1、 能量代谢能量代谢:指体内物质代谢过程中所伴随的指体内物质代谢过程中所伴随的 能量释放、转移、贮存和利用能量释放、转移、贮存和利用一、一、机体能量的来源机体能量的来源与去路与去路1 1、机体能量的来源、机体能量的来源 糖糖:70%(脑组织所需能量则完全来源于糖的有氧脑组织所需能量则完全来源于糖的有氧 氧化。氧化。缺氧和血糖水平过低,均可导致缺氧和血糖水平过低,均可导致来源来源 意识障碍、昏迷以及抽搐)意识障碍、昏迷以及抽搐)脂肪:脂肪:4050%(包括糖转化的脂肪)(包括糖转化的脂肪)蛋白质:数量很少蛋白质:数量很少(长期饥饿或极度消耗时,才长期饥饿或极度消耗时,才 成为主要能量来源成为主要能
2、量来源)糖原糖原:1%供神经代谢和爆发式运动供神经代谢和爆发式运动3.储存储存 脂肪脂肪:75%能量储存的主要形式能量储存的主要形式 蛋白质蛋白质:构成细胞的成分及合成酶和构成细胞的成分及合成酶和 激素等生物活性物质,长期激素等生物活性物质,长期 饥饿时动用饥饿时动用 2.2.能量去路能量去路 能源物质释放的能量有能源物质释放的能量有50%50%转化为热能,转化为热能,其余以自由能形式贮存于其余以自由能形式贮存于ATPATP中。除骨骼肌中。除骨骼肌运动时所完成的机械外功,其余的自由能运动时所完成的机械外功,其余的自由能最终也转变为热能。最终也转变为热能。2 机机体体内内能能量量的的转转移移和和
3、利利用用 机体内能量的转移和利用机体内能量的转移和利用 (1 1)食物的热价)食物的热价 1 1克食物在氧化时所释放出来的热量称为食物的克食物在氧化时所释放出来的热量称为食物的 热价。单热价。单 位位:kJ:kJ或或kcalkcal物理热价:物理热价:在体外燃烧时释放的热量在体外燃烧时释放的热量生物热价:生物热价:在体内氧化时所产生的热量在体内氧化时所产生的热量 (表表)糖与脂肪:物理热价生理热价糖与脂肪:物理热价生理热价 蛋蛋 白白 质:物理热价生理热价质:物理热价生理热价 (蛋白质在体内不能被彻底氧化分解,有蛋白质在体内不能被彻底氧化分解,有 一部分以尿素的形式由尿中排泄)一部分以尿素的形
4、式由尿中排泄)二、能量代谢的测定二、能量代谢的测定(一一)与与能量代谢测定有关的几个概念能量代谢测定有关的几个概念 (2 2)食物的氧热价)食物的氧热价 某种营养物质在体内氧化时,每消耗一升氧所产某种营养物质在体内氧化时,每消耗一升氧所产生的热量称为该物质的氧热价生的热量称为该物质的氧热价 (3 3)呼吸商)呼吸商 (RQRQ)指一定时间内,机体指一定时间内,机体呼出的呼出的COCO2 2的量与吸入的的量与吸入的O O2 2量的比值。量的比值。RQRQ CO2CO2产生量产生量(ml)/(ml)/氧耗量氧耗量(ml)(ml)由于各种食物在体内氧化时的耗由于各种食物在体内氧化时的耗O O2 2量
5、、量、COCO2 2产生量产生量 的不同,故各种食物的的不同,故各种食物的RQRQ不同。根据不同。根据RQRQ可估计某可估计某 一段时间内机体氧化各种食物的比例一段时间内机体氧化各种食物的比例 RQRQ1.0 1.0 氧化糖;氧化糖;RQRQ0.71 0.71 氧化脂肪;氧化脂肪;RQRQ0.80 0.80 氧化蛋白质;氧化蛋白质;RQRQ0.850.85一般饮食。一般饮食。(二二)能量代谢测定的原理和方法能量代谢测定的原理和方法 原理原理 “能量守恒定律能量守恒定律”机体释放的能量机体释放的能量=热能热能+外功外功 安静时,外功安静时,外功=0=0 能量代谢能量代谢=机体在单位时间内散发的机
