1、 生物體內生物體內物質代謝過物質代謝過 程中所伴隨的能量釋放、轉移、貯存和利用。程中所伴隨的能量釋放、轉移、貯存和利用。 ( (一一) )食物中的化學能食物中的化學能-糖、脂肪、蛋白質糖、脂肪、蛋白質 供能供能(50(507070) ) 代謝途徑：代謝途徑： 有氧氧化有氧氧化（如：腦組織）（如：腦組織） 無氧酵解無氧酵解（唯一不需氧供能途徑）（唯一不需氧供能途徑） （甘油三酯（甘油三酯甘油甘油+ +脂肪酸）脂肪酸） 主要功能是儲存和供給能量主要功能是儲存和供給能量(30(305050) )。組織自我更新及合成激素、酶組織自我更新及合成激素、酶 等生物活性物質。等生物活性物質。 ( (長期饑餓或

2、極度消耗時長期饑餓或極度消耗時, ,為主要為主要 能量來源能量來源) )。( (二二) ) 1.501.50%直接轉化為直接轉化為，主要用于維持體溫；，主要用于維持體溫； 2.2.余下則以化學能形式儲存于余下則以化學能形式儲存于等高能等高能 化合物的高能磷酸鍵中化合物的高能磷酸鍵中供機體完成各種生供機體完成各種生 理功能活動。理功能活動。( (三三) ) 1.1.能量平衡能量平衡 = = 攝入能量與消耗能量達平衡攝入能量與消耗能量達平衡 2.2.能量的正平衡：攝入能量的正平衡：攝入消耗消耗 體重增加體重增加 3.3.能量的負平衡：攝入能量的負平衡：攝入消耗消耗 體重減少體重減少 二、能量代謝的

3、測定二、能量代謝的測定( (一一) ) (energy metabolism rate) 指指機體在單位時間內的能量代謝量。機體在單位時間內的能量代謝量。 機體的能量代謝遵循機體的能量代謝遵循“” 即，消耗營養物質的能量即，消耗營養物質的能量 = = 熱能熱能 + + 做外功耗能做外功耗能 ( (二二) )能量代謝的測定方法能量代謝的測定方法1.1.( (少少) ): : 安靜狀態安靜狀態 受試者居于一隔熱小室內受試者居于一隔熱小室內測定流經隔熱室的水溫測定流經隔熱室的水溫 變化及水的流量變化及水的流量計算單位時間內的總熱量。計算單位時間內的總熱量。 2.2.：安靜狀態：安靜狀態 利用利用“定

4、比定律定比定律” ” ，即反應物與，即反應物與產產 物之間呈一定的比例關系物之間呈一定的比例關系。根據耗。根據耗O O2 2量和量和COCO2 2產生量產生量推推 算消耗的能源物質量算消耗的能源物質量計算產熱量計算產熱量 C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + H（葡萄糖）（葡萄糖）1g1g某種食物氧化時所釋放的能量。某種食物氧化時所釋放的能量。 包括：生物熱價（體內氧化）、物理熱價包括：生物熱價（體內氧化）、物理熱價（體外燃燒）（體外燃燒）某種食物氧化時消耗某種食物氧化時消耗1L O1L O2 2所產所產 生的熱量。生的熱量。物質氧化供能時，一定時間內機物質氧化供能時，一定時

5、間內機 體呼出的體呼出的COCO2 2量與吸入的量與吸入的O O2 2量的比量的比 值。值。由糖和脂肪氧化時產生由糖和脂肪氧化時產生 的的COCO2 2量和消耗的量和消耗的O O2 2量的比值。量的比值。 測定氧化蛋白質的產熱量：測定氧化蛋白質的產熱量： 測定尿氮量，計算蛋白質的產熱量測定尿氮量，計算蛋白質的產熱量（氮占蛋白質重量的（氮占蛋白質重量的16%16%）。 體內氧化蛋白質的量（體內氧化蛋白質的量（g g）= = 尿氮量尿氮量(UN)(UN)16%16% = = 尿氮量尿氮量(UN)(UN)6.256.25 三種營養物質氧化的幾種數據三種營養物質氧化的幾種數據 物物 質質 耗氧量耗氧量

