基础医学能量代谢和体温课件

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1、第七章能量代谢和体温第一节能量代谢(energymetabolism)能量代谢：生物体内物质代谢过程中伴随的能量释放、转移和利用。一、食物的能量转换（一）ATP是体内能量转换和利用的关键物质生物体细胞不能直接利用食物的能力进行生理活动。机体能量的直接供应者是三磷酸腺苷（ATP)。ATP分子蕴藏着大量的能量：一克分子ATP断裂一个高能磷酸键变成ADP,可释放33.4KJ的能量。－－体内重要的储能物质。CP（磷酸肌酸）也是体内含高能磷酸键的物质。ATP将能量转给肌酸以CP的形式储存；ATP转化成ADP后，CP再将能量转给ADP以形成A

2、TP。劳动和运动的人，肌肉中的ATP和CP比一般人多。ATP也是临床的辅助用药。能源物质氧化分解H2O＋CO2能量释放热能散发、维持体温（>50％）自由能化学功机械功转运功上述能量释放、转移和利用的结果，除骨骼肌完成的机械功外，其余均转变为热能。生理学以及营养学上通用的法定能力计量单位是焦耳（Joules,J)或千焦耳（kilojoules,KJ)。ATPADP+P二、能量代谢的测定（一）与能力代谢测定有关的几个概念1.食物的热价(thermalequivalentoffood)一克食物在体内氧化或在体外燃烧时释放出的能量。前者为

3、生物热价，后者为物理热价。糖和脂肪的两种热价相等，蛋白质体内不能彻底氧化分解，部分以尿素形式排出。营养物质产热量1糖4.1kcal/g17kJ/g蛋白质4.3kcal/g18kJ/g脂肪9.0kacl/g40kJ/g3.呼吸商(respiratoryquotient)单位时间内机体CO2产量与O2消耗量的比值。以RQ表示2.食物的氧热价(thermalequivalentofoxygen)某种物质氧化时，消耗一升氧所产生的热量为该物质的氧热价。糖5.0kcal/L21.0KJ/L蛋白质4.5kcal/L18.8KJ/L脂肪4.7k

4、cal/L19.9KJ/LRQ＝CO2mlO2ml某营养物质在体内氧化时产生的CO2和O2消耗量之比称为该物质的呼吸商。糖＝1.0，脂肪＝0.71，蛋白质＝0.80.影响呼吸商的因素：细胞可以将一种物质转变成另一种物质：糖在体内转化成脂肪时，RQ可大于1。代谢影响：无氧酵解增加，大量乳酸产生，CO2排出增加，RQ增大。过度通气，大量CO2排出，RQ增大。人日常以三大营养物质混合饮食，RQ变动于0.71~1.00混合饮食时，RQ0.854.非蛋白呼吸商(NPRQ)去除蛋白质在体内氧化时所消耗O2和产生的CO2量，算出的糖和脂肪氧化

5、的CO2量和O2消耗量的比值，即为非蛋白呼吸商NPRQ。根据NPRQ查表可算出糖和脂肪各氧化了多少以及它们的氧热价。二、能量代谢测定的原理和方法原理：根据“能量守恒”定律，机体所利用的蕴藏于食物中的化学能，应该与最终转化成的热能与所作的外功的和相等。因此，在避免作外功的情况下，可测定机体在单位时间内向外散发的热量来计算能量代谢率。方法：（一）直接测热法（directcalorimetry)利用特殊装置，搜集受试者在一定时间内发散出来的总热量再换算成单位时间的能量代谢率。装置复杂，除特殊研究需要外，一般采用间接测热法。（二）间接测热

6、发：根据化学反应中反应物的量与产物的量之间存在一对比例关系的原理。如氧化1mol的葡萄糖，消耗6mol的O2,产生6mol的CO2和6mol的H2O，并且释放一定的能力。同一化学反应，不论经过何种中间步骤，此定比关系不变，三大营养物质的氧化反应同样如此。间接测热法依据这种定比关系，测出单位时间内氧化分解的糖、脂肪和蛋白质各占多少，再算出该段时间内释放出的能量。间接测量法的测算方法：1.测出24小时尿氮、耗O2量和CO2产量(测6分钟呼吸)。2.根据尿氮量推出算出体内被氧化的蛋白质量(蛋白质量＝尿氮量6.25)以及它们氧化时的产热

7、量。3.从总耗O2量和CO2产量中减去蛋白质部分，算出糖和脂肪氧化时产生的CO2量和消耗的O2量，推算出非蛋白呼吸商。4.从非蛋白呼吸商查表得出氧热价，算出非蛋白代谢的产热量。5.蛋白质代谢产热量与非蛋白代谢产热量之和为24小时的总产热量。举例：受试者测出24小时耗氧量400L，CO2产量340L，尿氮12克。(1)蛋白质代谢：蛋白质氧化量：126.25=75g产热量：18kJ/g75=1350kJ耗O2量：0.95/L75=71.25LCO2产量：0.76L75=57L(2)非蛋白代谢：耗O2量：400L-71.25L=

8、328.75LCO2产量：340L-57L=283LNPRQ：283/328.75=0.86(3)非蛋白代谢产热量：查表:NPRQ0.86时，氧热价20.4kJ/L328.75L20.4kJ/L=6707.5kJ(4)24小时总产热量：1350k