6、体在单位时间内散发的总热量总热量 因此,测定机体在单位时间内发散的总热量或因此,测定机体在单位时间内发散的总热量或 所消耗的食物量,可测算出整个机体在单位时间所消耗的食物量,可测算出整个机体在单位时间 内能量代谢的量,即能量代谢率内能量代谢的量,即能量代谢率 方法方法1、直接测热法:、直接测热法:直接测量从机体体表直接测量从机体体表、呼出气、呼出气、尿液和粪便排出的总热量。如果不做外功,该热量尿液和粪便排出的总热量。如果不做外功,该热量就是机体代谢的全部热量。这种方法测定准确,但就是机体代谢的全部热量。这种方法测定准确,但设备复杂,操作繁琐,现已极少应用设备复杂,操作繁琐,现已极少应用2、间接
7、测热法、间接测热法:利用利用“定比定律定比定律”(即反应即反应物的量与生成物的量呈一定的比例关系),物的量与生成物的量呈一定的比例关系),测得机测得机体单位时间的耗体单位时间的耗O2量和量和CO2产生量,便可计算出产产生量,便可计算出产热量,从而算出能量代谢率热量,从而算出能量代谢率 C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O+Q。举例:举例:受试者在标准状态下受试者在标准状态下24小时耗小时耗氧量:氧量:400L,CO2产生量:产生量:340L,尿氮量:,尿氮量:12克,计算克,计算24小时的能量代谢。小时的能量代谢。步骤:步骤:A、求出蛋白质代谢的耗氧量、求出蛋白质代谢的耗氧量、CO2产产
8、生量和产热量生量和产热量 蛋白质氧化量蛋白质氧化量=126.25=75g 产热量产热量=1875=1350kJ 耗氧量耗氧量=0.9575=71.25L CO2产生量产生量=0.76 75=57LB、非蛋白代谢非蛋白代谢 耗氧量耗氧量=400L71.25L=328.75L CO2产生量产生量=340L 57L=283L NPRQ=283L328.75L=0.86C C、计算非蛋白代谢的产热量、计算非蛋白代谢的产热量 查表查表 NPRQ=0.86时,氧热价为时,氧热价为20.40 kJ/L非蛋白代谢的产热量非蛋白代谢的产热量=328.75L 20.40kJ/L =6706.5kJD D、计算、计
9、算24h24h产热量产热量 24h产热量产热量=1350kJ+6706.5kJ=8056.5kJ 3、耗耗O2量与量与CO2产生量的测定方法产生量的测定方法(1)开放式测定法)开放式测定法 在机体呼吸空气的条件下测定耗氧在机体呼吸空气的条件下测定耗氧量和量和CO2产生量产生量(2)闭合式测定法)闭合式测定法 一般是使用能量代谢率测定器械一般是使用能量代谢率测定器械(如肺量计如肺量计)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、肌肉活动 对能量代谢的影响最大对能量代谢的影响最大运动或劳动的强度运动或劳动的强度 消耗的能量消耗的能量 能量代谢值可作为评价劳动强度的指标能量代谢值可作为
10、评价劳动强度的指标2、精神活动、精神活动 人在平静地思考问题时,能量代谢受到的人在平静地思考问题时,能量代谢受到的影响不大,其产热量一般不超过影响不大,其产热量一般不超过4%4%*精神紧张、情绪激动精神紧张、情绪激动 能量代谢能量代谢 *骨骼肌的紧张性骨骼肌的紧张性 *交感神经兴奋交感神经兴奋 儿茶酚胺释放儿茶酚胺释放 代谢率代谢率3、食物的特殊动力效应、食物的特殊动力效应 进食后一段时间内(从进食后进食后一段时间内(从进食后1h开始持续到开始持续到7-8h),),即使机体处于安静状态,机体产热量也要比进食前有即使机体处于安静状态,机体产热量也要比进食前有所增加,食物这种使机体产生额外的热量作
11、用,称为所增加,食物这种使机体产生额外的热量作用,称为食物的特殊动力效应食物的特殊动力效应蛋白质:蛋白质:25-30 糖和脂肪:糖和脂肪:4-5 混合性食物:混合性食物:1010机制:机制:尚不十分清楚,可能与肝脏处理蛋白分解产物尚不十分清楚,可能与肝脏处理蛋白分解产物 时的额外能量消耗有关时的额外能量消耗有关4、环境温度、环境温度 20-30度:稳定度:稳定 30 或或 20度(度(寒战和肌紧张增加)寒战和肌紧张增加)四、基础代谢四、基础代谢 1、概念、概念基础代谢基础代谢:指基础状态下的能量代谢指基础状态下的能量代谢基础代谢率基础代谢率(BMR):单位时间内的基础代谢单位时间内的基础代谢基