6、 產產COCO2 2量量 物理熱價物理熱價 生物熱價生物熱價 氧熱價氧熱價 呼吸商呼吸商(L/g) (L/g) (KJ/g) (KJ/g) (KJ/g) (RQ)(L/g) (L/g) (KJ/g) (KJ/g) (KJ/g) (RQ) 糖糖 0.83 0.83 17.0 17.0 21.0 1.000.83 0.83 17.0 17.0 21.0 1.00 脂脂 肪肪 1.98 1.43 39.8 39.8 19.7 0.711.98 1.43 39.8 39.8 19.7 0.71 蛋白質蛋白質 0.95 0.76 23.5 0.95 0.76 23.5 18.0 18.0 18.8 0.

7、80 18.8 0.80 氧化蛋白質產生氧化蛋白質產生COCO2 2量量 = UN= UN6.256.250.76(L)0.76(L)氧化蛋白質耗氧化蛋白質耗O O2 2量量 = UN= UN6.256.250.95(L)0.95(L)三種營養物質氧化的幾種數據三種營養物質氧化的幾種數據 物物 質耗氧量質耗氧量 產產COCO2 2量量 物理熱價物理熱價 生物熱價生物熱價 氧熱價氧熱價 呼吸商呼吸商(L/g) (L/g) (KJ/g) (KJ/g) (KJ/g) (RQ)(L/g) (L/g) (KJ/g) (KJ/g) (KJ/g) (RQ) 糖糖 0.83 0.83 17.0 17.0 21

8、.0 1.000.83 0.83 17.0 17.0 21.0 1.00 脂脂 肪肪 1.98 1.43 39.8 39.8 19.7 0.711.98 1.43 39.8 39.8 19.7 0.71 蛋白質蛋白質 0.95 0.760.95 0.76 23.5 18.0 18.8 0.80 23.5 18.0 18.8 0.80 整體產生整體產生COCO2 2總量氧化蛋白產生總量氧化蛋白產生COCO2 2量量 整體耗整體耗O O2 2總量氧化蛋白耗總量氧化蛋白耗O O2 2量量測定氧化非蛋白物質的產熱量：測定氧化非蛋白物質的產熱量：查出非蛋白物質氧熱價查出非蛋白物質氧熱價計算計算非蛋白物質

9、的產熱量非蛋白物質的產熱量 （氧熱價（氧熱價非蛋白物質耗非蛋白物質耗O2量）量） 總產熱量：即能量代謝率總產熱量：即能量代謝率 蛋白質產熱量蛋白質產熱量 + 非蛋白物質產熱量非蛋白物質產熱量 測定測定COCO2 2產生量和耗產生量和耗O O2 2量量計算出計算出RQRQ視為視為NPRQNPRQ查出食查出食氧熱價氧熱價能量代謝計算能量代謝計算耗耗O O2 2量量NPNP氧熱價氧熱價。 基礎狀態的基礎狀態的NPRQNPRQ定為定為0.820.82測定一定時間內的耗測定一定時間內的耗O O2 2量量能量代謝計算能量代謝計算耗耗O O2 2量量NPNP氧熱價。氧熱價。 用用“肺量計肺量計”測定測定 耗

10、氧量耗氧量 = = 描記下降高度描記下降高度 容器換算系數容器換算系數 COCO2 2產生量產生量可根據實驗前可根據實驗前 后后COCO2 2吸收劑的重量改變吸收劑的重量改變 計算出。計算出。 即即“氣體分析法氣體分析法” 受試者自然呼吸受試者自然呼吸收集呼出氣收集呼出氣根據吸入氣和呼出氣中根據吸入氣和呼出氣中O O2 2和和 COCO2 2容積百分比的差值及呼出氣量計算耗氧量和容積百分比的差值及呼出氣量計算耗氧量和COCO2 2產生量產生量 肺量計肺量計 對能量代謝的對能量代謝的，且機體耗氧量與肌肉活動強度，且機體耗氧量與肌肉活動強度 成正比。成正比。能量代謝率作為評價肌肉活動強度的指標能量

