能量代謝和體溫第一頁，共三十八頁，2022年，8月28日2

第一節能量代謝

能量代謝:指體內物質代謝過程中所伴隨的能量釋放、轉移、貯存和利用。一、機體能量的來源與去路(一)能量來源

1.糖:主要(70％以上)

腦組織所需能量則完全來源于糖的有氧氧化。缺氧和血糖水平過低，均可導致意識障礙、昏迷以及抽搐。

2.脂肪：次之(30％)3.蛋白質：很少第二頁，共三十八頁，2022年，8月28日3(二)能量去路

第三頁，共三十八頁，2022年，8月28日4二、能量代謝的測定(一)能量代謝測定的基本原理

機體的能量代謝也遵循“能量守恒定律”：即在安靜不作外功時，機體物質代謝過程中所釋放的能量全部轉化為熱能。因此，測定機體在單位時間內發散的總熱量或所消耗的食物量，可測算出整個機體在單位時間內能量代謝的量，即能量代謝率。

第四頁，共三十八頁，2022年，8月28日5(二)能量代謝的測定方法

1.直接測熱法：直接測量從機體體表、呼出氣、尿液和糞便排出的總熱量。

2.間接測熱法：

⑴間接測熱法原理：是利用“定比定律”，測算出一定時間內氧化的糖、脂肪和蛋白質各有多少，再計算出它們所釋放出的熱量。

C6H12O6+6O26CO2+6H2O+△H第五頁，共三十八頁，2022年，8月28日6

①食物的熱價:

1ｇ食物在氧化時所釋放出來的熱量，稱為食物的熱價。

物理熱價：食物在體外燃燒時釋放的熱量。

生理熱價：在體內氧化時所產生的熱量。

糖與脂肪：物理熱價＝生理熱價

蛋白質：物理熱價＞生理熱價②食物的氧熱價：

某種食物氧化時,每消耗1L氧所產生的熱量稱為該種食物的氧熱價。第六頁，共三十八頁，2022年，8月28日7③呼吸商(RQ)：

指一定時間內，機體的CO2產生量與耗O2量的比值。RQ＝CO2產生量/耗O2量

三種營養物質氧化的幾種數據───────────────────────────物質耗氧量產CO2量物理熱價生理熱價氧熱價呼吸商

(L/g)(L/g)(KJ/g)(KJ/g)(KJ/g)(RQ)───────────────────────────

糖0.830.8317.017.021.01.00

脂肪1.981.4339.839.819.70.71

蛋白質0.950.7623.518.018.80.85───────────────────────────

RQ＝1.0→氧化糖；RQ＝0.70→氧化脂肪

RQ＝0.82→一般飲食；RQ＝0.80或＜1.0→長期饑餓第七頁，共三十八頁，2022年，8月28日8

④非蛋白呼吸商(NPRQ):指一定時間內，機體氧化非蛋白食物時的CO2產生量與耗O2量的比值。

整體產生CO2總量－分解蛋白產生CO2量※NPRQ＝─────────────────整體耗O2總量－分解蛋白耗O2量※非蛋白呼吸商(NPRQ)及氧熱價見:表7-2第八頁，共三十八頁，2022年，8月28日9

⑵間接測熱法步驟：

①測定CO2產生量和耗O2量：開放式或閉合式。②測定尿氮量：根據尿氮量估算蛋白質氧化的量。③計算出NPRQ：=非蛋白CO2產生量/非蛋白耗O2量。④查出非蛋白食物氧熱價：根據NPRQ在“NPRQ及氧熱價表”查出所對應的氧熱價。⑤計算出非蛋白食物的產熱量：NPRQ表查出的氧熱價×非蛋白耗O2量。⑥能量代謝計算：=非蛋白食物的產熱量+蛋白食物的產熱量。第九頁，共三十八頁，2022年，8月28日10⑶簡易法：

①將混合膳食的RQ定為0.82，氧熱價=20.20kJ/L；②測定6min的耗O2量；③能量代謝計算：=耗O2量×氧熱價。第十頁，共三十八頁，2022年，8月28日11三、影響能量代謝的因素