12、础状态基础状态:是指人体处于清醒而又极安静的是指人体处于清醒而又极安静的状态下,能量代谢不受肌肉活动、环境温状态下,能量代谢不受肌肉活动、环境温度、食物特殊动力效应及精神因素等的影度、食物特殊动力效应及精神因素等的影响。其能量消耗只用于维持心跳、呼吸等响。其能量消耗只用于维持心跳、呼吸等维持生命所必需的基本生理活动。维持生命所必需的基本生理活动。2、测定条件、测定条件(1)清晨空腹,即禁食清晨空腹,即禁食121214h14h,前一天应清淡,前一天应清淡、不不要太饱的饮食,要太饱的饮食,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(2)清醒且情绪安闲,清醒且情绪安闲,以排除精神紧张的
13、影响以排除精神紧张的影响(3)平卧平卧,全身肌肉放松全身肌肉放松,尽力排除肌肉活动的影响尽力排除肌肉活动的影响(4)室温室温18-2518-25,排除环境温度的影响排除环境温度的影响基础代谢率与年龄,性别及身材大小有关基础代谢率与年龄,性别及身材大小有关(见表见表)基础代谢率、肺活量、肾小球滤过基础代谢率、肺活量、肾小球滤过率、心输出量、主动脉和气管的横截面率、心输出量、主动脉和气管的横截面积积都与体表面积呈比例关系都与体表面积呈比例关系 体表面积(体表面积(m2)=0.0061 身高身高(cm)+0.0128 体重(体重(kg)0.1529 简易法简易法3、基础代谢率的测定和其正常值基础代谢
14、率的测定和其正常值基础代谢率基础代谢率=耗氧量耗氧量氧热价氧热价体表面积体表面积100%呼吸商为呼吸商为0.82时的氧热价为时的氧热价为20.19KJBMRBMR正常值正常值:10101515 2020可能是病态可能是病态 4、基础代谢率的临床意义基础代谢率的临床意义 有助于诊断某些疾病有助于诊断某些疾病 甲低:甲低:-40-40-20-20,甲亢:,甲亢:+25%-+80%+25%-+80%发烧:体温每升高发烧:体温每升高11,BMRBMR升高升高13%13%基础代谢率基础代谢率:发热、糖尿病、红细胞发热、糖尿病、红细胞增多症、白血病、肾上腺皮质功能亢进、增多症、白血病、肾上腺皮质功能亢进、
15、有呼吸困难的心脏病等有呼吸困难的心脏病等基础代谢率基础代谢率 :阿狄森病、肾病综合征、阿狄森病、肾病综合征、病理性饥饿、垂体性肥胖等病理性饥饿、垂体性肥胖等 一、体温及其正常变动一、体温及其正常变动(一)体温(一)体温 *概念:概念:通常是指机体深部温度,比较稳定通常是指机体深部温度,比较稳定 体核温度体核温度(深部温度深部温度)与与体表温度体表温度 意义:意义:体温的相对恒定是机体新陈代谢和一切生命体温的相对恒定是机体新陈代谢和一切生命 活动正常进行的必需条件。体温过高、过活动正常进行的必需条件。体温过高、过低低 都会影响酶的活性,导致生理功能的障碍,都会影响酶的活性,导致生理功能的障碍,甚
16、至造成死亡。如甚至造成死亡。如 T T 2222心跳停止;心跳停止;T T 4343酶变性而死亡酶变性而死亡;T=27 T=27低温麻醉低温麻醉在不同环境温度下人体体温分布图在不同环境温度下人体体温分布图*正常值:正常值:通常体温的测量部位为腋窝、口腔和直肠温通常体温的测量部位为腋窝、口腔和直肠温 1.1.肛温:正常为肛温:正常为36.936.937.937.9。2.2.口温:约比肛温低口温:约比肛温低0.2,0.2,为为36.736.737.737.7。3.3.腋温:约比口腔低腋温:约比口腔低0.3,0.3,为为36.036.037.437.4。肛温比较接近机体深部的温度,但由于测试肛温比较
