能量代谢和体温.ppt

第七章 能量代谢和体温
第一节 能量代谢
一、机体能量的来源与去路
二、影响能量代谢的因素
三、基础代谢率
第二节 体温
一、正常体温及其生理波动
二、机体的产热和散热
三、体温调节
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第一节 能量代谢
定义：新陈代谢是生物体生命活动的基本特征，包括物质代谢和能量代谢；
伴随体内物质代谢过程所发生的能量的释放、转移和利用被称为能量代谢
物质代谢和能量代谢是同一生命活动过程的两个方面，两者密不可分，即：
在物质的分解代谢过程中，营养物质释放出蕴藏的化学能，经转化后被用于机体的生命活动；
在物质的合成代谢过程中，随着物质的合成，机体吸收并储存能量。
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生理学讨论的能量代谢，并不涉及各种营养物质代谢的具体生物化学过程，而是从机体整体的角度，宏观地讨论机体能量的来源和去路；同时介绍：
能量代谢的测定方法
影响机体能量代谢的因素
能量代谢的调节
研究机体的能量代谢对于营养学、劳动卫生学，以及临床医学都有重要的理论和实践意义。
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一、机体能量的来源和利用
虽然自然界中的能量表现为热能、电能、机械能和化学能等多种形式，但人体只能利用食物中的化学能。
摄入机体的糖、脂肪和蛋白质是机体的三大营养物质，既可用来构筑机体的结构以实现组织的自我更新，又是机体的能量来源。在这些能源物质分子结构的碳氢键中，蕴藏着化学能，在氧化过程中碳氢键断裂，生成二氧化碳（CO2）和水（H2O），同时释放出蕴藏的能量。
（一）能量的来源
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1. 糖
糖是机体主要的能源物质，机体所需总能量的70%以上是由糖分解代谢提供的。糖消化产物葡萄糖被吸收入血后，一部分供全身细胞利用；另一部分经合成代谢以肝糖原和肌糖原的形式储存于肝脏和肌肉；少部分转化成为脂肪或蛋白质。
葡萄糖转化供能的主要方式是ATP，有两条转化途径：
①有氧氧化：氧充足时，葡萄糖有氧氧化分解为CO2和H2O，释放大量的能量（1 mol葡萄糖完全氧化分解产生38 mol ATP）；
②无氧酵解：在氧不足时，葡萄糖经无氧酵解分解成乳酸，释放少量的能量（1 mol葡萄糖无氧酵解产生2 mol ATP）。
糖的有氧氧化是机体正常情况下供能的主要途径，而无氧酵解是机体相对缺氧时供能的重要方式。
剧烈运动时，骨骼肌耗氧量剧增而供血不足（相对缺氧），糖酵解增强可保证骨骼肌能量的应急供应。
红细胞内无线粒体，能量完全依靠糖酵解供应。
脑组织糖原储存少，并对缺氧敏感，能量消耗主要依靠糖的有氧氧化，故机体缺氧和血糖过低时，可发生脑功能障碍、抽搐和昏迷。
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2. 脂肪
脂肪在体内主要功能是储存和供给能量。通常成人糖的储藏量仅约150 g，而脂肪达数公斤，占体重的20%左右；而每克脂肪在体内完全氧化所释放的能量约为糖或蛋白质的2倍。
通过消化道吸收的脂肪及其分解产物，一部分为类脂质，用以构成细胞，另一部分以脂肪的形式储存在皮下组织、腹膜壁层和内脏器官，当机体需要的时候可迅速分解为甘油和脂肪酸，并释放入血，供组织细胞利用，此过程称为脂肪动员。
脂肪酸在氧充足供应的情况下，可经-氧化途径逐步分解成乙酰辅酶A，再通过糖的氧化过程，完全分解为CO2和H2O，并释放能量。由于糖可以在这个环节上转化为脂肪，故摄取过多的糖可能导致肥胖。
通常，机体能量的40%~50%来自于脂肪的分解；在饥饿的情况下，糖供应不足，机体主要依靠脂肪分解供能，可占能量来源的80%以上。
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3. 蛋白质
一般情况下，机体不需要蛋白质供能。蛋白质的分解产物氨基酸主要用于构成组织的蛋白质、合成激素和酶等生物活性物质。只有在糖和脂肪供应不足的时候（如长期不能进食或能量消耗过大），体内的蛋白质才被分解成氨基酸，经脱氨基生成-酮酸参与三羧酸循环而氧化供能，此能量主要用于维持机体必要的生理活动。
（二）能量的转移、贮存和利用
代谢能量：
50%以上转化为热能，维持体温
其余以化学能贮存在三磷酸腺苷（ATP）中
三磷酸腺苷（ATP）是机体能量的直接提供者和储能物质，1 mol kJ的能量；而消耗的ATP，可由线粒体使ADP重新磷酸化而得到补充。
体内另一种含有高能磷酸键的能源分子是磷酸肌酸（CP），由肌酸和磷酸合成，主要存在于肌肉中。CP是能量贮存库
能量充足：ATP转化为CP
能量不足：CP转化为ATP
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（三）、能量代谢的表示方法
能量代谢率的衡量标准：由于能量代谢率的高低与体重不成比例关系，而与体表面积基本上成正比.
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