(一)肌肉活動

肌肉活動對能量代謝的影響最大。全身劇烈活動時，短時間內其總產熱量比安靜時高出數十倍。

表7-3機體不同狀態時的能量代謝率───────────────

狀態產熱量(KJ/m2.min)───────────────躺臥2.73開會3.40擦窗8.30洗衣9.89掃地11.36打排球17.05打籃球24.22踢足球24.98───────────────第十一頁，共三十八頁，2022年，8月28日12(二)精神活動

人在平靜地思考問題時，能量代謝受到的影響不大，其產熱量一般不超過4%。但精神處于緊張狀態(煩躁、恐懼、情緒激動等)時，由于會導致無意識的肌肉緊張性增強、交感神經興奮及促進代謝的內分泌激素釋放增多等原因，產熱量可顯著增加。第十二頁，共三十八頁，2022年，8月28日13(三)食物的特殊動力效應

人進食后一段時間內(從進食后1h開始,持續7～8h),即使同樣處于安靜狀態,但產熱量卻比進食前有所增加，這些“額外”熱量是由進食引起的。食物能使機體產生“額外”熱量的現象稱為食物的特殊動力效應。各種營養物質的食物特殊動力效應不同，進食蛋白質時產熱量增加30％，混合性食物增加10％，糖和脂肪增加4～6％。其產生的機制尚不十分清楚，可能與肝臟處理蛋白分解產物時的額外能量消耗有關。第十三頁，共三十八頁，2022年，8月28日14(四)環境溫度

1.人體安靜時的能量代謝,在20～30℃的環境中較為穩定。

2.環境溫度超過30℃，能量代謝率增加。

3.當環境溫度低于20℃時，隨著溫度的不斷下降，機體產生寒戰和肌緊張增加以御寒，同時增加能量代謝率。

4.艦艇艙內溫度可高達60℃,故艦員的能量代謝率很高。第十四頁，共三十八頁，2022年，8月28日15四、基礎代謝(一)概念

1.基礎代謝：機體在基礎狀態下的能量代謝稱為基礎代謝。

基礎狀態的條件如下：

①清晨空腹，即禁食12～14h，前一天應清淡、不要太飽的飲食，以排除食物特殊動力效應的影響。②平臥，全身肌肉放松，盡力排除肌肉活動的影響。③清醒且情緒安閑，以排除精神緊張的影響。④室溫18-25℃，排除環境溫度的影響。

2.基礎代謝率(BMR)：單位時間內的基礎代謝。第十五頁，共三十八頁，2022年，8月28日16(二)BMR的測定和正常值

1.BMR的測定:(通常采用簡易法)①把基礎狀態下的呼吸商定為0.82、氧熱價為20.20KJ。②測出1h內(測6min的耗氧量×10)的耗氧量。③測出體表面積。④按下面公式計算出BMR實測值：

BMR實測值＝20.195×耗氧量/體表面積⑤對照表7-4的BMR平均值,按下面公式計算出BMR相對值：

BMR相對值＝BMR實測值-BMR平均值BMR平均值2.BMR正常值：＝±10％～±15％＞±20％→可能是病態甲亢：+25％～+80%；甲減：-20%～-40%發燒：體溫每升高1℃，BMR升高13%.×100%第十六頁，共三十八頁，2022年，8月28日17第二節體溫概念：指身體深部的平均溫度，即體核溫度。意義：體溫的相對恒定是機體新陳代謝和一切生命活動正常進行的必需條件。體溫過高、過低都會影響酶的活性，導致生理功能的障礙，甚至造成死亡。如：T＜22℃→心跳停止；T＞43℃→酶變性而死亡;T=27℃→低溫麻醉。第十七頁，共三十八頁，2022年，8月28日18一、人體正常體溫及生理變動（一）正常體溫通常體溫的測量部位為腋窩、口腔和直腸溫。

