1、 安安 徽徽 广播电视大学广播电视大学 人体生理学人体生理学 主讲主讲王本嫦王本嫦第一节第一节 能量代谢能量代谢 合成自身合成自身 分解自身分解自身同化作用同化作用 （物质代谢物质代谢）异化异化作用作用(合成代谢合成代谢)贮存能量贮存能量 释放能量释放能量（分解代谢分解代谢)转换转换 利用利用 （能量代谢能量代谢）新陈代谢新陈代谢：生命物质或机体与周围环生命物质或机体与周围环境间所进行的境间所进行的 物质交换和能量物质交换和能量转换的过程转换的过程 能量代谢能量代谢:生物体内物质代谢中伴随生物体内物质代谢中伴随着的能量的释放、转移和利用。着的能量的释放、转移和利用。一、能量的来源与去路一、能量
2、的来源与去路（一）能量的来源（一）能量的来源：1 1、糖：机体的主要能源、糖：机体的主要能源 70%70%（中国人）（中国人）2 2、脂肪：提供大约、脂肪：提供大约 30%30%的能量的能量3 3、蛋白质（氨基酸）：提供少量的能量、蛋白质（氨基酸）：提供少量的能量 能量的转移能量的转移 食物中的能量 100%自由能 95%ATP 45%各种功能活动 热量 50%热量 20-45%外功 0-25%糖、脂肪和蛋白质分子结构中糖、脂肪和蛋白质分子结构中的碳氢键蕴藏着化学能，在氧化过的碳氢键蕴藏着化学能，在氧化过程中碳氢键断裂，生成程中碳氢键断裂，生成CO2和和 H2O，同时释放出蕴藏的能。这些能量，
3、同时释放出蕴藏的能。这些能量的的50%以上迅速转化为热能，用于以上迅速转化为热能，用于维持体温，并向体外散发。维持体温，并向体外散发。其余不足其余不足50%则以高能磷酸键则以高能磷酸键-ATP的形式贮存于体内，供机体的形式贮存于体内，供机体利用。人体细胞只能直接利用利用。人体细胞只能直接利用ATP所释放的能量。所释放的能量。ATP 机体的能量货币（载体）机体的能量货币（载体）磷酸肌酸磷酸肌酸 ATP的缓冲物（储备）的缓冲物（储备）三种能源物质的比较三种能源物质的比较能源物质能源物质 糖糖 脂肪脂肪蛋白质蛋白质主要功能主要功能供给机体生命供给机体生命活动所需能量活动所需能量储存能量储存能量供给能
4、量供给能量构成细胞成构成细胞成分及某些生分及某些生物活性物质物活性物质占供占供能比例能比例70%30%很少很少供能特点供能特点有氧氧化（主有氧氧化（主要，尤其是脑）要，尤其是脑）无氧氧化（骨无氧氧化（骨骼肌）骼肌）短期饥饿时短期饥饿时成为主要供成为主要供能物能物长期饥饿脂长期饥饿脂肪耗竭时供肪耗竭时供能，以维持能，以维持生命生命储备情况储备情况较少，仅较少，仅150g占占体重体重20%二、能量代谢测定二、能量代谢测定 能量代谢率：能量代谢率：单位时间内机体的单位时间内机体的产热量产热量。能量守衡能量守衡：食物的化学能食物的化学能=热能热能+外功外功 能量代谢能量代谢=热能热能+外功外功+热储备
5、热储备（一）直接测热法（一）直接测热法 利用特殊的测量装置直接测量整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个机体在单位时间内向外界环境散发的总热量。的总热量。用于研究肥胖和内分泌障碍。用于研究肥胖和内分泌障碍。设备复杂，操作繁琐，应用受限。设备复杂，操作繁琐，应用受限。（二）间接测热法（二）间接测热法1、食物的热价：、食物的热价：1克食物在体内氧化时克食物在体内氧化时所释放出的热量。同一化学反应无论中所释放出的热量。同一化学反应无论中间过程和条件差异多大，释放的能量是间过程和条件差异多大，释放的能量是一定的。一定的。产物一致：食物在体内外的氧化其最终产物一致：食物在体内外
6、的氧化其最终产物是一样的。产物是一样的。能源物质能源物质 糖糖 脂肪脂肪 蛋白质蛋白质食物热食物热(KJ/g)(KJ/g)物理热价物理热价 生物热价生物热价 17.2517.25 17.25 17.2539.7539.7539.7539.7523.4323.4317.9917.99耗氧量耗氧量(L/g)(L/g)0.830.83 2.032.03 0.950.95产产COCO2 2量量(L/g)(L/g)0.830.83 1.431.43 0.760.76呼吸商呼吸商(RQ)(RQ)1.01.0 0.710.71 0.80.82、食物的氧热价、食物的氧热价 食物的氧热价食物的氧热价：某种营养物
