生理学能量代谢与体温内容精要Word格式文档下载.docx

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贮存在脂质中的能量占体内贮能75%。

一般情况下，机体消耗的能源物质约40~50%来自脂肪，是短期饥饿时的主要供能物质。

（3）蛋白质

分解产物主要是氨基酸。

一般情况下，主要用于合成组织、细胞的主要成份，只有在某些特殊情况下，如长期不能进食或体力极度消耗而体内的糖原、脂肪储备耗竭时，体内蛋白质才被分解供能，以维持必要的生理功能。

（二）能量的去路

虽然机体所需的能量来源于食物，但机体的组织细胞并不能直接利用食物的能量来进行各种生理活动。

机体能量的直接提供者是三磷酸腺苷（ATP）。

各种能源物质在体内氧化过程中释放的能量，50％以上转化为热能，其余部分是以化学能的形式储存于ATP等高能化合物的高能磷酸键中。

当ATP水解为二磷酸腺苷（adenosinediphosphate，ADP）及磷酸时，同时释放出大量能量，供机体完成各种生理功能，如肌肉的收缩和舒张，神经传导以及细胞内外各种物质的主动转运等。

所以，ATP既是体内重要的贮能物质，又是机体能量的直接提供者。

ATP的合成与分解是能量转换和利用的关键环节。

二、能量代谢测定

（一）与能量代谢测定有关的几个概念

1.食物的热价（thermalequivalentoffood）：

概念：

是指1g食物在体内氧化或体外燃烧时所释放的热量。

其分生物热价和物理热价。

生物热价----体内氧化；

物理热价----体外燃烧

三大营养物质的热价：

糖：

物理卡价=生物卡价≈17.2kJ（4kCal）

脂肪：

物理卡价=生物卡价≈39.8kJ（9.5kCal）

蛋白质：

物理卡价：

23.4kJ（5.6kCal）；

生物卡价：

18.0kJ（4.3kCal）

在生物体内，糖：

蛋白质≈4：

9：

4

2.食物的氧热价（thermalequivalentofoxygen）：

是指某种食物氧化时消耗1升氧所产生的热量。

三大营养物质的氧热价：

糖＞脂肪＞蛋白质

3.呼吸商（respiratoryquotient;

RQ）：

①概念：

是指各种营养物质在体内同一时间氧化时，一定时间内机体呼出的二氧化碳量与耗氧量的比值。

（CO2/O2）

计算：

RQ=VCO2/VO2

三大营养物质的RQ：

糖的RQ=1；

脂肪RQ=0.71；

蛋白质RQ=0.80；

测定呼吸商可以推断能量的主要来源。

如果RQ趋向于1，说明该人的能量主要来自于糖的氧化；

RQ趋向于0.71，说明该人的能量主要来自于脂肪。

一般膳食RQ≈0.85。

三、影响能量代谢的主要因素

（一）肌肉活动（最显著）

机体任何轻微的活动都可提高代谢率。

人在运动或劳动时耗氧量↑→代谢率↑。

因为肌肉活动需要能量,而能量则来自大量营养物质的氧化,这就必然导致机体耗氧量↑。

耗氧量最多可达安静时10~20倍。

（二）精神活动

脑组织的代谢水平虽然很高，但睡眠中及一般精神活动（平静思考问题）,能量代谢影响较小（<

4%）,而精神紧张,如激动、愤怒、恐惧及焦虑、思考问题等都可引起能量代谢率升高。

可能的原因是①紧张时使肌肉紧张性增加；

②精神活动引起交感神经兴奋，使儿茶酚胺分泌增多及加强代谢活动。

值接近安静时肌肉组织耗氧量的20倍。

（三）食物的特殊动力效应（specificdynamiceffect;

SDE）

由食物引起机体额外产生热量的作用,称食物的特殊动力效应

进食后1小时开始出现，2~3小时达高峰，持续7~8小时。

可能机制：

（1）可能来源于肝脏处理蛋白质分解时额外消耗的能量

（2）进食后交感受神经兴奋及肾上腺素和去甲肾上腺素释放↑

不同食物的特殊动力效应不同，其中蛋白质最高，达30%，糖和脂肪分别为6%和4%。

（四）环境温度

安静时，在环境温度为20℃～30℃时能量代谢最稳定,主要是由于肌肉松驰的结果。

小于20℃则肌寒颤或肌紧张性增高；

大于30℃体内生物氧化等化学反应增强，这此都使机体能量代谢率增加。

此外，能量代谢还受个体因素影响：

如年龄小>

年龄大，男>

女，体表面积大>

体表面积小等。

四、基础代谢

（一）基础代谢和基础代谢率（basalmetabolicrate;