17、接近机体深部的温度,但由于测试不便,临床常用口温和腋温。测定腋温时要注意不便,临床常用口温和腋温。测定腋温时要注意夹紧体温计和测量时间(约需夹紧体温计和测量时间(约需10min10min)。)。另外,科研中还常用食管温度(另外,科研中还常用食管温度(=体核温体核温 度)、鼓膜温度(度)、鼓膜温度(=下丘脑温度)下丘脑温度)(二)(二)体温的正常变动体温的正常变动(一般不超过一般不超过1)1)1、昼夜变化、昼夜变化:昼夜节律昼夜节律:人的体温在一昼夜中呈现周期性波动人的体温在一昼夜中呈现周期性波动 一般是清晨一般是清晨2 26h6h时最低,下午时最低,下午2 28h8h最高最高 体温的昼夜节律是
18、生物节律的表现之一体温的昼夜节律是生物节律的表现之一,与人昼动夜息的生与人昼动夜息的生 活规律,以及代谢、血液循环、活规律,以及代谢、血液循环、呼吸等机能的相应周期性变化有关呼吸等机能的相应周期性变化有关 长期夜间工作的人,上述周期性变化可以发生颠倒长期夜间工作的人,上述周期性变化可以发生颠倒2、性别、性别:女子比男子高女子比男子高0.3 度度 女子基础体温随月经周期而变动、女子基础体温随月经周期而变动、排卵日最低排卵日最低(如图如图)3、年龄:、年龄:新生儿体温成年人老年人新生儿体温成年人老年人 体温随着年龄的增长有逐渐降低的趋势(与代谢率降低体温随着年龄的增长有逐渐降低的趋势(与代谢率降低
19、 逐渐有关),大约每增长逐渐有关),大约每增长1010岁,体温约降低岁,体温约降低0.050.05。14141616岁的青年人体温与成年人相近岁的青年人体温与成年人相近 新生儿(特别是早产儿)由于体温调节机构尚未发育新生儿(特别是早产儿)由于体温调节机构尚未发育 完善、老年人由于调节能力差,易受环境温度的影响完善、老年人由于调节能力差,易受环境温度的影响4、肌肉活动、肌肉活动 肌肉活动时,肌肉代谢明显增强,产热增加,可使体温肌肉活动时,肌肉代谢明显增强,产热增加,可使体温 暂时升高暂时升高1 122。所以测体温时,要先让受试者安静。所以测体温时,要先让受试者安静 一段时间,小儿应防止其哭闹一段
20、时间,小儿应防止其哭闹5、环境温度、环境温度(三)(三)皮肤温度与平均温度皮肤温度与平均温度 机体最外层的温度称为皮肤温度机体最外层的温度称为皮肤温度 各部位差别较大,且与局部血流有关各部位差别较大,且与局部血流有关 1、平均皮肤温度、平均皮肤温度Tmst=0.2(T小腿小腿+T大腿大腿)+0.3(T胸胸+T上臂上臂)2、平均温度、平均温度Tmbt=aTcore+(1-a)Tmst 二、二、机体的产热和散热机体的产热和散热 人体正常体温的维持,是在体温调节机构的协调和控人体正常体温的维持,是在体温调节机构的协调和控制下,产热和散热过程达到动态平衡的结果制下,产热和散热过程达到动态平衡的结果(一
21、)产热(一)产热 1、主要产热器官、主要产热器官:内脏器官、骨骼肌、脑内脏器官、骨骼肌、脑 安静时:内脏器官安静时:内脏器官(特别是肝脏、(特别是肝脏、其次是脑)其次是脑)运动或劳动时:骨骼肌运动或劳动时:骨骼肌 占占90 2、机体的产热形式、机体的产热形式 *战栗产热战栗产热:骨骼肌紧张性增强的基础上发生的不骨骼肌紧张性增强的基础上发生的不 随意的节律性收缩随意的节律性收缩(频率为频率为10-2010-20次次/分分)特点特点:屈肌和伸肌同时收缩,不做外功但产热量很高屈肌和伸肌同时收缩,不做外功但产热量很高 机制机制:冷感觉器冷感觉器 传入神经传入神经 战栗的初级运动战栗的初级运动 中枢(下