7、质氧化某种营养物质氧化时，消耗时，消耗 1L氧所产生的热量。氧所产生的热量。3、呼吸商（、呼吸商（RQ）呼吸商（呼吸商（RQ）：）：在一定时间内，在一定时间内，机体的机体的CO2产生量和氧耗量的比值。产生量和氧耗量的比值。生理意义生理意义：可以比较精确的反映体：可以比较精确的反映体内营养物质氧化的比例。内营养物质氧化的比例。影响因素：影响因素：1）营养物质之间相互转化）营养物质之间相互转化 2）额外）额外CO2的产生的产生 3）某些病理状态的影响）某些病理状态的影响2、间接测热法的方法和测算原则、间接测热法的方法和测算原则（1）氧耗量和）氧耗量和CO2产生量的测定方法产生量的测定方法 闭合式测
8、定法：肺量计、代谢仪闭合式测定法：肺量计、代谢仪 开放式测定法：化学分析开放式测定法：化学分析（2）尿氮测定：可以估算出被氧化）尿氮测定：可以估算出被氧化分解的蛋白质量。分解的蛋白质量。P=6.25 x 尿氮量尿氮量（克）（克）非蛋白呼吸商（非蛋白呼吸商（NPRQ）：糖）：糖和脂肪氧化的和脂肪氧化的CO2产生量和耗氧量产生量和耗氧量的比值。用于估测非蛋白代谢中糖的比值。用于估测非蛋白代谢中糖和脂肪的相对数量。和脂肪的相对数量。NPRQ=(CO2-0.76P)/(O2-0.95P)其中其中 P 为蛋白质的量为蛋白质的量三、影响能量代谢的因素三、影响能量代谢的因素 1、肌肉活动：最为显著、肌肉活动
9、：最为显著 劳动或运动时耗氧量和能量代劳动或运动时耗氧量和能量代谢显著增加，成正比关系，可达安谢显著增加，成正比关系，可达安静时的静时的10-20倍，因此能量代谢可倍，因此能量代谢可作为劳动或运动时肌肉活动强度的作为劳动或运动时肌肉活动强度的指标。指标。2、环境温度、环境温度 2030oC:最稳定最稳定 20 oC:骨骼肌紧张性增强骨骼肌紧张性增强 30 oC:新陈代谢新陈代谢 3、食物的特殊动力效应、食物的特殊动力效应 人进食后一段时间内人进食后一段时间内(从进食后从进食后1h开始开始,持续持续78h),即使同样处于安即使同样处于安静状态静状态,但产热量却比进食前有所增加，但产热量却比进食前
10、有所增加，食物能使机体产生食物能使机体产生“额外额外”热量的现热量的现象称为食物的特殊动力效应。象称为食物的特殊动力效应。各种营养物质的食物特殊动力效各种营养物质的食物特殊动力效应不同，进食蛋白质时产热量增应不同，进食蛋白质时产热量增加加30，混合性食物增加，混合性食物增加10，糖和脂肪增加糖和脂肪增加46。4、精神紧张活动、精神紧张活动 精神紧张、情绪激动时，由精神紧张、情绪激动时，由于骨骼肌紧张度增加和促使物质于骨骼肌紧张度增加和促使物质代谢的激素（肾上腺素、甲状腺代谢的激素（肾上腺素、甲状腺素等）增多，使产热量增加。素等）增多，使产热量增加。基础状态的条件如下：基础状态的条件如下：清晨空
11、腹，即禁食清晨空腹，即禁食1214h，以排除食物特殊动力效应的影响。以排除食物特殊动力效应的影响。平卧，全身肌肉放松，尽力平卧，全身肌肉放松，尽力排除肌肉活动的影响。排除肌肉活动的影响。清醒且情绪安定，以排除精神清醒且情绪安定，以排除精神紧张的影响。紧张的影响。室温室温18-25，排除环境温度，排除环境温度的影响。的影响。（二）基础代谢率测定及其正常值（二）基础代谢率测定及其正常值BMR正常值：正常值：1015 甲亢：甲亢：+25+25+80%+80%；甲低：；甲低：-20%-20%-40%-40%发烧：体温每升高发烧：体温每升高11，BMRBMR升高升高13%.13%.3正常值：相对值在正常