1.肛溫：正常為36.9～37.9℃，平均37.5℃。

2.口溫：正常為36.7～37.7℃，平均37.2℃。

3.腋溫：正常為36.0～37.4℃，平均36.8℃。肛溫比較接近機體深部的溫度，但由于測試不便，臨床常用口溫和腋溫。測定腋溫時要注意夾緊體溫計和測量時間（約需10min）。另外，科研中還常用食管溫度（=體核溫度）、鼓膜溫度（=下丘腦溫度）。第十八頁，共三十八頁，2022年，8月28日19（二）體溫的生理變動正常人的體溫可因晝夜、性別、年齡和機體的活動等而有所變動。

1.晝夜節律變化人的體溫在一晝夜中呈現周期性波動，稱為體溫的晝夜節律。一般是清晨2～6h時最低，下午2～8h最高，波動幅度一般不超過1℃。

第十九頁，共三十八頁，2022年，8月28日20

2.性別差異⑴成年女子體溫平均比男子高0.3℃。⑵女子體溫隨月經周期而產生周期性變動。排卵日最低（約1℃）。

第二十頁，共三十八頁，2022年，8月28日21

3.年齡差異

新生兒體溫＞成年人＞老年人。

體溫隨著年齡的增長有逐漸降低的趨勢（與代謝率降低逐漸有關），大約每增長10歲，體溫約降低0.05℃。14～16歲的青年人體溫與成年人相近。新生兒（特別是早產兒）由于體溫調節機構尚未發育完善、老年人由于調節能力差，易受環境溫度的影響。第二十一頁，共三十八頁，2022年，8月28日22

4.其他●

肌肉活動時，肌肉代謝明顯增強，產熱增加，可使體溫暫時升高1～2℃。所以測體溫時，要先讓受試者安靜一段時間，小兒應防止其哭鬧。●

情緒激動、精神緊張、進食等情況，都會影響體溫。●

全身麻醉時，會因抑制體溫調節中樞和擴張血管的作用及骨骼肌松弛，使體溫降低，所以全麻時應注意保溫。第二十二頁，共三十八頁，2022年，8月28日23二、機體的產熱和散熱

人體正常體溫的維持，是在體溫調節機構的協調和控制下，產熱和散熱過程達到動態平衡的結果。第二十三頁，共三十八頁，2022年，8月28日24(一)產熱

1.主要產熱器官：

安靜狀態，主要產熱器官是內臟（尤其肝臟，其次是腦）。

活動狀態,主要產熱器官是骨骼肌。

此外，環境溫度、進食、精神緊張等能夠影響能量代謝的因素，也都可影響機體的產熱量。第二十四頁，共三十八頁，2022年，8月28日252.產熱形式⑴寒戰產熱：骨骼肌不隨意的節律性收縮，其特點是屈肌和伸肌同時收縮，不做外功但產熱量很高。實際上，機體在寒冷環境中，通常在戰栗之前，首先出現寒戰前肌緊張，當肌緊張上升到一臨界水平時就轉變為戰栗。⑵非寒戰產熱：又稱代謝產熱，機體所有的組織器官都能進行代謝產熱，但以褐色脂肪組織的產熱量最大（約占70%）。第二十五頁，共三十八頁，2022年，8月28日263.產熱活動的調節

⑵機體在寒冷環境幾周后↓甲狀腺↓TRH、TSH↑↓代謝率↑(增加4～5倍)↓產熱量↑特點：作用緩慢，維持時間長。⑴寒冷刺激時↓交感-腎上腺髓質↓腎上腺素、NA↑↓產熱量↑特點：作用迅速↑，維持時間短。TRH：促甲狀腺釋放激素TSH：促甲狀腺激素第二十六頁，共三十八頁，2022年，8月28日27

(二)散熱

1.散熱部位：主：皮膚面積大與外界接觸血流豐富有汗腺次：肺、尿、糞2.散熱方式：當外界氣溫＜低于人體表層溫度時，人體主要通過輻射、傳導和對流方式散熱，其散熱量約占總量70％。當外界溫度＝接近或＞高于皮膚溫度時，機體的散熱是依靠蒸發方式散熱。機體散熱方式有以下幾種:第二十七頁，共三十八頁，2022年，8月28日28

