能量代谢和体温 energy metabolism and body temperature
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能量代谢和体温 Energy Metabolism and Body Temperature. Section 1 Energy Metabolism Section 2 Body Temperature. 第一节 能 量 代 谢 Energy Metabolism. 同化作用(合成代谢) -- 耗能 Metabolism 物质代谢 能量代谢 异化作用(分解代谢) -- 放能 生物体内物质代谢中伴随着的能量的释放、转移和利用,称为 能量代谢 E nergy metabolism. 能量代谢的内容涉及: - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
能量代谢和体温 Energy Metabolism and Body Temperature
Section 1 Energy Metabolism
Section 2 Body Temperature
第一节 能 量 代 谢 Energy Metabolism
同化作用(合成代谢) -- 耗能Metabolism 物质代谢 能量代谢 异化作用(分解代谢) -- 放能
生物体内物质代谢中伴随着的能量的释放、转移和利用,称为能量代谢 Energy metabolism
一、机体能量的来源与利用
(一)糖 carbohydrate
机体的主要能量来源 (50-70%)
The principal product of carbohydrate digestion
and the principal circulating sugar is glucose.
利用形式 : 葡萄糖 .
供能途径 : 有氧氧化和无氧酵解。 (脑只有有氧氧化,红细胞只有无氧酵
解)
体内能量转化和利用的关键物质ATP adenosine triphosphate
The Actual Energy Currency
Energy Storehouse of The body
muscle contraction, active transport, the synthesis of many chemical compounds
CP creatine phosphate can be considered as a storehouse of ATP
二、能量代谢的测定 能量代谢率( energy metabolic rate,EMR ) The amount of energy liberated per unit of ti
me is EMR.
能量守衡: 食物的化学能 = 热能 + 外功+热储备
能量代谢 = 热能 + 外功 + 热储备Energy output = heat loss + 0 + 0
( 一 ) 与能量代谢测定有关的几个概念 食物的热价 caloric value 1 克营养物质在体内氧化(或在体外燃烧) 时
所释放的热量。 分为:物理热价 指食物在体外燃烧时释放 的热量。 生物热价 指食物在体内经过生物氧 化所产生的热量。 糖 =17KJ 脂肪 =39.8KJ 蛋白质 =18KJ (体外燃烧时热价为 23.5KJ )
氧热价 thermal equivalent of oxygen
用 1 升氧氧化营养物质时所释放的热量。 Table 7-1
呼吸商 respiratory quotient RQ 机体在一定时间内的二氧化碳产生量和耗
氧量的比值。 意义:可以比较精确的反映体内营养物质 氧化的比例。用呼吸商估计人体在某 一段时间内氧化营养物质的种类和量 .
人一般进混合食物时呼吸商为 0.85.
(二)能量测定的原理和方法
1. 直接测热法 direct calorimetry
利用特殊的测量装置直接测量整个机体在单位时间内向外界环境散发的总热量。用于研究肥胖和内分泌障碍。
设备复杂,操作繁琐,应用受限。
2 、间接测热法 indirect calorimetry
原理依据: The total amount of energy produced or con
sumed when a chemical system changes from an initial state to a final state is in-
dependent of the way in which the change is brought about.
C6H12O6+ 6O2 6CO2+6H2O+38ATP
基本原理
求机体一定时间内的产热量 ( 1 )测出氧耗量和CO2产生量及尿氮排出量后, 计算一定时间内蛋白质分解量 = 尿氮量 ×6.025 ( 2 )求非蛋白呼吸商( 3 )查表,根据非蛋白呼吸商计算糖和脂肪代谢的 产热量 ( 4 )计算 24 小时产热量简化法: ( 1 )测 6 分钟耗氧量 ( 2 )计算产热量: 20.2× 耗氧量
某人 24 小时的耗氧量为 400L , CO2 产量为 340L 。 24 小时尿氮排出量为 12g ,请计算其 24 小时能量代谢值。
(1) 蛋白质代谢 氧化量= 12×6.25g = 75g 产热量= 18×75g = 1350KJ 耗氧量= 0.95×75g = 71.25L CO2 产量= 0.76×75g = 57L (2) 非蛋白代谢 耗氧量= 400 - 71.25 = 328.75 CO2 产量= 340 - 57 = 283L NPRQ=283/328.75 = 0.86 ( 3 )查表 7 - 2 非蛋白物质产热量为 328.75×20.40 = 6706.5KJ (4) 总产热量为 6706.5 + 1350 = 8056.5KJ
三、影响能量代谢的因素1 、肌肉活动:最为显著
2 、环境温度 环境温度 20-30 ℃时,能量代谢率最为稳定 如图
3 、食物的特殊动力效应 SDA
进食后机体产热量的额外增加。延续 7-8 小时
4 、精神紧张活动 肌肉紧张 , 激素分泌
四、基础代谢 basal metabolism
指人体在基础条件下的能量代谢。
基础代谢率( basal metabolic rate.BMR ) 指单位体表面积下,单位时间内的基础代谢。
基础条件:安静,肌肉松弛 室温 20-25℃ 空腹 12-14h
清醒而情绪平稳
判断标准:正常 <±15% 只有 >20% 才有可能是病理性的
正常变化:年龄 幼﹥老 性别 男﹥女
病理性变化:BMR 发热、甲亢、糖尿病、红细胞增多症、白血病等BMR 甲低、 Addison病、肾病、垂体性肥胖、病理性饥饿
总 结一 . 机体能量来源 糖类,脂肪,蛋白质 ATP 和 CP
二 . 能量代谢的测定 重要概念(食物的热价、氧热价、呼吸商、非蛋白
呼吸商) 测定的基本方法三 . 影响能代的主要因素 (肌肉活动、精神活动、 SDA 和环境温度)四 . 基础代谢 BMR 和基础条件 临床意义
First Law of Thermodynamics Meyer showed that any form of energy is transferable to any other form but the transfer is not necessarily complete.
However, all types of energy can be coverted with 100% efficiency to heat.
Heat is the universal form which energy can be transformed to. (Measured by Calorimetry) BACK
能量代谢在每一个个体是相当稳定的,但不同的个体差异却很大,难以比较。体形较小的鸡和体形庞大的非洲象之间,按每公斤体重产热量相差甚远,但按体表面积则相差不多,这称为表面积定律。
人体表面积测算 : Stevenson公式 Figure 7-2