人体机能学课件第四章能量代谢和体温

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1、第四章能量代谢和体温第一节能量代谢第二节体温及其调节食物的热价，氧热价，呼吸商影响能量代谢的因素；基础代谢率的概念产热的主要器官及影响因素散热的方式（辐射，传导，对流和蒸发）学习目标第一节能量代谢新陈代谢同化作用（合成代谢）--耗能异化作用（分解代谢）--放能能量代谢生物体内物质代谢中伴随着的能量的释放、转移和利用，称为能量代谢（energymetabolism)。新陈代谢（metabolism）是生命最基本的特征。一、机体能量的来源与利用（一）机体能量的来源：食物中的糖，脂肪和蛋白质的氧化分解糖：机体的

2、主要能源70%脂肪：提供大约30%的能量蛋白质（氨基酸）：提供少量的能量葡萄糖（1mol）有氧氧化：38molATP无氧氧化：2molATP（糖酵解）（二）能量的去路能量的贮存利用形式——ATPATP的贮存库——磷酸肌酸(creatinephosphate,CP)50％转化为热能维持体温其余大部分以高能磷酸键的形式储存糖、脂肪、蛋白质分解氧化CO2、H2O、尿素、尿酸等热能化学能转移ATPO2ADPPi利用能量肌肉收缩神经传导吸收、分泌合成代谢其他热能、外功(三)能量的转移和利用能量平衡Ein=EoutE

3、inEout二、能量代谢的测定能量代谢率：单位时间内机体所消耗的能量。原理：能量守恒定律单位时间消耗的能量＝单位时间释放的能量＝热能+外功如果在测定时间内，肌肉不对外作功，则测热量就可近似代表能量代谢率。能量代谢测定方法：直接法，间接法利用特殊的测量装置直接测量整个机体在单位时间内向外界环境散发的总热量。（一）直接测热法基本原理：利用化学反应的定比定律，查出一定时间内机体中氧化分解的糖、脂肪和蛋白质各有多少，就可计算该段时间内机体所释放出的总热量。C6H12O6+ 6O2= 6CO2+ 

4、6H2O+ΔH（二）间接测热法食物热价-1g食物氧化时释放出来的能量，反映了一定量的能源物质贮存能量的大小。食物的氧热价-某种营养物质氧化时，消耗1L氧所产生的热量。呼吸商(RQ)-在一定时间内，机体的CO2产生量和氧耗量的比值。产生的CO2ml数消耗的O2ml数RQ=以葡萄糖作为呼吸底物，且完全氧化时，呼吸商是1C6H12O6+6O2→6CO2+6H2ORQ=6/6=1.0以脂肪为呼吸底物，呼吸商小于1，如以棕榈酸作为呼吸底物，C16H32O2+23O2→16CO2+16H2ORQ=16/23=0.7以

5、蛋白质为呼吸底物，如以亮氨酸作为呼吸底物，2C6H13O2N＋15O2→12CO2＋2NH3＋10H2ORQ=12/15=0.8由于糖、脂肪和蛋白质分子中所含碳、氢和氧的比例不同，氧化时所产生的二氧化碳和氧耗量也不同，故呼吸商也不相同1.可根据呼吸商的大小大致推测呼吸作用的底物及其性质的改变。2.混合食物中糖、脂肪和蛋白质氧化所占的百分比可以通过非蛋白呼吸商来推算。非蛋白呼吸商从总二氧化碳产量中和总耗氧量中减去相应部分蛋白质所消耗的氧量和二氧化碳产量，此时的二氧化碳产量和氧耗量之比值为糖和脂肪的混合呼吸商

6、，称为非蛋白呼吸商。根据非蛋白呼吸商值的大小，可推算机体糖和脂肪氧化的百分比，以及氧热价。间接测热方法产热量=氧热价（KJ/L）×O2耗量（L）(1)测定：24h耗氧量400L，CO2排出量340L，尿氮排出量12g。(2)蛋白质代谢：蛋白质分解量＝12g×6.25＝75g产热量＝17.99kJ/g×75g＝1349.25kJ耗氧量＝0.95L/g×75g＝71.25LCO2产生量＝0.76L/g×75g＝57L蛋白质的含氮量平均为16%，故在任何生物样品种，每克氮的存在，表示该样品中含有100/16=6

7、.25克的蛋白质。(3)非蛋白质代谢：耗氧量＝400L－71.25L＝328.75LCO2产生量＝340L－57L＝283L非蛋白呼吸商=283L÷328.75L＝0.86查表，NPRQ＝0.86时，氧热价为20.41kJ/L非蛋白代谢产热量＝20.41kJ/L×328.75L＝6709.79kJ(4)24h产热量：24h产热量＝1349.25kJ＋6709.79kJ＝8059.04kJ即24h能量代谢为8076kJ临床应用的简便方法（1）通常将蛋白质的消耗量忽略不计，只测定单位时间内的二氧化碳产量和氧耗

8、量，计算呼吸商，按非蛋白呼吸商查表，得到对应氧热价值，即可计算总产热量。（2）更简便测定方法是将呼吸商定为0.82（混合食物的呼吸商），只需测定单位时间内的氧耗量，便可计算机体的产热量。肌肉活动：最为显著。劳动或运动时耗氧量和能量代谢显著增加，可达安静时的10-20倍，因此能量代谢可作为劳动或运动时肌肉活动强度的指标。三、影响能量代谢的因素2.精神活动当精神活动处于紧张状态（烦恼、愤怒、恐惧或强烈情绪激动时），产热量可显著增加