12、值：相对值在-10%+15%之间属之间属于正常于正常4意义意义：诊断甲状腺疾病：诊断甲状腺疾病 甲亢：高出标准的甲亢：高出标准的2080%（+20+80%）甲减甲减：低于标准的低于标准的2040%（-20-40%）第二节第二节 体温及其调节体温及其调节概念概念：指机体深部的平均指机体深部的平均温度，即体内温度温度，即体内温度。意义：意义：体温的相对恒定是体温的相对恒定是机体新陈代谢和一切生命活机体新陈代谢和一切生命活动正常进行的必需条件动正常进行的必需条件。T T 2222心跳停止；心跳停止；T T 4343酶变性酶变性;T=27T=27低温麻醉。低温麻醉。一、人体正常体温及生理变动一、人体正
13、常体温及生理变动（一）正常体温（一）正常体温 1.1.肛温：正常为肛温：正常为36.936.937.937.9。2.2.口温：约比直肠低口温：约比直肠低0.2,0.2,为为36.7-37.236.7-37.2。3.3.腋温：约比口腔低腋温：约比口腔低0.3,0.3,为为36.736.737.237.2。（二）体温的生理变动（二）体温的生理变动 1.1.昼夜节律变化昼夜节律变化 人的体温在一昼人的体温在一昼夜中呈现周期性夜中呈现周期性波动，称为体温波动，称为体温的昼夜节律。的昼夜节律。2.2.性别差异性别差异 成年女子体温平均比男子高成年女子体温平均比男子高0.30.3。女子体温随月经周期而产生
14、女子体温随月经周期而产生周期性变动周期性变动。排排卵日最低卵日最低。3.3.年龄差异年龄差异 新生儿体温不稳定新生儿体温不稳定 幼儿成年人老年人。幼儿成年人老年人。4.其他其他 肌肉活动时，肌肉代谢明显增强，肌肉活动时，肌肉代谢明显增强，产热增加；产热增加；情绪激动、精神紧张、进食等情绪激动、精神紧张、进食等情况，都会影响体温；情况，都会影响体温；全身麻醉时，会因抑制体温调全身麻醉时，会因抑制体温调节中枢和扩张血管的作用及骨骼肌节中枢和扩张血管的作用及骨骼肌松弛，使体温降低。松弛，使体温降低。临床联系临床联系1、给患者测体温时应注意什么问题？、给患者测体温时应注意什么问题？2、根据新生儿、老年
15、人体温特点，、根据新生儿、老年人体温特点，护理上应注意什么问题？护理上应注意什么问题？(一一)产热产热 1.1.主要产热器官：主要产热器官：安静状态，主要产热器官是内脏。安静状态，主要产热器官是内脏。（尤其肝脏，其次是脑）（尤其肝脏，其次是脑）活动状态活动状态,主要产热器官是骨骼肌。主要产热器官是骨骼肌。二、机体的产热和散热二、机体的产热和散热 机体在寒冷环境几周后机体在寒冷环境几周后甲状腺甲状腺 T3、T4 代谢率代谢率(增加增加4 45 5倍倍)产热量产热量特点特点：作用缓慢，维持时间长作用缓慢，维持时间长 寒冷刺激时寒冷刺激时交感交感-肾上腺髓质肾上腺髓质 NE、E 产热量产热量特点特点
16、：作用迅速，作用迅速，维持时间短。维持时间短。2.产热活动的调节：产热活动的调节：肌紧张增强肌紧张增强+内分泌活动内分泌活动(二二)散热散热1.1.散热部位散热部位：主：皮肤主：皮肤面积大面积大与外界接触与外界接触血流丰富血流丰富有汗腺有汗腺次：次：呼出气、尿、粪呼出气、尿、粪 2.2.散热方式散热方式：机体散热方式有以下几种机体散热方式有以下几种:主：皮肤主：皮肤辐射散热辐射散热：指体热以热射线形式传给温度较低的周指体热以热射线形式传给温度较低的周围环境的散热方式。围环境的散热方式。辐射散热量取决于辐射散热量取决于 机体的有效辐射面积机体的有效辐射面积皮肤与环境的温度差皮肤与环境的温度差机体
17、的有效辐射面积机体的有效辐射面积皮肤与环境的温度差皮肤与环境的温度差 传导散热量取决于传导散热量取决于 与皮肤接触物体的温差与皮肤接触物体的温差与皮肤接触面积的大小与皮肤接触面积的大小与皮肤接触物体的导热性与皮肤接触物体的导热性传导散热传导散热：指体热直接传给与机体相接触的低温物体指体热直接传给与机体相接触的低温物体的散热方式。的散热方式。对流散热对流散热：指体热凭借空气流动与环境交换热量的指体热凭借空气流动与环境交换热量的 散热方式。散热方式。对流散热是传导散热的一种特殊形式。对流散热是传导散热的一种特殊形式。对流散热量主要取决于对流散热量主要取决于 空气温度空气温度风速风速空气温度空气温度
