专升本生理学-7能量代谢与体温

专升本生理学之能量代谢与体温思维导图，包括机体能量的来源和利用、影响能量代谢的主要因素、体温及其调节等。

能量代谢与体温

• 第一节 能量代谢
  • 一、机体能量的来源和利用
    • （一）能量的来源
      • 1.糖
        • 体内最主要的能源物质。
      • 2.脂肪
        • 脂肪是人体内重要的供能物质，又是储能的主要形式。在能量供应短缺时，机体主要由体内储存的脂肪氧化分解供能（脑组织除外）。
      • 3.蛋白质
        • 生理状态不供能。在体内糖和脂肪严重不足，例如长期不能进食或消耗量极大，能量极度缺乏时，机体才依靠分解蛋白质获得能量。
    • （二）能量的转移和利用
      • ATP既是机体的储能形式，也是直接供能物质。磷酸肌酸，为能量暂时储存形式。
  • 二、能量代谢的测定
    • 1.食物的热价
      • 1g营养物质在体内氧化时所释放出的热量称为该食物的热价。
      • 物理热价：指该食物在体外燃烧时所释放出的热量
      • 生物热价：指食物在体内氧化时所释放出的热量
    • 2.食物的氧热价
      • 某种营养物质被氧化时，每消耗1L氧所产生的热量称为该种食物的氧热价。
      • 利用氧热价计算产热量的公式为：某种食物的产热量=该食物的氧热价×该食物的消耗氧量。
    • 3.呼吸商
      • 氧化分解某种营养物质时，同一时间内CO2产生量与O2消耗量的比值称为呼吸商。
      • 糖尿病患者体内主要以脂肪供能，其呼吸商接近0.71
      • 长期饥饿状况下，机体主要依靠蛋白质氧化供给能量时，呼吸商接近0.80
      • 正常人进食混合性膳食时，呼吸商约为0.85
    • 4.非蛋白呼吸商
      • 由糖和脂肪（非蛋白质食物）氧化时的CO2产生量和耗O2量的比值。由于用于氧化的蛋白质数量极少，因此蛋白质的呼吸商忽略不计。
  • 三、影响能量代谢的主要因素
    • （一）肌肉活动
      • 最显著
    • （二）食物的特殊动力效应
      • 概念：人在进食后1小时左右到7～8小时内，其产热量比进食前有额外的增加，食物使机体产生额外热量的现象称食物的特殊动力效应。
      • 蛋白质的特殊动力效应最强，额外增热量可达30%，糖和脂肪的额外增热量约4%～6%，混合食物的额外增热量约10%。
    • （三）环境温度
      • 人在20～30℃的环境中能量代谢最稳定。
        • 当环境温度低于20℃时，代谢率即开始增加。这主要是由于寒冷刺激反射性地引起寒战、肌肉紧张度增加所致。
        • 当环境温度为30～45℃时，体内化学反应速度加快，发汗功能旺盛及循环、呼吸功能增强，代谢率也会增加。
    • （四）精神活动
      • 人体处于激动、恐惧和焦虑等紧张状态下，能量代谢率可显著增加。
  • 四、基础代谢
    • 基础状态：是指人体处于清醒、静卧、肌肉放松、空腹（禁食12-14小时）、环境温度在20～25℃、精神安定的状态。在这种状态下的能量代谢消耗，主要用在维持人体的心跳、呼吸等最基本生命活动。
    • 基础代谢是指基础状态下的能量代谢。
    • 基础状态下单位时间内的能量代谢，称为基础代谢率（BMR），是临床评价人体能量代谢水平的常用指标。
    • 一般来说，实际测得的BMR的数值与正常平均值比较，若相差在±15%之内，属于正常范围；若相差超过±20%，则可能是病理变化。
      • 发热、糖尿病等基础代谢率将升高
      • 肾上腺皮质和脑垂体的功能低下时，基础代谢率降低
      • 甲状腺功能亢进时，基础代谢率可高出正常均值的25%～80%
      • 甲状腺功能低下时，基础代谢率低于正常均值20%～40%
      • 一般体温每升高1℃，BMR将升高13%左右
• 第二节 体温及其调节
  • 人体的温度分为体表温度和深部温度。 体表温度指人体的皮肤温度，随着环境的变化而发生变化，很不稳定。 机体深部的平均温度称为体温。
  • 一、正常体温 及其生理变动
    • （一）正常体温
      • 直肠温度正常值为36.9～37.9℃，测定时应将体温计插入直肠6cm以上；
      • 口腔温度正常值为36.7～37.7℃，测定时应将温度计含于舌下，并避免经口呼吸及进食食物等因素的影响；
      • 腋窝温度正常值为36.0～37.4℃，测定时要保持腋窝干燥，上臂紧贴胸廓，持续时间不少于10分钟。
    • （二）体温的生理性变动
      • 1.昼夜变化
        • 清晨2～6时体温最低，午后1～6时最高，但波动幅度不超过1℃。
        • 体温的这种昼夜周期性波动称为昼夜节律或日节律，与体内的生物钟有关。
      • 2.性别差异
        • 青春期后女性的体温平均比男性高0.3℃，而且基础体温（指基础状态下的体温）随着月经周期发生规律性变化。