11、代謝率作為評價肌肉活動強度的指標 平靜思考問題時，對能量代謝影響不大，其產熱量一般平靜思考問題時，對能量代謝影響不大，其產熱量一般增加不超過增加不超過4 4%。 但精神處于緊張狀態時但精神處于緊張狀態時( (煩躁、恐懼、激動等煩躁、恐懼、激動等) )，由于會，由于會導致無意識的導致無意識的性增強、性增強、及及釋放增多等原因，產熱量可顯著增加。釋放增多等原因，產熱量可顯著增加。 進食能刺激機體額外消耗能量的作用，稱為進食能刺激機體額外消耗能量的作用，稱為。 從進食后從進食后1h1h開始，持續開始，持續7 78h8h。 蛋白質的食物特殊動力為蛋白質的食物特殊動力為3030，混合性食物為，混合性食物

12、為1010，糖，糖和脂肪為和脂肪為6 6和和4 4。 不明，可能與肝臟不明，可能與肝臟處理處理氨基酸氨基酸或或合成合成糖原糖原有關。有關。(1)(1)安靜，環境溫度在安靜，環境溫度在20203030時，能量代謝較為穩定時，能量代謝較為穩定( (肌肌 肉比較松弛肉比較松弛) )。(2)(2)環境溫度環境溫度3030，化學反應速度、發汗、呼吸、循環功，化學反應速度、發汗、呼吸、循環功 能能，能量代謝率，能量代謝率。(3)(3)環境溫度環境溫度2020時，機體產生時，機體產生寒戰寒戰和和肌緊張肌緊張增加以御寒，增加以御寒， 能量代謝率能量代謝率，在，在1010以下時顯著增加以下時顯著增加。 下丘腦攝

13、食中樞和飽中樞與攝食行為有關，以下丘腦攝食中樞和飽中樞與攝食行為有關，以 維持能量的攝入量和消耗量之間的平衡。維持能量的攝入量和消耗量之間的平衡。 食物在體內消化、吸收及代謝過程受多種激素食物在體內消化、吸收及代謝過程受多種激素 的調節。其中，的調節。其中，對能量代謝的影響對能量代謝的影響 最為顯著，可提高絕大多數組織的耗氧量和產最為顯著，可提高絕大多數組織的耗氧量和產 熱量。熱量。basal metabolismbasal metabolism( (一一) )概念：概念： 機體在基礎狀態下的能量代謝。機體在基礎狀態下的能量代謝。 ： 清晨空腹，即禁食清晨空腹，即禁食121214h14h，前一

14、天應清淡、不要太飽，前一天應清淡、不要太飽 的飲食，的飲食，以排除食物特殊動力效應的影響以排除食物特殊動力效應的影響。 平臥，全身肌肉放松，平臥，全身肌肉放松，盡力排除肌肉活動的影響盡力排除肌肉活動的影響。 清醒且情緒安閑，清醒且情緒安閑，以排除精神緊張的影響以排除精神緊張的影響。 室溫室溫20202525，排除環境溫度的影響排除環境溫度的影響。 基礎狀態下單位時間內的基礎狀態下單位時間內的 能量代謝。能量代謝。 研究表明研究表明, ,機體能量代謝率與機體能量代謝率與體重相關性不明顯體重相關性不明顯, ,而與而與基本上成正比。基本上成正比。 人體表面積推算人體表面積推算: : 公式公式0.00

