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生命。第31頁,共42頁，2024年2月25日，星期天3.散熱的調節：機體的散熱調節反應主要通過發汗和皮膚血流量改變來調節。

（1）發汗的調節：人體汗腺有大汗腺和小汗腺。與蒸發散熱有關的是小汗腺。分類：溫熱性發汗、精神性發汗。溫熱性發汗：概念：環境溫度升高或劇烈運動時通過乙酰膽堿促進全身各部位小汗腺分泌汗液稱為溫熱性發汗。第32頁,共42頁，2024年2月25日，星期天機制：下丘腦→交感膽堿能纖維→小汗腺→發汗。精神性發汗：概念：指當情緒和精神緊張時引起的發汗。其部位見于手、足及前額等處的汗腺（與體溫調節無關）。機制：大腦皮質運動前區→交感腎上腺素能纖維→手、足及前額等處的汗腺→發汗。第33頁,共42頁，2024年2月25日，星期天（2）皮膚血流量改變：機體可通過交感神經系統調節皮膚血管的口徑，改變皮膚血流量，以改變皮膚溫度來控制散熱。在炎熱環境中，交感神經緊張性降低，皮膚血管舒張，動-靜脈吻合支開放，皮膚血流量增加，皮膚溫度升高，散熱作用增強；反之，散熱作用減弱。環境溫度↑↓→交感神經緊張性↓↑→血管舒張（收縮）→動-靜脈吻合支開放（關閉）→血流↑↓→散熱↑↓

第34頁,共42頁，2024年2月25日，星期天三、體溫調節方式：自主性體溫調節和行為性體溫調節概念：自主性體溫調節（反射性體溫調節）：指在體溫調節機制的控制下，通過增減皮膚的血流量、發汗、戰栗等生理調節反應，使體溫在正常情況下能維持在一個相對穩定的水平。

行為性體溫調節：指機體通過一定的行為來保持體溫的相對恒定。(一)溫度感受器溫度感受器是感受機體各個部位溫度變化的特殊結構。第35頁,共42頁，2024年2月25日，星期天1.外周溫度感受器：（1）分布：指分布于中樞神經系統以外如皮膚、粘膜、內臟和肌肉的溫度感受器。

（2）類型：可分為熱覺感受器和冷覺感受器皮膚溫度＜30℃時→冷覺感受器+→冷覺皮膚溫度≈35℃時→溫覺感受器+→溫覺（3）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36頁,共42頁，2024年2月25日，星期天

2.中樞溫度感受器

⑴分布：指分布于脊髓、延髓、下丘腦和腦干網狀結構等處對溫度變化敏感的神經元。

⑵分類：熱敏神經元和冷敏神經元局部組織溫度↑→熱敏神經元神經沖動發放頻率↑局部組織溫度↓→冷敏神經元神經沖動發放頻率↑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。提示PO/AH中的溫度感受器主要是感受體溫升高刺激。第37頁,共42頁，2024年2月25日，星期天(二)體溫調節中樞廣泛分布于從脊髓到大腦皮質的整個中樞神經系統內。調節體溫的基本中樞：下丘腦。其中，P0／AH是體溫調節中樞的關鍵部位