第九章 能量代谢和体温调节

了解能量代谢的过程和人体体温的调节

第一节 能量代谢一、能量在体内释放、贮存和利用（一）三大营养物质的代谢放能 人体各种生理活动所需要的能量来自于食物

中的糖、脂肪和蛋白质中蕴藏的化学能。

机体所需能量绝大部分是由糖提供的。 由消化道吸收入血液的糖可直接供结组织细胞代谢

需要，也可以糖原形式储存于肝脏和肌肉中，分别称肝糖原和肌糖原。

肝糖原的主要作用是维持血糖水平相对稳定。 肌糖原是体内可随时可动用的能源储备。 糖可通过有氧代谢和无氧酵解供能；无氧酵解的产

物为乳酸。 脑组织所消耗的能量主要靠糖的有氧氧化供结，故

对缺氧非常敏感，同时脑组织耗能多，而糖原贮量少，因此脑的机能对血糖水平有较大的依赖。

糖

在正常情况下，人体所需能量部分来自于脂肪。

脂肪是体内多种能源物质储存的主要形式。

脂肪

蛋白质 蛋白质是构成机体的主要成分之一。 在正常情况下，机体不依靠蛋白质供能，只

有在长期不能进食或消耗量极大的情况下，蛋白质才分解供能，以维持必要的生理活动。

在体内，多种能源物质释放的能量，大部分转化为热能以维持体温，余下的部分转移给 ATP ， ATP 分解为各种生理活动提供能量。

此外 ATP 还可将能量转移给肌酸，生成磷酸肌酸，作为暂时储存的能量。

（二）体内能量的去路

体内能量的释放和利用

（一）直接测热法 直接测热法是利用各种类型的热量计，使

实验对象居于其中，直接测定在一定时间内所发散出的热量，由于该方法的装置庞大而复杂，故实际工作中不予采用。

二、能量代谢的测定

通过各种营养物质氧化分解时释放的能量以及三种营养物质各氧化了多少，就可以间接算出机体单位时间内产生的热量。

食物的呼吸商、热价和氧热价的概念 1 呼吸商： RQ ＝ CO2 产生量 / 耗 O2 量 2 食物的热价： 1 ｇ食物在氧化时所释放出

来的热量，称为食物的热价。 3 食物的氧热价：某种食物氧化时 , 每消耗

1L 氧所产生的热量称为该种食物的氧热价。

（二）间接测热法

三种营养物质氧化的几种数据

─────────────────────────── 物 质　耗氧量 产 CO2 量 物理热价 生理热价 氧热价 呼吸商　　　 (L/g) (L/g) (KJ/g) (KJ/g) (KJ/g) (R Q)─────────────────────────── 糖 0.83 0.83 17.0 17.0 21.0 1.00 脂 肪 1.98 1.43 39.8 39.8 19.7 0.71 蛋白质 0.95 0.76 23.5 18.0 18.8 0.85───────────────────────────

① 测定 CO2 产生量和耗 O2 量 ② 测定尿氮量 ③ 计算出 NPRQ ： ④ 查出非蛋白食物氧热价 ⑤ 计算出非蛋白食物的产热量 ⑥ 能量代谢计算：

间接测热法步骤

非蛋白呼吸商和氧热价

单位时间内每平方米面积发散的热量。

（三）衡量能量代谢率的单位

（一）食物的特殊动力效应 人进食后一段时间内（从进食后 1h 开始 , 持续 7 ～

8h ），即使同样处于安静状态 ,但产热量却比进食前有所增加，食物能使机体产生“额外” 热量的现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应不同，进食蛋白质时产热量增加 30 ％，混合性食物增加 10 ％，糖和脂肪增加 4～ 6 ％。

其产生的机制尚不十分清楚，可能与肝脏处理蛋白分解产物时的额外能量消耗有关。

三、影响能量代谢率的因素

（二）肌肉运动 肌肉活动对能量代谢

的影响最为显著。机体任何轻微的活动都可提高代谢率。剧烈运动时其耗氧量可增加 10～ 20 倍。

机体不同状态时的能量代谢率

─────────────── 状态 产热量 (KJ/m2.min) ───────────────躺卧 2.73开会 3.40擦窗子 8.30洗衣 9.89扫地 11.37打排球 17.05打篮球 24.22踢足球 24.98持重机枪跃进 42.39───────────────