        • 从月经期到排卵日之前体温较低，排卵日最低，而排卵后体温立即上升，并且维持在较高水平，直到下次月经期前。这种现象与体内孕激素水平升高有关。
        • 临床上可通过测定女性月经周期中基础体温变化，判断排卵的日期以及有无排卵。
      • 3.年龄差异
        • 儿童的体温比成年人高 老年人的体温偏低 新生儿尤其是早产儿的体温调节中枢发育还不成熟，调节体温的能力差，易受环境温度变化的影响。
      • 4.肌肉活动
        • 运动时能量代谢增强，产热量大增，体温升高。
        • 麻醉药可抑制体温调节中枢或影响其传导通路，同时还可扩张皮肤血管，增加散热，降低机体对寒冷环境的适应能力。所以麻醉手术的患者，在术中和术后都应注意保暖。
  • 二、产热与散热
    • 人体体温维持相对恒定，是由于机体产热过程与散热过程保持动态平衡的结果，又称体热平衡。
    • （一）产热过程
      • 1.主要产热器官 及产热形式
        • 机体在安静时，主要产热器官是肝脏。
        • 劳动或运动时，骨骼肌为主要产热器官。
        • 寒冷环境中维持体温
          • ①战栗产热：战栗是骨骼肌发生不随意的节律性收缩。其特点是屈肌和伸肌同时收缩，不做外功，但产热量很高。发生战栗时，代谢率可增加4～5倍。
          • ②非战栗产热：非战栗产热又称代谢产热。在代谢组织中以褐色脂肪组织的产热量为最多，约占非战栗产热总量的70%。由于新生儿不能发生战栗，所以非战栗产热对新生儿尤为重要。
      • 2.产热的调节反应
        • 接受神经和体液调节
    • （二）散热过程
      • 1.散热器官
        • 人体的主要散热器官是体表皮肤。还有一小部分热量随呼吸、尿液和粪便发散。
      • 2.散热方式
        • （1）辐射散热：
          • 是指人体的热量以热射线形式传递给外界较冷物体的一种散热形式。
        • （2）传导散热：
          • 是指机体的热量直接传给同它接触的较冷物体的一种散热方式。水的导热性能较好，因而临床常利用冰帽、冰袋等给高热患者物理降温。
        • （3）对流散热：
          • 是指通过气体流动交换热量的一种方式。
        • 只有在皮肤温度高于环境温度时才有意义。
        • （4）蒸发散热：
          • 概念：是指利用水分从体表汽化时吸收热量而散发体热的一种散热方式。 临床上用酒精给高热患者擦浴，增加蒸发散热量以达到降温的目的。
          • 分类
            • ①不感蒸发：指水分通过皮肤和呼吸道黏膜渗出而被蒸发掉，因不易为人体所觉察，故称不感蒸发，其中皮肤的水分蒸发又叫不显汗，在低温环境中依然存在，与汗腺的活动无关。人体24小时的不感蒸发一般为1000ml左右，其中通过皮肤蒸发的为600～800ml。
            • ②发汗：是通过汗腺主动分泌汗液带走热量的过程。因为发汗是可以感觉到的，所以又称可感蒸发。发汗速度受环境温度和湿度的影响。环境温度越高，发汗速度越快。人在安静状态下，当环境温度达30℃左右时便开始发汗。如果空气湿度大，而且衣着较多时，气温达25℃时便可引起发汗。人在进行劳动或运动时，气温虽在20℃以下，亦可出现发汗，而且发汗量较大。
          • 当环境温度升高到接近或高于皮肤温度时，蒸发便成了唯一有效的散热形式。
  • 三、体温调节
    • （一）温度感受器
      • 1.外周温度感受器
        • 是分布于皮肤、黏膜和腹腔内脏等处的一些游离神经末梢，它们能够感受外周环境的冷、热变化，将信息传入体温调节中枢。
      • 2.中枢温度感受器
        • 存在于下丘脑、脑干网状结构、延髓和脊髓等部位，是一些对温度敏感的神经元。
        • 在脑干网状结构和下丘脑的弓状核中冷敏神经元居多，而视前区-下丘脑前部（PO/AH）中热敏神经元较多。
        • PO/AH中的热敏神经元在体温调节中起主要作用，因其反应最敏感。
    • （二）体温调节中枢
      • 调节体温的基本中枢在下丘脑。PO/AH被认为是体温调节中枢整合机构的中心部位。
      • 体温调节中枢的神经元对产热和散热的调控是通过神经和体液调节来实现的。
        • ①通过交感神经系统来调节皮肤血管舒缩反应或汗腺分泌活动，改变人体的散热量；
        • ②由躯体神经来调节骨骼肌的活动，如战栗增强或减弱，改变产热量；
        • ③通过改变激素的分泌（如甲状腺激素和肾上腺髓质激素）来调节人体的代谢率，影响产热量的变化。
    • （三）体温调节机制
      • 体温调节中枢维持体温相对稳定的机制，多以调定点学说予以解释。