BMR）

基础代谢：

是指机体处于基础状态下的能量代谢。

基础状态（basalstate）：

是指清晨、清醒、静卧、空腹（距前一次进餐达12h以上）室温20℃～25℃，而又极其安静的状态。

1.基础代谢率的概念：

是指在基础状态下，单位时间内的能量代谢。

2.测定基础代谢率必须满足的条件：

（1）清晨、清醒、安静、空腹：

距前一次进餐达12h以上。

以排除食物的特殊动力效应的影响

（2）平卧、全身肌肉放松，排除肌肉活动和精神紧张的影响。

（3）室温保持20℃～25℃，以排除环境温度的影响。

基础代谢率比一般安静时的代谢率要低些，但不是最低的能量代谢。

当人在熟睡时基础代谢才是最低（比一般安静时要低8%~10%）。

3.基础代谢率的生理变动

（1）男＞女

（2）幼儿＞成人＞老人

（3）与体表面积近似成正比关系

（4）人体发热时，BMR↑（体温每增高1℃，BME将增高13%左右）

（二）基础代谢率的正常值和临床意义

1、正常值：

与同龄同性别的基础代谢率比较，相差（±

10~15%）属正常范围。

>

±

20%-------病理。

甲低:

-20%~-40%甲亢:

+25%~80%

2、临床意义：

BMR的测定可协助诊断某些疾病，主要是对甲状腺疾病的重要辅助诊断。

20%时，见于甲亢、糖尿病、红细胞增多症、白血病、发热病人（每升1℃能量代谢增加13%）等。

<

20%时，见于甲低、肾病综合征、脑垂体功能低下等。

第二节体温及其调节

一、正常体温及其生理变动（bodytemperature）

人和动物的机体都具有一定的温度，这就是体温。

体温又分为表层温度和体核（深部）温度两种。

人和高等动物的深部温度都是相对稳定的，故称为恒温动物。

（一）表层温度（shelltemperature）和核心（深部）温度（coretemperature）

人体外周组织（表层，包括皮肤、皮下组织和肌肉等）温度称为表层温度。

皮肤温度（skintemperature）是指机体最外层的温度。

表层温度不稳定，各部位差异大，四肢末梢皮肤温度最低，越近躯干、头部，皮肤温度越高。

机体深部（心、脑、肺、腹等）的温度称为核心温度。

核心温度比体表温度高，且稳定，各部位差异小，一般变动小于1℃。

如安静时，肝脏温度最高（38℃），其次到脑组织（也接近38℃），再到心脏和消化腺，直肠温度更低些，四肢深部温度最低。

由于血液循环的作用,使机体深部各个器官的温度能趋于一致。

因此,机体深部血液的温度可以代表内脏器官温度的平均值。

1、体温---指人体深部的平均温度。

2、测量部位正常值

直肠36.9-37.9℃

口腔36.7-37.7℃

腋窝36.0-37.4℃

低热：

38℃结核,风湿,中度热:

38---38.9℃,一般感染性疾病;

高热:

