导图社区 考研生理 能量代谢
考研生理学--能量代谢,能源物质释放的能量50%转化为热能,其余以自由能形式储存于ATP→各种生理功能活动。
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能量代谢
能量来源
糖(70%)
脑组织所需能量完全来源于糖的有氧氧化
红细胞所需能量完全来源于糖的无氧酵解
缺氧时2,3-DPG↑--“双刃剑”
缺氧 & 血糖过低(低血糖反应)→意识障碍、昏迷、抽搐
脂肪(30%)
骨骼肌能量安静时来自脂肪β-氧化(P.388);而跑步时来自骨骼肌内肌糖原的无氧酵解(乳酸堆积)
蛋白质(很少)--长期饥饿/极度消耗时才成为主要能量来源
能量去路
能源物质释放的能量50%转化为热能,其余以自由能形式储存于ATP→各种生理功能活动
除骨骼肌运动时完成的机械功(外功),其余自由能最终都转变为热能
能量代谢测定
基本原理--能量守恒定律
安静不做外功时,机体物质代谢过程所释放的能量全部转化为热能--测定机体单位时间内的散热量=单位时间能量代谢的量--能量代谢率
方法
直接测热(操作繁琐、复杂)
间接测热
食物的热价
物理热价:食物体外燃烧释放的热量
生理热价:食物体内氧化产生的热量
*糖 & 脂肪的物理~=生理~
*蛋白质的物理~>生理~(∵蛋白质在体内不能完全被氧化,部分代谢物以尿素、尿酸、肌酐……形式排出)
当尿中尿素氮↑--体内蛋白质分解增强了,(肾前性/肾性/肾后性)肾衰自带负氮平衡--危害大(有害物质破坏细胞→蛋白质降解)!
食物的氧热价
某种食物消耗1L氧产生的热量
热价最高:脂肪
脂肪(尤其棕色脂肪--婴儿颈背部多)产热多,但耗氧也多!--新生儿所处环境温度不够时→棕色脂肪供能--耗氧量大,可致其缺氧
氧热价最高:糖
呼吸商(RQ)=一定时间内机体CO2产生量/耗O2量
RQ=1.0--氧化糖;RQ=0.70--氧化脂肪(糖尿病--葡萄糖利用障碍,主要靠脂肪供能)
RQ=0.85--一般饮食;RQ=0.8或<1.0--蛋白质分解(长期饥饿)
*注意:营养物质在体内可相互转化
糖→脂肪(多食)(分子式变化--内生性O2--机体自己产生O2!),“节约”了外界摄入的O2--耗O2↓→呼吸商↑(>1.0)
脂肪→糖(分子式变化),此时机体维持代谢+使分子式反应!--耗O2↑→呼吸商↓(<0.7)
*注意:影响肺功能通气的情况
代谢性酸中毒(糖尿病酮症)时,Kussmaul深大呼吸--以CO2形式排出多余的酸(此处CO2的出现是为了缓冲酸碱而不是物质代谢产生!)→CO2产生↑→呼吸商↑(>1.0)
非蛋白呼吸商(NPRQ)
呼吸商一般是指非蛋白物质的,∵只有病理状态(恶病质)时才用蛋白质供能
简易法
*将蛋白质的产热量、耗氧量不计(体内能量主要来自糖 & 脂肪)
步骤
①将混合膳食RQ定为NPRQ=0.82---氧热价=20.20KJ/L
②测定一定时间(eg.6min)耗O2量
③算出能量代谢率=耗O2量*氧热价
经典步骤
①测定CO2产生量、耗O2量
②测定尿氮量→估算蛋白质氧化的量→根据生物热价→产热量
③算出NPRQ(=非蛋白CO2产生量/非蛋白耗O2量)
④查出非蛋白食物氧热价--(表格)
⑤算出非蛋白食物的产热量--氧热价*非蛋白耗O2量
非蛋白食物的产热量
⑥算出能量代谢率=非蛋白食物产热量+蛋白食物产热量
影响能量代谢因素
肌肉活动(最重要)
环境温度
温度<20℃:能量代谢↑(肌紧张增强)
温度>30℃:能量代谢↑(化学反应加快)
能量代谢↑
*发汗—主动过程,也会耗能!
精神活动
平静思考问题时,产热量<4%(少);只是精神紧张→无意识的肌紧张、交感N兴奋、……→产热量↑↑
使产热↑的机制不是精神本身,而依然是通过影响肌肉活动!
食物特殊动力效应
进食引起,使机体产生”额外“热量的现象
蛋白质--30%;糖--6%;脂肪--4%;混合性食物--10%
极地考察队--吃牛扒(蛋白质的特殊动力效应最强)
*注意:排除以上四个因素所测的代谢率--基础代谢率
基础代谢率(BMR)
单位时间内的基础代谢
基础代谢的条件
①清晨空腹,禁食12~14h(排除食物特殊动力效应)
②平卧,全身放松(排除肌肉活动)
③清醒、情绪安闲(排除精神活动)
④室温18~25℃(排除环境温度)
算法(简易法)
一定时间耗氧量*20.20 / 体表面积
能量代谢率和体重不成比例,而和体表面积成反比
*和体表面积有关:BMR、GFR(双侧肾!)、心输出量 / 心指数(一侧!)、呼吸膜
正常值±10%~±15%,>±20%--可能是病态
甲亢:+20%~+80%;甲减:-20%~-40%
体温每升高1℃,BMR增加13%
甲状腺激素
T4(又称甲状腺素)--甲状腺合成并释放
T3(又称三碘甲腺原氨酸)--T4在外周组织、血液中转变为T3
①严重病理状态:T4→rT3(低T3综合征--心梗、脑梗、肝病、肾病综合征的BMR↓)
②红细胞增多症、糖尿病、淋巴瘤、白血病、风湿病、肺心病--BMR↑
霍奇金淋巴瘤--可能只有一个表现:间歇性发热(BMR↑)(男性--发热;女性--瘙痒)
淋巴瘤--发热(BMR↑)、消瘦、盗汗--同结核病
③肾上腺皮质功能↓、垂体性肥胖、病理性饥饿—BMR ↓