1、第七章第七章 能量代谢能量代谢(Energy metabolism)授课教师：郭瑞鲜授课教师：郭瑞鲜 副教授副教授中山医学院生理教研室中山医学院生理教研室 Email:Tel:15302243616本章内容本章内容第一节第一节 机体能量的来源和去路机体能量的来源和去路第二节第二节 能量代谢的测定能量代谢的测定第三节第三节 影响能量代谢的因素影响能量代谢的因素第四节第四节 基础代谢基础代谢体温要点本章要点本章要点l能量代谢能量代谢l食物的热价、氧热价、呼吸商、非蛋白呼食物的热价、氧热价、呼吸商、非蛋白呼吸商吸商l影响能量代谢的主要因素影响能量代谢的主要因素l基础代谢率基础代谢率体温内容第一节第一
2、节 机体能量的来源和去路机体能量的来源和去路一、能量的来源一、能量的来源二、二、ATP在能量代谢中的作用在能量代谢中的作用三、能量的转移、贮存和利用三、能量的转移、贮存和利用2能量代谢能量代谢(energy metabolism)伴随着物质代谢进行的能量的释放、伴随着物质代谢进行的能量的释放、转移、贮存和利用的全过程转移、贮存和利用的全过程一、能量的来源一、能量的来源糖：主要的能源物质糖：主要的能源物质 机体所需的总能量机体所需的总能量70%来自糖来自糖脂肪：最主要的能量储存形式脂肪：最主要的能量储存形式 机体所需的总能量机体所需的总能量3040%来自脂肪来自脂肪蛋白质：一般情况下，不靠蛋白质
3、供能蛋白质：一般情况下，不靠蛋白质供能二、二、ATP在能量代谢中的作用在能量代谢中的作用lATP贮存能量的主要部位是高能磷酸键贮存能量的主要部位是高能磷酸键lATP既是重要的贮能物质，又是直接的供能物质既是重要的贮能物质，又是直接的供能物质lATP是三大营养物质与机体功能系统之间的能量是三大营养物质与机体功能系统之间的能量传递者传递者三、能量的转移、贮存和利用三、能量的转移、贮存和利用糖糖蛋白质蛋白质脂肪脂肪热能热能(放散放散)(50)化学能化学能CO2H2OATPADPCCP Pi利用利用能能肌肉收缩肌肉收缩(机械能机械能)神经传导神经传导及生物电及生物电合成代谢合成代谢(化学能化学能)吸收
4、、分泌吸收、分泌其它其它贮存贮存转移转移(离子转运离子转运)图图7-1 能量的转移、储存和利用能量的转移、储存和利用分分解解氧氧化化释释放放能能第二节第二节 能量代谢的测定能量代谢的测定一、直接测热法一、直接测热法二、间接测热法二、间接测热法3一、直接测热法一、直接测热法原理：测定机体在单位时间散发的总热量原理：测定机体在单位时间散发的总热量二、间接测热法二、间接测热法（一）原理（一）原理 定比定律：在化学反应中，反应物的量与生定比定律：在化学反应中，反应物的量与生成物的量之间呈一定比例关系。成物的量之间呈一定比例关系。（二）测定参数及数据（二）测定参数及数据1.食物的食物的热价热价（ther
5、mal equivalent）卡价卡价(caloric value)：1克某种食物氧化（或在体外燃烧）时所释放的克某种食物氧化（或在体外燃烧）时所释放的热量。热量。生物热价：体内氧化释放的热量生物热价：体内氧化释放的热量 物理热价：体外燃烧释放的热量物理热价：体外燃烧释放的热量2.氧热价氧热价(thermal equivalent of oxygen):某种食物氧化时每消耗某种食物氧化时每消耗1升氧所产生的热量。升氧所产生的热量。3.呼吸商呼吸商（respiratory quotient,RQ）一定时间内机体氧化营养物质时，一定时间内机体氧化营养物质时，CO2产生量产生量与耗与耗O2量的比值量
6、的比值 RQ 4.非蛋白呼吸商非蛋白呼吸商（non-protein respiratory quotient,NPRQ）糖和脂肪氧化时糖和脂肪氧化时CO2产量与耗产量与耗O2量的比值，是量的比值，是估算糖和脂肪氧化比例的依据。估算糖和脂肪氧化比例的依据。与氧热价有一定的比例关系与氧热价有一定的比例关系产生产生CO2 mol数数产生产生CO2 ml数数耗耗O2 mol数数耗耗O2 ml数数（三）测定方法及应用（三）测定方法及应用 测定一定时间内耗测定一定时间内耗O O2 2量和量和COCO2 2产生量，根据有关数产生量，根据有关数据计算产热量的方法。据计算产热量的方法。1.1.闭合式测定法闭合式
7、测定法 2.2.开放式测定法开放式测定法（四）间接测热法的计算（四）间接测热法的计算 1.1.理论测算法理论测算法 2.2.简化测算法简化测算法 3.3.临床简便测算法临床简便测算法 4.4.静息能量消耗的测算静息能量消耗的测算间接测热法间接测热法理论测算法理论测算法 尿氮量尿氮量6.25=蛋白质量蛋白质量 蛋白质耗蛋白质耗O2量、量、CO2产生量产生量 非蛋白耗非蛋白耗O2量、量、CO2产生量产生量 非蛋白呼吸商非蛋白呼吸商表表7-2氧热价氧热价非蛋白非蛋白 产热量产热量+蛋白产热量蛋白产热量=总产热量总产热量第三节第三节 影响能量代谢的因素影响能量代谢的因素一、体表面积一、体表面积二、肌肉
8、活动二、肌肉活动三、食物的特殊动力效应三、食物的特殊动力效应四、精神活动四、精神活动五、环境温度五、环境温度六、其他因素六、其他因素4一、体表面积一、体表面积l体表面积(m2)=0.0061身高(cm)0.0128体重(kg)0.1529二、肌肉活动提高能量代谢二、肌肉活动提高能量代谢食物的特殊动力效应：进食能刺激机体产生额食物的特殊动力效应：进食能刺激机体产生额外的热量消耗外的热量消耗三、食物的特殊动力效应三、食物的特殊动力效应四、精神和情绪活动四、精神和情绪活动 通过引起肌紧张和激素释放来提高代谢率通过引起肌紧张和激素释放来提高代谢率五、环境温度五、环境温度 2030时最稳定，温度升高或降