22、丘脑后部背外侧靠近第三脑室壁)中枢(下丘脑后部背外侧靠近第三脑室壁)脑干脑干 前角运动神经元前角运动神经元 传出神经传出神经 战栗战栗 寒冷性肌紧张寒冷性肌紧张(战栗前肌紧张战栗前肌紧张)*非战栗产热非战栗产热(又称代谢产热又称代谢产热)机体所有的组织器官都能进行代谢产热机体所有的组织器官都能进行代谢产热 但褐色脂肪组织的产热量最大(约占但褐色脂肪组织的产热量最大(约占70%)3、产热活动的调节、产热活动的调节(1)体液调节)体液调节 *甲状腺激素甲状腺激素(主)(主):作用缓慢、持久:作用缓慢、持久 *E、NE、GH:作用迅速、时间短:作用迅速、时间短(2)神经调节)神经调节:寒冷刺激时寒冷
23、刺激时交感神经兴奋交感神经兴奋肾上腺髓质活动肾上腺髓质活动 肾上腺素、去甲肾上腺素释放肾上腺素、去甲肾上腺素释放 产热产热 机体在寒冷环境几周后机体在寒冷环境几周后下丘脑下丘脑TRH 腺垂体腺垂体 TSH 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(二)散热过程(二)散热过程 散热部位散热部位:主:皮肤主:皮肤 次:肺、尿、粪次:肺、尿、粪 (如表如表)散热方式散热方式:当外界气温低于人体表层温度时,人体主要当外界气温低于人体表层温度时,人体主要 通过通过辐射、传导和对流辐射、传导和对流方式散热,其散热量约方式散热,其散热量约 占总量占总量7070 当外界
24、温度接近或高于皮肤温度时,机体当外界温度接近或高于皮肤温度时,机体 的散热是依靠的散热是依靠蒸发蒸发方式散热方式散热 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1、皮肤散热方式、皮肤散热方式(1)辐射散热辐射散热 是机体以是机体以热射线热射线(红外线)形式将热(红外线)形式将热能传给外界较冷物体的一种散热方式能传给外界较冷物体的一种散热方式*条件条件:体表温度高于环境温度:体表温度高于环境温度*影响因素影响因素:体表温度与环境温度差:体表温度与环境温度差 有效辐射面积有效辐射面积在高温环境中作业(如舰船、炼钢人员)在高温环境中作业(如舰船、炼钢人员),因环境温因环境温度高于皮
25、肤温度,机体不仅不能辐射散热,反而会度高于皮肤温度,机体不仅不能辐射散热,反而会吸收周围的热量,故易发生中暑吸收周围的热量,故易发生中暑(2)传导散热传导散热 是指机体将热量直接传给同它接触是指机体将热量直接传给同它接触的较冷的物体的一种散热方式。的较冷的物体的一种散热方式。与皮肤接触物体的与皮肤接触物体的温度差温度差*影响因素影响因素 与皮肤接触与皮肤接触面积的大小面积的大小 与皮肤接触物体的与皮肤接触物体的导热性能导热性能水的导热性好,因此临床上常利用冷水袋或水的导热性好,因此临床上常利用冷水袋或冰袋为高热患者降温冰袋为高热患者降温脂肪的导热性差,因而肥胖者炎热的天气易脂肪的导热性差,因而
26、肥胖者炎热的天气易出汗出汗(3)对流散热对流散热 指通过气体或液体的流动散发体热的指通过气体或液体的流动散发体热的 形式,是传导散热的一种特殊形式形式,是传导散热的一种特殊形式*影响因素影响因素:气温、气温、风速风速衣服覆盖于体表,不易实现对流;棉、毛纤维间的衣服覆盖于体表,不易实现对流;棉、毛纤维间的空气不易流动,因此增加衣着可以保温御寒空气不易流动,因此增加衣着可以保温御寒若在较密闭的高温环境中(如船舱内)或闷热气候,若在较密闭的高温环境中(如船舱内)或闷热气候,因空气对流差,易发生中暑因空气对流差,易发生中暑(4)蒸发散热蒸发散热 通过水分从体表蒸发散热的一种方式通过水分从体表蒸发散热的