18、蒸发散热：蒸发散热：水分在皮肤和粘膜表面由液态转水分在皮肤和粘膜表面由液态转化为气态，同时带走大量热量的散热化为气态，同时带走大量热量的散热方式。方式。蒸发散热量主要取决于空气蒸发散热量主要取决于空气湿度湿度,当气温当气温体表温度（气温体表温度（气温 30）时，蒸发是唯一的散热）时，蒸发是唯一的散热途径途径 不感蒸发：又称不显汗。指机体不感蒸发：又称不显汗。指机体水分直接透出皮肤和粘膜表面蒸发散水分直接透出皮肤和粘膜表面蒸发散热的形式。热的形式。不感蒸发是持续进行的。不感蒸发是持续进行的。人体不感蒸发量约人体不感蒸发量约1000ml/1000ml/日。日。临床上给病人补液时应考虑到由临床上给病
19、人补液时应考虑到由 不感蒸发丢失的体液量。不感蒸发丢失的体液量。发汗：又称可感蒸发。汗腺分泌发汗：又称可感蒸发。汗腺分泌汗液，汗液蒸发带走热量。汗液，汗液蒸发带走热量。汗液：汗液：水分水分：9999固体固体：大部分为大部分为NaCLNaCL少量少量KCLKCL、尿素尿素、乳酸乳酸等等汗液流经汗腺排出管的起始部汗液流经汗腺排出管的起始部时，有一部分时，有一部分NaCL可被重吸收，可被重吸收，从而使最终排出的汗液成为低渗。从而使最终排出的汗液成为低渗。机体大量出汗可造成高渗性脱机体大量出汗可造成高渗性脱水，要补充大量的水份和适量的水，要补充大量的水份和适量的NaCL。三、体温调节三、体温调节（自主
20、性体温调节）（自主性体温调节）(一一)温度感受器温度感受器 1.1.外周温度感受器外周温度感受器 分布：分布：全身皮肤、某些粘膜和腹腔内脏等处。全身皮肤、某些粘膜和腹腔内脏等处。类型：温觉感受器和冷觉感受器类型：温觉感受器和冷觉感受器 作用作用：温度感受器传入冲动到达中枢后，：温度感受器传入冲动到达中枢后，除产生温觉外，还能引起体温调节反应。除产生温觉外，还能引起体温调节反应。2.2.中枢性温度敏感神经元中枢性温度敏感神经元 分布分布：下丘脑、脑干网状结构和脊髓等处：下丘脑、脑干网状结构和脊髓等处 分类：分类：热敏神经元和冷敏神经元热敏神经元和冷敏神经元 作用作用：血温血温热敏神经元冲动发放频
21、率热敏神经元冲动发放频率 散热反应散热反应，产热反应产热反应血温血温冷敏神经元冲动发放频率冷敏神经元冲动发放频率 散热反应散热反应，产热反应产热反应(二二)体温调节中枢体温调节中枢 调节体温的基本中枢位于下丘脑。调节体温的基本中枢位于下丘脑。PO/AHPO/AH（下丘脑的视前区下丘脑的视前区-下丘脑前部）下丘脑前部）不仅具有中枢温度感受器的作用，不仅具有中枢温度感受器的作用，(还还能对能对中脑、延髓、脊髓、皮肤等处传中脑、延髓、脊髓、皮肤等处传入的温度信息发生反应，以及能直接对入的温度信息发生反应，以及能直接对致热物质、致热物质、5-HT5-HT、NENE等物质发生反应，等物质发生反应，说明说
22、明PO/AHPO/AH具有体温调节整合中枢的地位。具有体温调节整合中枢的地位。人体最重要的体温调节人体最重要的体温调节中枢位于下丘脑。恒温动物中枢位于下丘脑。恒温动物下丘脑中存在调定点机制，下丘脑中存在调定点机制，即体温调节类似恒温器的调即体温调节类似恒温器的调节机制。节机制。恒温动物有一确定的调定点的数恒温动物有一确定的调定点的数值（如值（如37摄氏度），如果体温摄氏度），如果体温偏离这个数值，则通过反馈系统偏离这个数值，则通过反馈系统将信息送回下丘脑体温调节中枢。将信息送回下丘脑体温调节中枢。下丘脑体温调节中枢整合来下丘脑体温调节中枢整合来自外周和体核的温度感受器自外周和体核的温度感受器的信息，将这些信息与调定的信息，将这些信息与调定点比较，相应地调节散热机点比较，相应地调节散热机制或产热机制，维持体温的制或产热机制，维持体温的恒定。恒定。