9、低都提高代时最稳定，温度升高或降低都提高代谢率谢率六、其他因素六、其他因素 年龄、性别、睡眠、激素等年龄、性别、睡眠、激素等第四节第四节 基础代谢基础代谢一、基础代谢及基础代谢率的测定一、基础代谢及基础代谢率的测定（一）基础代谢和基础代谢率（一）基础代谢和基础代谢率（二）测定（二）测定BMR的基本条件的基本条件（三）（三）BMR的测定方法及其正常值的测定方法及其正常值二、测定二、测定BMR的临床意义的临床意义（一）基础代谢和基础代谢率（一）基础代谢和基础代谢率l基础代谢基础代谢(basal metabolism)在基础状态下的能量代谢在基础状态下的能量代谢l基础代谢率基础代谢率(basal m
10、etabolism rate,BMR)单位时间内每平方米体表面积的基础代谢单位时间内每平方米体表面积的基础代谢l基础状态：基础状态：空腹、清醒、安静、平卧、空腹、清醒、安静、平卧、2025 此时体内能量消耗只用于维持一些基本的生命活此时体内能量消耗只用于维持一些基本的生命活动如呼吸、循环、神经活动、腺体分泌等。动如呼吸、循环、神经活动、腺体分泌等。例：呼吸商例：呼吸商0.85 0.85 查表查表得氧热价得氧热价20.34 KJ20.34 KJL,L,实实际测得一际测得一2020岁女子基础状态下岁女子基础状态下1 1小时耗氧量为小时耗氧量为15 L15 Lh h，由身高，由身高160cm160c
11、m和体重和体重50kg50kg根据公式计算出根据公式计算出体表体表面积面积为为1.51.5m m2 2,则她的则她的BMRBMR为：为：20.34 20.34 KJKJL L 15 L 15 Lh h 1.5m 1.5m2 2 203.4203.4 KJ KJ(m(m2 2h)h)查表查表得得2020岁女子的正常岁女子的正常BMRBMR为为146.5 146.5 KJKJ(m(m2 2h)h)，所，所以此人超出正常值的以此人超出正常值的（203.4203.4146.5146.5）146.5146.5100%100%39%39%（三）（三）BMR的测定方法及其正常值的测定方法及其正常值二、测定基
12、础代谢率的临床意义二、测定基础代谢率的临床意义l10%15%正常正常 20%病态病态lBMR：甲状腺机能亢进甲状腺机能亢进、发热、糖尿病、发热、糖尿病、红细胞增多症、白血病及伴有呼吸困难的心红细胞增多症、白血病及伴有呼吸困难的心脏病等引起；脏病等引起；BMR：甲状腺机能低下甲状腺机能低下、病理性饥饿、阿、病理性饥饿、阿狄森病、肾病综合症及垂体性肥胖症等引起狄森病、肾病综合症及垂体性肥胖症等引起表表7-1 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 营养营养 物质物质 产热量产热量(kJ/g)耗氧量耗氧量(L/g)CO2产量产量(L/g)氧热价氧热价 (kJ/L)呼吸商呼吸商(RQ
13、)物理热价物理热价生物热价生物热价糖糖蛋白质蛋白质脂肪脂肪17.223.439.816.716.737.70.832.030.950.831.430.7621.018.819.71.000.800.71表表7-2 非蛋白呼吸商与氧热价非蛋白呼吸商与氧热价非蛋白呼吸商氧化的百分比%糖 脂肪氧热价非蛋白呼吸商氧化的百分比%糖 脂肪氧热价0.7070.00100.019.600.8654.1045.9020.410.711.1098.9019.640.8757.5042.5020.460.724.7695.2019.690.8860.8039.2020.510.738.4091.6019.700.8
14、964.2035.8020.560.7412.0088.0019.790.9067.5032.5020.620.7515.6084.4019.800.9170.8029.2020.670.7619.2080.8019.890.9274.1025.9020.720.7722.8077.2019.950.9377.4022.6020.770.7826.3073.7019.990.9480.7019.3020.820.7929.9070.1020.010.9584.0016.0020.870.8033.4016.6020.100.9687.2012.8020.930.8136.9063.1030.150.9790.409.5820.980.8240.3059.7020.200.9893.606.3721.030.8343.8356.2020.260.9996.803.1821.080.8447.2052.8020.311.00100.000.0021.130.8550.749.3020.36表表7-3 中国人正常基础代谢率的平均值中国人正常基础代谢率的平均值年龄年龄男性男性女性女性1115195.6172.51617193.5181.71819166.3154.02030157.9146.53140158.8147.04150154.2142.051以上以上149.2138.0