27、一种方式 蒸发蒸发1g水散热水散热2.43kJ 环境温度超过体表温度时,唯一的散热方式环境温度超过体表温度时,唯一的散热方式。*影响因素影响因素:湿度大,不易散热:湿度大,不易散热 风速大,散热快风速大,散热快*蒸发散热分不感蒸发和出汗蒸发散热分不感蒸发和出汗a、不感蒸发、不感蒸发:水分直接透出皮肤和粘膜表面,在未:水分直接透出皮肤和粘膜表面,在未聚成明显的水滴以前便蒸发掉的一种散热方式,在聚成明显的水滴以前便蒸发掉的一种散热方式,在蒸发表面上弥漫性进行(蒸发表面上弥漫性进行(不显汗)不显汗)皮肤皮肤:0.6-0.8L/d(2/3)呼吸呼吸:0.2-0.4L/d(1/3)1L/d 临床上给病人
28、补液时应考虑到由不临床上给病人补液时应考虑到由不 感蒸发丢失的体液量感蒸发丢失的体液量 b、出汗、出汗:又称可感蒸发:又称可感蒸发 人在安静状态下,当环境温度达到人在安静状态下,当环境温度达到3030左右时,左右时,便开始发汗;如果空气湿度大、衣着又多时,气便开始发汗;如果空气湿度大、衣着又多时,气 温达温达2525便可发汗;机体活动时,由于产热量便可发汗;机体活动时,由于产热量 虽然环境温度低于虽然环境温度低于2020亦可发汗亦可发汗发汗发汗速度取决于参活速度取决于参活 动的汗腺数量和它的活动强度动的汗腺数量和它的活动强度*影响因素影响因素:劳动强度、环境温度、湿度、风速等劳动强度、环境温度
29、、湿度、风速等 劳动、气温劳动、气温 出汗出汗 速度速度 散热散热 湿度湿度 蒸发困难蒸发困难出汗出汗 风速风速 蒸发容易出汗蒸发容易出汗 *中暑中暑:指因高温环境或受到烈日的暴晒而引起的疾病指因高温环境或受到烈日的暴晒而引起的疾病 高温、高湿、小风速(或无风)环境高温、高湿、小风速(或无风)环境辐射、传导、辐射、传导、对流的散热停止,蒸发散热困难对流的散热停止,蒸发散热困难 体热淤积体热淤积中暑中暑发汗散热是通过汗液蒸发吸收体表热量实现的,发汗散热是通过汗液蒸发吸收体表热量实现的,若若将汗液擦掉则不能起到蒸发散热的效果;汗腺缺乏将汗液擦掉则不能起到蒸发散热的效果;汗腺缺乏(如如烧伤病人烧伤病
30、人)或汗腺分泌障碍者,在热环境中就可导致体或汗腺分泌障碍者,在热环境中就可导致体温升高危及生命温升高危及生命3 3、汗液、汗液 *成分成分:刚分泌出的汗液类似血浆:刚分泌出的汗液类似血浆(但不含血但不含血浆蛋白浆蛋白)水分:水分:99 固体成份:大部分为固体成份:大部分为NaCl KCl、尿素、氨、乳酸、尿素、氨、乳酸 微量葡萄糖、氨基酸微量葡萄糖、氨基酸 汗液流经汗腺排出管的起始部时,有一部分汗液流经汗腺排出管的起始部时,有一部分NaClNaCl可被重吸收,从而使最终排出的汗液成为可被重吸收,从而使最终排出的汗液成为低渗低渗机体机体大量出汗大量出汗可造成可造成高渗性脱水高渗性脱水,要补充大,
31、要补充大量的水份和适量的量的水份和适量的aClaCl3、散热的调节反应、散热的调节反应(1)循环系统的调节反应循环系统的调节反应 辐射、传导和对流散热受温度差影响辐射、传导和对流散热受温度差影响 *炎热环境炎热环境:交感交感N紧张性紧张性皮肤小皮肤小A舒张舒张 动动-静脉吻合支开放静脉吻合支开放皮肤血流量皮肤血流量 皮肤温度皮肤温度 温度差温度差 散热散热 皮肤血流量皮肤血流量 汗腺提供水分汗腺提供水分 *寒冷环境寒冷环境:交感:交感N紧张性紧张性 皮肤血管皮肤血管收缩收缩血流量血流量散热散热 *环境适中环境适中:皮肤血管口径适中:皮肤血管口径适中皮肤皮肤温度适中温度适中体热平衡体热平衡(2)
32、出汗及其调节出汗及其调节 *汗腺是单管腺,由分泌部和导管部组汗腺是单管腺,由分泌部和导管部组成,受交感神经胆碱能纤维支配成,受交感神经胆碱能纤维支配 *发汗是一种反射性活动:皮肤温度感发汗是一种反射性活动:皮肤温度感受器受器传入神经传入神经出汗中枢(下丘脑)出汗中枢(下丘脑)传出神经传出神经 出汗出汗 *温热性出汗:由温热性刺激引起温热性出汗:由温热性刺激引起 *精神性出汗:由疼痛、精神紧张引起精神性出汗:由疼痛、精神紧张引起 精神性出汗中枢在大脑皮层运动前区。汗精神性出汗中枢在大脑皮层运动前区。汗液主要见于手掌、足跖、腋窝等处。在体温调液主要见于手掌、足跖、腋窝等处。在体温调节中无意义。节中