15、610.0061身高身高(cm)(cm)0.01280.0128體重體重(kg)(kg)0.15290.1529 在體表面積測算圖上讀取在體表面積測算圖上讀取( (二二)BMR)BMR的測定和正常值：的測定和正常值： 1.BMR1.BMR的測定的測定:(:(通常采用簡易法通常采用簡易法) ) 一般飲食的一般飲食的NPRQ(0.82)NPRQ(0.82)所對應的氧熱價為所對應的氧熱價為20.20kJ/L20.20kJ/L， 故，故，2.BMR2.BMR相對值：相對值： 實測值正常平均值實測值正常平均值 BMR(BMR(相對值相對值) )100%100% 正常平均值正常平均值 相對值在相對值在正常

16、范圍正常范圍 可能為病理性變化可能為病理性變化甲亢：甲亢：+25+25+80%+80%；甲減：；甲減：-20%-20%-40%-40% 人體分為人體分為與與兩兩部分，二者隨環境溫度而改部分，二者隨環境溫度而改變。變。 時，核心部分縮小，時，核心部分縮小，集中在頭部與胸腹腔內臟，集中在頭部與胸腹腔內臟，表層部分相應擴大；表層部分相應擴大；時，時，核心部分擴大，表層部分縮核心部分擴大，表層部分縮小。小。shell temperatureshell temperature表層部分的溫度。表層部分的溫度。各部位差異較大，易受環境影響。各部位差異較大，易受環境影響。機體表層最外層皮膚的溫度。機體表層最外

17、層皮膚的溫度。 環境溫度為環境溫度為23:23: 額額(33-34(33-34) )軀干軀干(32)(32)手手(30)(30)足足(27)(27)受局部血流的影響受局部血流的影響 例如：情緒激動例如：情緒激動交感神經興奮交感神經興奮皮膚血管收縮皮膚血管收縮 皮膚溫度降低皮膚溫度降低 core temperaturecore temperature核心部分的溫度。核心部分的溫度。( (臨床上所說的體溫臨床上所說的體溫) )相對穩定，相對穩定，各部位差異小。各部位差異小。 肝、腦肝、腦( (3838) )腎、胰、十二指腸直腸腎、胰、十二指腸直腸(37.5)(37.5) 深部血液溫度深部血液溫度

18、= = 內臟平均溫度內臟平均溫度 直腸溫度：直腸溫度：36.936.937.937.9。 口腔溫度：口腔溫度：36.736.737.737.7。 腋窩溫度：腋窩溫度：363637.437.4。 臨床常用直腸、口腔和腋窩等溫度代表體核體溫。臨床常用直腸、口腔和腋窩等溫度代表體核體溫。mean body temperature, Tmean body temperature, TMBMB機體各部位溫度的平均值。機體各部位溫度的平均值。T TMBMB = = 體溫可因內在因素而發生波動，但一般體溫可因內在因素而發生波動，但一般不超過不超過1 1。 人體體溫的晝夜周期性波動，稱為人體體溫的晝夜周期性波

19、動，稱為體溫的晝體溫的晝夜節律或夜節律或日節律日節律。 清晨清晨2 26 6時最低，午后時最低，午后1 16 6時最高。時最高。 控制生物節律部位：控制生物節律部位：。 成年女性體溫平均比男性高成年女性體溫平均比男性高0.30.3。女子基礎體溫隨月經周期而產生周期性變動。排女子基礎體溫隨月經周期而產生周期性變動。排 卵日最低（約低卵日最低（約低11）。）。基礎體溫：基礎狀態下的體溫，一般在早晨起床前測定。基礎體溫：基礎狀態下的體溫，一般在早晨起床前測定。 兒童和青少年成年人老年人兒童和青少年成年人老年人 運動時產熱量增加，體溫升高。運動時產熱量增加，體溫升高。 安靜狀態，主要產熱器官是安靜狀態