（三）环境温度的影响 人体在安静时的能量代谢，在 20℃ ～ 30℃的环境中最稳定。

当环境温度低于 20℃时，代谢率有所增加，在 10℃以下，则代谢率显著增加；

当环境温度为 30~40℃时，代谢率的增加主要是由于体内化学过程反应速度加快，同时还有发汗以及呼吸、循环机能增强所致。

（四）精神活动 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 4%。

但精神处于紧张状态（烦躁、恐惧、情绪激动等）时，由于会导致无意识的肌肉紧张性增强、交感神经兴奋及促进代谢的内分泌激素释放增多等原因，产热量可显著增加。

人体在基础状态下（即清醒、安静、空腹）的能量代谢，称为基础代谢。

单位时间内的基础代谢，称为基础代谢率。

四、基础代谢

第二节 体温调节一、体温及其正常波动（一）、体温及其测量 体温是指机体深部的温度。 测量部位：直肠， 舌下，腋窝 1 肛温：正常为 36.9～ 37.9℃。 � 2 口温：约比直肠低 0.2℃，为 36.7 ～ 37.2℃。

3 腋温：约比口腔低 0.3℃，为 36.4～ 36.2℃。

（二）体温的生理波动1 昼夜变化 清晨 2－ 6时体温最低，午后 1－ 6时最高，周期变动幅度一般不超过 1°C ，体温的这种周期性波动称为昼夜节律或日周期 （ circadian rhythm)。

2 性别差异 ⑴成年女子体温平均比男子高 0.3℃。 ⑵女子体温随月经周期而产生周期性变动。排卵日最低（约 1℃）。

女子月经周期体温变动

3 年龄差异 新生儿体温变动大，老年人体温低。4 其他 肌肉活动 情绪激动、精神紧张、进食等都会影响体温 季节和地区 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松弛，使体温降低

（一）产热过程1 产热器官 在安静时，内脏器官，主要是肝脏。 在劳动时或运动时的主要产热器官是骨骼肌。

二、产热和散热

2 产热的调节反应1 ）提高代谢率2 ）寒战：是寒冷环境中最有效的产热方式，

可提高代谢率 4~5 倍

产热活动的调节

⑴ 寒冷刺激时↓

交感 - 肾上腺髓质↓

NE 、 E↑↓

产热量↑

特点：作用迅速， 维持时间短。

⑵ 机体在寒冷环境几周后↓

甲状腺↓

T3 、 T4 ↑↓

代谢率↑ ( 增加 4 ～ 5 倍 )↓

产热量↑特点：作用缓慢，维持时

间长

体热除一小部分随呼吸和粪、尿等排泄物散发外，绝大部分通过皮肤散发。

1 散热方式 1 ）辐射散热 2 ）对流散热 3 ）传导散热 4）蒸发散热：分不感蒸发和发汗

（二）散热过程

1 ）发汗 汗腺的活动受交感神经支配，其节后纤维释

放的是乙酰胆碱。汗液是低渗的。2 ）循环系统的调节反应：支配皮肤的交感神经紧张度下降，小动脉舒张，动－静脉吻合支开放，皮肤血流量增加，散热量增加。

2 散热的调节反应

皮肤的血流变更在散热调节中的作用原理

（一）温度感受器1 外周温度感受器：皮肤、粘膜、腹腔脏器2 中枢温度感受器：热敏神经元和冷敏神经元。（二）体温调节中枢 下丘脑是体温调节的主要中枢。下丘脑的视前区 -下丘脑前部是体温调节的中心部位。

三、体温调节

调定点学说：丘脑的视前区—下丘脑前部中的中枢温度敏感神经元在调节体温衡定中起调定点作用，这些神经元感受温度的阈值为 37℃。这个阈值称为体温稳定的调定点。

（三）关于调节体温相对稳定的学说

致热原使调定点↑孕激素使调定点↑

当温度超过 37℃时热敏神经元活动增强，使散热增加，产热减少，结果温度降至正常。

当温度低于 37℃时，热敏神经元活动减弱，使散热减少，冷敏神经元神经元活动兴奋，产热增多，所以体温回升致正常水平。

对细菌感染导致发热的解释 调定点学说对细菌所致的发热现象的解释：是调定点上移的结果。

（一）发热（二）体温过低

四、体温调节障碍