33、无意义。三、体温的调节三、体温的调节 *自主性体温调节自主性体温调节:机体在下丘脑体温调节机体在下丘脑体温调节中枢的控制下,通过增减皮肤血液、出汗、战中枢的控制下,通过增减皮肤血液、出汗、战栗及改变代谢率等生理反应,维持产热和散热栗及改变代谢率等生理反应,维持产热和散热过程的动态平衡。过程的动态平衡。*行为性体温调节行为性体温调节:机体在不同的温度环境中机体在不同的温度环境中的姿势和行为,特的姿势和行为,特别别是人为了保温或降温所采是人为了保温或降温所采取的措施,称为行为性体温调节。取的措施,称为行为性体温调节。后者以前者为基础,是对前者的补充后者以前者为基础,是对前者的补充 分布分布:全身皮
34、肤、某些粘膜和腹腔内脏:全身皮肤、某些粘膜和腹腔内脏 等处等处 类型类型:温觉感受器和冷觉感受器:温觉感受器和冷觉感受器 皮温皮温303535时时温觉感受器温觉感受器+温觉温觉 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 除产生温觉之外,还能引起体温调节反应,除产生温觉之外,还能引起体温调节反应,2、中枢温度感受器、中枢温度感受器*分类:分类:热敏感神经元和冷敏感神经元热敏感神经元和冷敏感神经元 血温血温热敏神经元冲动发放频率热敏神经元冲动发放频率 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*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
35、等处*作用作用:a、感受局部脑温度刺激、感受局部脑温度刺激(如图如图)b、将内外温度变化的信息会聚、将内外温度变化的信息会聚 c、直接对致热源、直接对致热源、5-羟色胺、羟色胺、NE及某些多肽及某些多肽 发生反应发生反应(二)体温调节中枢(二)体温调节中枢 体温调节中枢位于下丘脑,体温调节中枢位于下丘脑,PO/AH在在体温调节整合中起重要作用。体温调节整合中起重要作用。*破坏破坏PO/AH区,体温调节减弱或消失区,体温调节减弱或消失 *信息会聚于信息会聚于PO/AH区区 *PO/AH区对信息的整合型式同整体区对信息的整合型式同整体的体温调节反应相似。的体温调节反应相似。*PO/AH区的温度敏感
36、神经元对致热区的温度敏感神经元对致热原及化学物质反应型式同这些物质所引原及化学物质反应型式同这些物质所引起的体温调节反应是相对应的。起的体温调节反应是相对应的。(三)体温调节的调定点学说(三)体温调节的调定点学说调定点位于调定点位于PO/AHPO/AH区区即即体温调节类似恒温器的调节;体温调节类似恒温器的调节;PO/AHPO/AH中中的温敏的温敏N N元可能起着元可能起着“调定点调定点”的作用;的作用;“调定点调定点”所规定的温度值所规定的温度值决定着体温的决定着体温的高低高低三种营养物质氧化时的几种数据三种营养物质氧化时的几种数据营养物质营养物质 糖糖 蛋白质蛋白质 脂肪脂肪物理热价物理热价
37、(kJ/g)17.15 23.43 39.75生物热价生物热价(kJ/g)17.15 17.99 39.75营养学热价营养学热价(kJ/g)16.7 16.7 37.7耗氧量耗氧量(L/g)0.83 0.95 2.03CO2产量产量(L/g)0.83 0.76 1.43氧热价氧热价(kJ/L)21.00 18.80 19.6呼吸商呼吸商(RQ)1.00 0.80 0.71返回食物的热价返回食物的热价非蛋白呼吸商和氧的热价非蛋白呼吸商和氧的热价非蛋白呼吸商非蛋白呼吸商氧化的氧化的%糖糖(%)脂肪脂肪(%)氧热价氧热价(kJ/L)0.7070.710.720.730.740.750.760.770