20、，主要產熱器官是（），），其次是腦。其次是腦。 活動狀態，主要產熱器官是活動狀態，主要產熱器官是。 基礎代謝產熱基礎代謝產熱（安靜時）（安靜時）、骨骼肌運動產熱、骨骼肌運動產熱、食物特殊動力作用產熱及戰栗和非戰栗產熱食物特殊動力作用產熱及戰栗和非戰栗產熱（寒（寒冷時）冷時）等。等。 代謝率增加代謝率增加4 45 5倍。倍。又稱代謝產熱，通過提高組織代又稱代謝產熱，通過提高組織代 謝率增加產熱，機體所有的組織謝率增加產熱，機體所有的組織 器官都能進行代謝產熱。器官都能進行代謝產熱。 作用最強處：肩胛下、頸部大血管、腹股溝等處的褐作用最強處：肩胛下、頸部大血管、腹股溝等處的褐色脂肪組織，約占色脂肪

21、組織，約占70%70%。新生兒褐色脂肪較多。新生兒褐色脂肪較多, ,且不能發生且不能發生戰栗，故非戰栗產熱尤為重要。戰栗，故非戰栗產熱尤為重要。寒冷刺激時寒冷刺激時交感交感- -腎上腺髓質腎上腺髓質 NENE、EE產熱量產熱量 作用迅速，持續時作用迅速，持續時間短。間短。(3)(3)寒冷刺激：下丘腦戰栗中樞興奮，引起戰栗。寒冷刺激：下丘腦戰栗中樞興奮，引起戰栗。 機體在寒冷環境幾周后機體在寒冷環境幾周后甲狀腺甲狀腺T T3 3、T T4 4代謝率代謝率(增加增加4 45 5倍倍) ) 產熱量產熱量 作用緩慢，持續時間長。作用緩慢，持續時間長。TRHTRH、TSHTSH（神經（神經- -體液調節

22、）體液調節） 主要部位是主要部位是，小部分隨呼吸、尿、糞等排，小部分隨呼吸、尿、糞等排 泄物排出。泄物排出。機體通過熱射線的形式將體熱傳給外界機體通過熱射線的形式將體熱傳給外界 較冷物質的一種散熱方式。較冷物質的一種散熱方式。 皮膚與環境間的溫度差（正比）皮膚與環境間的溫度差（正比） 輻射散熱量取決于輻射散熱量取決于 機體的有效散熱面積（正比）機體的有效散熱面積（正比）機體熱量直接傳給與之接觸的溫度較低物機體熱量直接傳給與之接觸的溫度較低物 體的一種散熱方式。體的一種散熱方式。 皮膚與接觸物體間的溫度差皮膚與接觸物體間的溫度差 傳導散熱量取決于傳導散熱量取決于 接觸面積接觸面積 接觸物體的導熱

23、性能接觸物體的導熱性能 導熱性差：空氣、棉毛織物、脂肪導熱性差：空氣、棉毛織物、脂肪 導熱性好：水導熱性好：水( (冰袋、冰帽冰袋、冰帽) )通過氣體流動而實現熱量交換的一種散熱通過氣體流動而實現熱量交換的一種散熱 方式方式。是傳導散熱的一種特殊形式是傳導散熱的一種特殊形式。 皮膚與環境的溫度差皮膚與環境的溫度差 對流散熱量取決于對流散熱量取決于 機體有效的散熱面積機體有效的散熱面積 水分從體表汽化時吸收熱量而散發體熱的水分從體表汽化時吸收熱量而散發體熱的 一種方式。一種方式。 當氣溫當氣溫體溫時體溫時, ,蒸發是唯一的散熱途徑。蒸發是唯一的散熱途徑。 體內的水從皮膚和粘膜表面不斷滲出而被汽體