39--40℃急性感染

（二）体温的正常变动

一般生理情况下,人体体温受很多因素的影响,但波动幅度一般不超过1℃

1、体温的昼夜变化：

白天＞晚上；

凌2~6时最低，午后1~6时最高。

任何情况下一天内体温变动范围＜1℃。

长期夜班工作人员,周期性波动常出现夜间体温高,白天体温低。

2、性别的影响：

女＞男约0.3℃。

妇女体温随月经周期而产生周期性变动。

排卵前低，排卵后升高约0.5℃，女性在排卵日体温最低。

女性正常体温的这种周期性波动与血中孕激素周期性变化有关（排卵后形成黄体,黄体可分泌黄体酮---升温）。

女性体温略高于男性,可能与皮下脂肪较厚,散热较少有关。

3、年龄的影响：

新生儿（体温调节机构发育不完善）体温较低,老年人体温较低（由于代谢率低,体温偏低）,儿童体温较高（由于代谢率高）。

早产儿由于体温调节中枢不成熟，故受环境温度影响最大，出生时要做好保温措施。

新生儿，即使天气很热，也要注意保温。

4、其他

凡影响能量代谢的因素,均可影响体温。

如激动、运动、精神紧张等

机体活动状态影响：

运动、情绪紧张、进食等会使体温升高。

所以,测小儿体温时应防止哭闹

二、机体的产热与散热

机体体温的恒定是机体进行新陈代谢和正常生命活动的必要条件，而正常体温的相对恒定是在体温调节机构的控制下，机体的产热和散热两大生理过程保持动态平衡的结果。

（一）产热过程

1、主要产热器官：

人体的主要产热器官是内脏和骨骼肌。

安静时的主要产热器官——内脏（特别是肝脏）；

运动时——骨骼肌。

在剧烈运动时，产热量可增加40倍之多。

2、机体的产热形式

（1）战粟产热：

是骨骼肌发生的不随意的节律性收缩。

肌肉寒战，是人体在寒冷环境中的主要产热方式。

当机体受寒冷刺激时，首先表现为肌紧张（称为温度刺激性肌紧张，寒战前肌紧张），然后肌肉才出现寒战，使产热量大大增加，以维持寒冷环境中的体热平衡。

（2）非战粟产热（代谢产热）：

由内分泌激素等体液因素的化学性调节，以加强代谢活动，是在一般冰凉环境时就出现。

如儿茶酚胺可引起短暂的产热；

甲状腺激素可维持较长时间的产热，其使代谢率增加20~30%。

3、产热活动的调节

（1）体液调节：

甲状腺激素、儿茶酚胺类激素、生长素→产热↑，

（2）神经调节：

寒冷→交感神经（+）→产热↑。

（二）散热过程

散热的主要部位是皮肤，其次是通过呼吸道、消化道和泌尿道。

1、散热方式

（1）辐射散热（thermalradiation）：

是指机体以热射线形式把体热传给外界较冷的物体。

一般气温，机体主要的散热方式（占60%）。

辐射散热与温差、辐射的有效面积有关，温差大，辐射面积广则散热量就大。

（2）传导散热（thermalconduction）：

是体热直接传给同它接触的较冷物体的一种散热方式。

其与温差、接触面积和和接触物的传导性能有关。

冰块，温差大，散热加快，能降温。

水的导热性能很好，临床上根据传导散热原理，利用冰帽、冰袋降温。

温水擦浴降温（32~34℃），可将皮肤温度通过传导发散，皮肤接受剌激后，初级可使皮肤毛细血管收缩，继而扩张，擦浴时又用按摩手法剌激血管被动扩张，因而促进体热散发。

（3）对流散热（thermalconvection）：

是指通过气体或液体的流动来交换热量的一种方式。

机体将热量传给周围接触的空气，通过空气不断流动，将体热散发到空间。

与风速有关，风速越大，对流散热就越多。

增加衣着御寒，减少对流散热，就是这个缘故。

如吹电风扇时加快空气对流，对流散热加快而感觉凉爽些。

（4）蒸发散热（thermalevaporate）：

指机体通过体表水分的蒸发来散失体热的一种散热方式。

包括不感蒸发（insensibleperspiration）和发汗两种。

不感蒸发：

发汗：

温度越高，发汗速度越快；

湿度越大，汗液不易蒸发，体热不易散失，反射性引起大量出汗。

人在安静状态下，当环境温度达30℃左右时便开始发汗。

运动或劳动时，温度低也可引起发汗。

而当环境温度≥体温时，蒸发是机体唯一的散热方式。

临床上给高热病人应用酒精擦浴就是利用酒精蒸发来达到降温的目的。

2、汗液

水分（99%）外，主要是NaCl（0.2%~0.3%），其少量KCl。

大量出汗时，NaCl不能完全重吸收，因此大量出汗时易出现高渗性脱水。

丢水也丢失大量的NaCl，所以，只补水不补钠，可导致胞外[Na+]↓，电解质紊乱，影响神经系统和骨骼肌等组织的兴奋性，发生热痉挛，即肌肉痉挛收缩，伴恶心、呕吐、头痛、无力等，所以，应同时补0.2%~0.3%NaCl的饮料。

3.汗腺及汗腺活动的调节

发汗是一种反射活动,人体汗腺受胆碱能纤维支配,当交感神经（+）,节后纤维释放Ach,→发汗↑（温热性发汗）

手、足、前额等处的汗腺也有一些受肾上腺素能纤维支配（精神性发汗有关）

温热性发汗:

在温热环境中引起全身小汗腺分泌,主要参与体温调节

精神性发汗:

指精神紧张或激动时引起的出汗,与体温调节意义不大。

4、散热调节

皮肤通过辐射、传导、对流方式散热的多少取决于皮肤与环境之间的温度差,而皮肤温度的高低是由流经皮肤的血流量多少来调控的.因此,皮肤的血流量对体热的发散有重要的作用。

炎热环境→交感神经紧张性↓→小动脉舒张→散热↑,以防止体温升高。

炎热环境→出汗→蒸发散热↑→维持体温恒定

寒冷环境,机体通战粟及神经和体液调节使产热↑，同时皮肤血流量和出汗↓→散热↓,以维持体温。

三、体温调节

包括行为性体温调节和自主性体温调节。

自主性体温调节：

机体在下丘脑体温调节中枢的控制下，通过增减皮肤血流量、出汗、战栗及改变代谢率等生理反应，来维持机体产热和散热过程的动态平衡。

行为性体温调节：

机体通过有意识的行为维持体温相对恒定.如增减衣着、跑步等御寒行为。

（一）温度感受器

1、外周温度感受器：

存在于皮肤、粘膜、内脏等，这些温度感受器都是游离的神经末梢。

当局部温度升高时，热感受器兴奋，反之，冷感受器兴奋。

2、中枢温度感受器：

（1）热敏神经元：

温度↑，发放频率↑

（2）冷敏神经元：

温度↓，发放频率↑

（二）体温调节中枢

1、体温调节的基本中枢位于下丘脑。

下丘脑可通过以下三条主要途径调节体温：

①通过交感神经系统来调节皮肤的血流量；

②通过躯体神经来影响骨骼肌活动；

③通过影响内分泌激素释放的途径，调节机体代谢活动。

2、视前区下丘脑前部（PO/AH）是体温调节中枢整合结构的中心部位。

广泛破坏PO/AH，体温调节的产热和散热活动减弱或消失；

临床上当病人受损及下丘脑时，患者的体温将发生异常，不能维持相对恒定。

（三）体温调定点学说

视前区下丘脑前部（PO/AH）是体温调节中枢整合结构的中心部位。

来自各方面的温度变化信息在下丘脑整合后，发出指令调节体温。

人体正常体温为什么能维持在37℃左右呢？

调定点学说认为：

体温调节类似恒温器的调节，PO/AH中有热敏神经元和冷敏神经元，在体温调节中起到调定点作用。

人的正常调定点约为37℃，当体温<

37℃，剌激冷敏神经元,引起产热大于散热,使降低了的体温回到37℃,尔后产热与散热达到了平衡。

体温>

37℃，剌激热敏神经元,引起散热大于产热,将升高的体温降到37℃。

细菌引起的发热，是由于热敏感神经元的阈值因受到致热源的作用而升高，而冷敏神经元的阈值则下降,使调定点上移所致的。

致热源透过血脑屏障作用于体温调节中枢,使热敏神经元受抑制而冷敏神经元被兴奋,即温度感受神经元调定点上移,这样,由于血液温度低于调定点温度感受阈值,故热敏神经元处于抑制状态,其放电频率下降,于是机体散热下降,同时冷敏神经元兴奋,放电频率增加,产热活动增加,体温乃不断升高。

致热源------前列腺素E

举例:

为什么急性发热病人常呈现战粟、高热及大汗退热三步曲?

此学说认为：

细菌引起的发热，是由于热敏感神经元的阈值因受到致热源的作用而升高，而冷敏神经元的阈值则下降,使调定点上移所致的（如39℃），机体的产热和散热过程就围着39℃运转。

发热之前先出现畏寒、寒战等一系列产热反应，直至体温上升到39℃以上才出现散热反应；

只要致热因素不消除，机体产热与散热就继续在此新的体温水平上保持平衡，若致热因素被消除，（如应用抗菌素），调定点回降至37℃，此时39℃的体温可以兴奋热敏神经元，使产热抑制，散热加强而出现血管扩张、大汗等表现，体温逐渐恢复正常。

四、异常体温

1.发热与体温过高

●发热是人和动物在患病时的一种常见表现。

发热的利和弊：

●有利方面：

可增强白细胞吞噬能力、促进干扰素的产生、使T淋巴细胞增殖及抗体的生成；

●不利的影响：

体温＞39℃时，出现HR加快、食欲不振、头痛头晕、反应迟钝等；

●体温过高（＞42℃）：

机体可出现广泛的器官功能障碍。

人的最高致死体温是44.5℃。