38、.780.790.800.810.820.830.84100.0098.995.291.688.084.480.877.273.770.166.663.159.756.252.80.001.104.768.4012.015.619.222.826.329.933.436.940.343.8470219.6119.6219.6719.7219.7819.8319.8819.9319.9820.0320.0920.1420.1920.2420.290.850.860.870.880.890.900.910.920.930.940.950.960.970.980.991.00非蛋白呼吸商非蛋白呼吸商
39、氧化的氧化的%糖糖(%)脂肪脂肪(%)氧热价氧热价(kJ/L)50.7540157.560.864.267.570.874.177.480.784.087.290.493.696.8100.049.345.942.539.235.832.529.225.922.619.316.012.89.586.373.180.020.3420.4020.4520.5020.5520.6020.6520.7020.7620.8220.8620.9120.9621.0121.0721.12劳动或运动时的能量代谢值劳动或运动时的能量代谢值肌肉活动形式肌肉活动形式 平均产热量平均产热量kJ/(m2.min)静卧休
40、息静卧休息出席会议出席会议擦窗擦窗洗衣物洗衣物扫地扫地打排球打排球踢足球踢足球2.733.408.309.8911.3617.0424.96我国人正常的基础代谢率平均值我国人正常的基础代谢率平均值kJ/(h)年龄(岁)年龄(岁)1115 1617 1819 2030 3140 4150 50以上以上男性男性 195.6 193.5 166.3 157.9 158.8 154.2 149.2女性女性 172.6 181.8 154.2 147.1 147.1 142.5 138.7在环境温度为在环境温度为21时人体散热时人体散热方式及其所占比例方式及其所占比例散热方式散热方式 百分数()百分数(
41、)辐射辐射 传导传导 对流对流 70皮肤水分蒸发皮肤水分蒸发 27呼吸呼吸 2尿、粪尿、粪 12 机机体体内内能能量量的的转转移移和和利利用用 机体内能量的转移和利用机体内能量的转移和利用肺量计结构模式图肺量计结构模式图(1)代谢率测定器)代谢率测定器耗 氧 量 的 测 量耗 氧 量 的 测 量时间呼吸容积体表面积测算图体表面积测算图干扰干扰体温调节自动控制示意图体温调节自动控制示意图女子基础体温曲线女子基础体温曲线在不同环境温度下人体体温分布图在不同环境温度下人体体温分布图PO/AH区热敏神经元与冷的单位放电区热敏神经元与冷的单位放电频率对局部脑温变化的半对数曲线频率对局部脑温变化的半对数曲
42、线复习思考题复习思考题 1.1.简述间接测热法的基本原理。简述间接测热法的基本原理。2.2.临床常用简化法测定能量代谢,临床常用简化法测定能量代谢,其应用的根据是什么?其应用的根据是什么?3.3.简述影响能量代谢的因素。简述影响能量代谢的因素。4.4.何谓基础代谢?测定基础代谢何谓基础代谢?测定基础代谢 率需要控制哪些因素?率需要控制哪些因素?1.1.体温的生理变动表现在哪些方面?体温的生理变动表现在哪些方面?2.2.人体有哪些散热途径?皮肤的散热方式有人体有哪些散热途径?皮肤的散热方式有哪些?各有何意义?哪些?各有何意义?3.3.试以体温调定点学说解释体温调节机制。试以体温调定点学说解释体温调节机制。4.4.根据散热原理,应如何降低高热病人的体根据散热原理,应如何降低高热病人的体温?温?5.5.恒温动物在剧烈运动和寒冷环境中是如何恒温动物在剧烈运动和寒冷环境中是如何维持体温相对恒定的?维持体温相对恒定的?