24、內的水從皮膚和粘膜表面不斷滲出而被汽 化的過程。化的過程。 不被人察覺不被人察覺; ;與汗腺活動無關與汗腺活動無關; ;持續進行持續進行,1000ml/d,1000ml/d。 皮膚部位的不感蒸發。皮膚部位的不感蒸發。 臨床上給病人補液時應考慮到由不感蒸發丟失的體液量。臨床上給病人補液時應考慮到由不感蒸發丟失的體液量。指汗腺主動分泌汗液的活動。指汗腺主動分泌汗液的活動。 發汗可被意識到，故又稱發汗可被意識到，故又稱。 大汗腺：局限于腋窩和陰部，可能與性功大汗腺：局限于腋窩和陰部，可能與性功 能有關。能有關。小汗腺：分布于全身，與體溫調節有關。小汗腺：分布于全身，與體溫調節有關。 分布密度：分布密

25、度：手掌、足跖額、手背四肢軀干手掌、足跖額、手背四肢軀干 分泌能力：分泌能力：四肢軀干最強四肢軀干最強 99%99%為水，為水，1%1%為固體成分為固體成分(NaCl(NaCl為主為主) )。 *大量出汗時可造成大量出汗時可造成高滲性脫水高滲性脫水，應補水的同時補充，應補水的同時補充NaClNaCl。 由溫熱刺激引起的發汗。中樞位于下丘腦由溫熱刺激引起的發汗。中樞位于下丘腦 體溫調節中樞，意義在于維持體溫的相對體溫調節中樞，意義在于維持體溫的相對 穩定。穩定。精神緊張或情緒激動引起的發汗。中樞位精神緊張或情緒激動引起的發汗。中樞位 于大腦皮層運動區，與體溫調節關系不大，于大腦皮層運動區，與體溫

26、調節關系不大， 屬機體的應激反應。屬機體的應激反應。進食辛辣食物時，口腔內的痛覺神經末梢進食辛辣食物時，口腔內的痛覺神經末梢 受到刺激，反射性地引起頭部和頸部的發受到刺激，反射性地引起頭部和頸部的發 汗。汗。(1)(1)皮膚的血液循環特點皮膚的血液循環特點決定決定血流量變化血流量變化決定決定皮溫皮溫 交感交感NN皮膚血管舒縮皮膚血管舒縮血流量變化血流量變化皮溫皮溫輻射、傳導、輻射、傳導、 對流散熱對流散熱(2)(2)交感膽堿能纖維交感膽堿能纖維AchAch汗腺汗腺M M受體受體發汗發汗蒸發散熱蒸發散熱皮膚中微動脈網、靜脈皮膚中微動脈網、靜脈叢、動叢、動-靜脈吻合豐富。靜脈吻合豐富。逆流交換：減

27、少散熱逆流交換：減少散熱 在在體溫調節中樞體溫調節中樞的控制下，通過增的控制下，通過增 減皮膚的血流量、發汗、戰栗和改減皮膚的血流量、發汗、戰栗和改 變代謝水平等生理性調節反應，以變代謝水平等生理性調節反應，以 維持產熱和散熱的動態平衡，使體維持產熱和散熱的動態平衡，使體 溫保持在相對穩定的水平。溫保持在相對穩定的水平。 指有意識地進行有利于建立體熱平指有意識地進行有利于建立體熱平 衡的行為活動，如改變姿勢、增減衡的行為活動，如改變姿勢、增減 衣物等。衣物等。 自主性體溫調節通過自主性體溫調節通過系統調節體溫。系統調節體溫。 peripheral thermoreceptorperipheral thermoreceptor 全身皮膚、粘膜和內臟等處對溫度變化敏感的游離全身皮膚、粘膜和內臟等處對溫度變化敏感的游離 神經末梢。神經末梢。熱感受器和冷感受器（熱感受器和冷感受器（點狀分布點狀分布）。）。 使其放電頻率最高的溫度使其放電頻率最高的溫度 = = 敏感溫度敏感溫度 溫度感受器傳入沖動到達中樞后，除產生溫覺之外，溫度感受器傳入沖動到達中樞后，除產生溫覺之外， 還能引起體溫調節反應。還能引起體溫調節反應。 central thermorecep