能量代谢和体温-跑酷街一.基本要求
  掌握:  
  1. 热价、氧热价、呼吸商等概念,影响能量代谢的主要因素 
  2.基础代谢的概念及意义 
  3.机体的散热方式 
  4.温度感受器和体温调节(调定点学说) 
  熟悉: 

  1. 能量代谢的测定原理 
  2. 机体的产热 
  3. 体温调节中枢 
  了解: 

  1. 食物的能量转化 
  2. 能量代谢的测定方法 
  二.基本概念 
  能量代谢(energy metabolism)、 

  食物的热价(themal equivalent of food)、 

  食物的氧热价(thermal equivalent of oxygen)、 

  呼吸商(respiratory quotient)、基础代谢(basal metabolism)、 

  基础代谢率(basal metabolism rate, bmr)、体温(body temperature)、 

  战栗产热(shivering thermogenisis)、 

  非战栗产热(non-shivering thermogenesis)、 

  辐射散热(thermal radiation) 、传导散热(thermal conduction)、 

  对流散热(them1a1 convection)、蒸发散热(evaporation)、 

  不感蒸发(insensible perspiration)、 

  发汗(sweating)或可感蒸发(sendbie evaporation)、 

  热敏神经元(warm-sensitive neuron)、 

  冷敏神经元(cold-sensitive neuron)。 

  三.重点与难点提示 
  第一节 能量代谢 

  在物质代谢过程中伴随的能量的释放、转移、储存与利用称为能量代谢。 
  1. 能量的来源与去路 
  机体生理活动所需的能量来源于三大营养物质:糖、脂肪和蛋白质,其中最主要的是糖。营养物质在体内氧化分解时所释放的能量,约50%直接转化为热能;其余部分主要以atp的形式储存于组织中。最终atp除对外做功外,其余将转换成热能。 

  2.能量代谢的测定 
  2.1 直接测热法 
  指直接测定机体的产热,临床已较少采用。 
  2.2 间接测热法 
  在了解以下概念的基础上根据一定的公式即可计算出机体产生的热量。 
  2.2.1食物的热价或卡价  
  1克营养物质在氧化分解时所释放出的热量称为该物质的热价或卡价。食物在体内氧化产生的热量称为生物热价,而体外燃烧时释放的热量则称为物理热价。糖和脂肪的生物热价与物理热价相等,蛋白质的生物卡价小于物理卡价。 
  2.2.2食物的氧热价  
  某营养物质氧化时,消耗1l氧所产生的热量称为该食物的氧热价。各种营养物质所释放的热量也不相同。 
  2.2.3呼吸商与非蛋白呼吸商  
  营养物质氧化时一定时间内co2的产生量与耗氧o2量的比值称为呼吸商(respiratory quotient, rq)。糖、脂肪和蛋白质的呼吸商分别为1、0.7和0.8。 
  非蛋白呼吸商 除蛋白质以外的营养物质(糖和脂肪)氧化时一定时间内co2的产生量与耗o2量的比值称为非蛋白呼吸商(non-protein quotient, nprq) 

  3. 影响能量代谢的因素 
  机体的能量代谢与体表面积成正变。影响能代的因素:(1)肌肉活动:安静时骨骼肌的产热量占总热量的20%,剧烈运动时可达90%,因此对能量代谢的影响最大。(2)环境温度:在20~30℃ 的环境中能量代谢最为稳定,过高或过低均能增加能量代谢。如温度每升高1℃,内分泌激素(肾上腺素等)分泌增加,增加产热量。代谢率增加13%(3)食物的特殊动力作用:机体在进食后一段时间内(1~8 h)产生“额外”热量的现象,称食物的特殊动力作用。(4)精神活动:精神紧张时可使不随意肌紧张加强、交感神经兴奋和某些激素分泌(如甲状腺激素)分泌增加,产热增多。 

  4.基础代谢 
  基础状态下(空腹、清醒静卧、环境温度20~30℃、精神安宁)的能量代谢称为基础代谢。单位时间的基础代谢称为基础代谢率(basal metabolism rate, bmr),单位是kj/ m2·h。基础代谢不是机体最低的代谢水平,慢波睡眠期间的代谢水平最低。在临床上常以相对值来表示,正常值为±15%。在甲亢时或甲减则升高或降低。 

  第二节 体温 

  1. 体温及其生理波动 
  体温是指身体内部或深部的平均温度。临床上常用腋窝、口腔或直肠的温度代表体温。其中直肠温度最高,口腔温度最低。 
  体温的生理波动 :波动范围< 1℃  
  ①昼夜节律:2~6时体温最低,13~18时最高。②性别: 成年女性比男性平均高0.3℃,在一个月经周期中,以排卵日的体温最低。③年龄:儿童略高于成人,新生儿和老年人的体温较低。④肌肉活动:劳动或运动可使体温暂时轻度升高。⑤其他:精神因素、环境温度等也可引起体温变化。 

  2. 机体的产热与散热 
  2.1 产热: 安静时机体的产热主要来自内脏器官(尤其是肝脏),约占总热量的56%。劳动或运动时的主要产热器官是骨骼肌,约占总产热量的90%。进食、环境温度和精神活动等均可影响产热。 
  2.2 散热的主要部位是皮肤,约占总散热量的90%,其次是肺、肾等。机体散热的方式有 : ①辐射:即机体以热射线的形式向外界散热。散热量和皮肤温度与周围环境的温差以及人体的有效散热面积呈正变。②传导:指机体的热量直接传给与它接触的较冷物体。临床上用冰袋、冰帽等为高热病人降温即利用此原理。③对流散热:指通过气体来交换热量。上述三种方式散热的条件是皮肤温度高于环境温度。 ④蒸发:包括不感蒸发和发汗,不感蒸发是指皮肤有水分渗出而在未变成液滴之前即已蒸发,或从呼吸道呼出,机体常常感受不到。该活动与汗腺无关,成人每天经此途径蒸发水分约1000 ml;发汗(可感蒸发) :汗腺分泌汗液而散热。是环境温度高于或接近皮肤温度时,机体惟一的散热形式。临床上对高热病人用酒精或温水擦浴,就是利用酒精或温水的蒸发速度快来促进散热,从而降温。 

  3. 体温调节 
在人和恒温动物,机体通过神经和体液因素等调控机制,使产热过程和散热过程维持相对稳定,称为自主性体温调节;而机体在不同的环境中采取不同的姿势和行为如增减衣服等以达到保温或降温等,称为行为性体温调节。 
  3.1 温度感受器 
  包括外周和中枢温度感受器, 前者分布在皮肤和内脏,对寒冷刺激较敏感。中枢温度感受器分布在脊髓、延髓、脑干网状结构及下丘脑,对温热刺激较敏感。 
  3.2 体温调节中枢与调定点学说 
  体温调节的基本中枢位于视前区-下丘脑前部,此处起着调定点(set point)的作用。当体温低于该值时冷敏神经元兴奋,一方面通过使骨骼肌的紧张性增加(如寒颤)和非战栗产热等作用使产热过程增强,另一方面使皮下血管收缩,以减少散热。反之,热敏神经元兴奋使产热减少,皮下血管舒张、发汗等一系列散热活动加强。