⑴輻射散熱：指體熱以熱射線形式傳給溫度較低的周圍環境中的散熱方式。

輻射散熱量的多少取決于

在高溫環境中作業（如艦船、煉鋼人員）,因環境溫度高于皮膚溫度，機體不僅不能輻射散熱，反而會吸收周圍的熱量，故易發生中暑。

機體的有效輻射面積

皮膚與環境的溫度差第二十八頁，共三十八頁，2022年，8月28日29

⑵傳導散熱：

指體熱直接傳給與機體相接觸的低溫物體的散熱方式。傳導散熱量取決于

水的導熱性好，因此臨床上常利用冷水袋或冰袋為高熱患者降溫。脂肪的導熱性差，因而肥胖者炎熱的天氣易出汗。

與皮膚接觸物體的溫差與皮膚接觸面積的大小與皮膚接觸物體的導熱性第二十九頁，共三十八頁，2022年，8月28日30⑶對流散熱：

指體熱憑借空氣流動交換熱量的散熱方式。對流散熱是傳導散熱的一種特殊形式。對流散熱量主要取決于衣服覆蓋于體表，不易實現對流；棉、毛纖維間的空氣不易流動，因此增加衣著可以保溫御寒。若在較密閉的高溫環境中（如船艙內）或悶熱氣候，因空氣對流差，易發生中暑。氣溫風速第三十頁，共三十八頁，2022年，8月28日31⑷蒸發散熱：（分不感蒸發和可感蒸發）

指體液的水分在皮膚和粘膜表面由液態轉化為氣態，同時帶走大量熱量的散熱方式。

每1.0ｇ水蒸發可帶走熱量2.44KJ。

當氣溫≥體溫時，蒸發是唯一的散熱途徑

①不感蒸發：又稱不顯汗。不感蒸發是持續進行的。人體不感蒸發量約1000ml/日（皮膚約占2/3,肺占1/3）。∴臨床上給病人補液時應考慮到由不感蒸發丟失的體液量。

第三十一頁，共三十八頁，2022年，8月28日32

②發汗：又稱可感蒸發。

人在安靜狀態下，當環境溫度達到30℃左右時，便開始發汗；如果空氣濕度大、衣著又多時，氣溫達25℃便可發汗；機體活動時，由于產熱量↑，雖然環境溫度低于20℃亦可發汗。炎熱的氣候，短時間內發汗量可達1.5L/h。∵發汗散熱是通過汗液蒸發吸收體表熱量實現的，∴若將汗液擦掉則不能起到蒸發散熱的效果；汗腺缺乏(如燒傷病人)或汗腺分泌障礙者，在熱環境中就可導致體溫升高危及生命。第三十二頁，共三十八頁，2022年，8月28日33溫熱性發汗精神性發汗汗腺全身絕大部分汗腺分泌(手掌、足底除外）手掌、足底、前額和腋窩等部位汗腺神經支配交感神經的膽堿能節后纖維腎上腺素能神經纖維刺激溫熱刺激情緒激動或精神緊張意義加強散熱，對體溫調節有重要作用。與體溫調節無關，可能與濕潤手掌和足跖，增加摩擦力有關。

3.散熱的調節：

⑴皮膚循環的調節：機體通過交感N調控著皮膚血管的口徑，以改變其血流量，改變皮膚溫度，從而影響輻射、對流和傳導散熱量。⑵發汗的調節：發汗是反射性調節。∵支配汗腺的神經纖維的不同∴發汗分為：第三十三頁，共三十八頁，2022年，8月28日34三、體溫調節體溫的相對穩定，是通過許多與體溫調節有關的生理功能，相互協調，達到產熱和散熱相對平衡而實現的。(一)溫度感受器

1.外周溫度感受器

⑴分布：全身皮膚、某些粘膜和腹腔內臟等處。⑵類型：溫覺感受器和冷覺感受器皮溫≈30℃時→冷覺感受器+→冷覺皮溫≈35℃時→溫覺感受器+→溫覺

⑶作用：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