精品课程生理学敏案 第七章能量代谢与体温 [目的]:理解能量代谢的概念,食物的能量指标,能量代谢的测定。影响能量代谢的因索,基代谢率及其 测定:体温的概念,产热与散热的方式和部位,体温调节。 [要求]:掌握本章节中的许多基本概念,理解影响因素对能量代谢、基础代谢、。体温的作用机制及结果。 [重点]:食物的能量指标的几个薇念,影响能量代谢的因素,基础状态的概念:散热的不同方式及体温调节。 难点],食物的能量指标,能量代谢的测定,体温调节。 课时分配] 能量代谢1学时,体温1学时 [教材]:生理学(6版),姚泰主编,人民卫生出版社,2000,北京 案例:某患者出现畏寒、体温升高、伴有咳嫩流涕,临床诊断为感目,经服用阿司匹林后出汗,体温下降。 问愿:1.为什么该志者体温升高反而感觉畏寒? 2.为什么用药出现大汗后体温恢复正常? 第一节能量代谢(energy metabolis) 定义:机体内伴随物质代谢过程而发生的能量的释放、转移。贮存和利用的过程。 1.新陈代谢的概念 新陈代谢:维持生命的各种活动过程中化学变化的总称。 新陈代谢包括: 物质代谢(同化作用,异化作用 能量代谢(吸热反应,放热反应) 北 图7-1.能量代谢的场所线粒体 2.能量贮存形式
精品课程生理学教案 第七章 能量代谢与体温 [目的]:理解能量代谢的概念,食物的能量指标,能量代谢的测定。影响能量代谢的因素,基础代谢率及其 测定;体温的概念,产热与散热的方式和部位,体温调节。 [要求]:掌握本章节中的许多基本概念,理解影响因素对能量代谢﹑基础代谢﹑体温的作用机制及结果。 [重点]:食物的能量指标的几个概念,影响能量代谢的因素,基础状态的概念;散热的不同方式及体温调节。 [难点]:食物的能量指标,能量代谢的测定,体温调节。 [课时分配]:能量代谢 1 学时,体温 1 学时 [教材]:生理学(5 版),姚泰主编,人民卫生出版社,2000,北京 案例:某患者出现畏寒、体温升高、伴有咳嗽流涕,临床诊断为感冒,经服用阿司匹林后出汗,体温下降。 问题:1.为什么该患者体温升高反而感觉畏寒? 2.为什么用药出现大汗后体温恢复正常? 第一节 能量代谢(energy metabolism) 定义:机体内伴随物质代谢过程而发生的能量的释放﹑转移﹑贮存和利用的过程。 1. 新陈代谢的概念 新陈代谢: 维持生命的各种活动过程中化学变化的总称。 新陈代谢包括: 物质代谢(同化作用,异化作用) 能量代谢(吸热反应,放热反应) 图 7-1. 能量代谢的场所线粒体 2. 能量贮存形式
三大营养物质(糖,脂肪,蛋白质) 三羧酸循环(产生能量的方式) Cellular ONDATIVETHOSPHORYLATION Pyruva 图7-2.三羧酸循环呼吸链 三磷酸腺苷(ATP能量的贮存形式) 图7-3.AP 3.食物的能量指标 食物热价(theral equivalent of food) 1g某种食物氧化时释放的热量 食物氧热价(thermal equivalent of oxygen)
三大营养物质(糖,脂肪,蛋白质) 三羧酸循环 (产生能量的方式) 图 7-2. 三羧酸循环呼吸链 三磷酸腺苷(ATP 能量的贮存形式) 图 7-3. ATP 3. 食物的能量指标 食物热价(thermal equivalent of food) 1g 某种食物氧化时释放的热量。 食物氧热价(thermal equivalent of oxygen)
某种食物氧化时消耗1L氧所产生的 热量。 与02的消耗量的此值。 4,能量代谢的测定 直接测热法(direct calorimetry) 绝热裂 --品= 图7-4直接测热法 间接测热法(indirect calorimetry) 遵循定比定律,测定C02产量 和尿氨挂出量,测定耗0记量测 量装置较简单
某种食物氧化时消耗 1L 氧所产生的 热量。 呼吸商(respiratory quotient) 各种供能物质氧化时产生的 CO2 量 与 O2 的消耗量的比值。 4. 能量代谢的测定 直接测热法(direct calorimetry) 特殊的检测环境,测热装置复杂, 研究肥胖和内分泌系统障碍。 图 7-4. 直接测热法 间接测热法(indirect calorimetry) 遵循定比定律,测定 CO2 产量 和尿氮排出量,测定耗 O2 量,测 量装置较简单
C6H1206+6026C02+6H20 △G=-686 kcal/mole ATPADP+P △G=-12kcal/mole (under conditions in the cell) 36 ATPs x 12 kcal/mole =432 kcal Energy recovery:432/686 63% 图7-5.定比定理 C® 呼吸活腰 图7-6间接测热法
图 7-5. 定比定理 图 7-6.间接测热法
吸容 时 图7-7.时间耗氧量 5.影响能量代谢的因素 肌肉活动 肌肉活动越强能量代谢越高, 精神活动 精神活动越剧能量代谢越高。 食物的特殊动力效应 进食后产生的额外的热量现 环境温度升高或降低均可使能量代谢升高 20^30℃稳定肌肉松驰 <20℃代谢↑寒战。肌肉紧张度↑ 发汗,呼吸、循环机能↑ 6。基础代谢率及其测定 基础状态 清晨,清醒。静卧,未作肌肉活动 前夜睡眠良好,测定时无精神紧水 禁食12小时以上室温20-250 基础代附(basal metabolis知) 基础状态下的代谢状况。 基础代谢率(basal metabolisn rate) 基状态下单位时间内的能量代谢
图 7-7. 时间耗氧量 5. 影响能量代谢的因素 肌肉活动 肌肉活动越强能量代谢越高。 精神活动 精神活动越剧能量代谢越高。 食物的特殊动力效应 进食后产生的额外的热量现象。 环境温度 环境温度升高或降低均可使能量代谢升高。 20~30℃ 稳定 肌肉松驰 <20℃ 代谢↑ 寒战,肌肉紧张度↑ <10℃ 代谢↑↑ 寒战,肌肉紧张度↑ >30℃ 代谢↑ 体内化学反应速度↑ 发汗, 呼吸﹑循环机能↑ 6. 基础代谢率及其测定 基础状态 清晨,清醒,静卧,未作肌肉活动, 前夜睡眠良好,测定时无精神紧张, 禁食 12 小时以上,室温 20-25℃。 基础代谢(basal metabolism) 基础状态下的代谢状况。 基础代谢率(basal metabolism rate) 基础状态下单位时间内的能量代谢
粘液性水肿 正人 甲状泉肿瘤 突眼性甲状腺 *2 16203005076090300ǔ020 图7-8.基础代谢率 第二节体温(body temperature) 1.体温的概念 恒温动物(homeothernic animal) 变温动物(poikilothermic animal 体表温度(shel1 temperature) 体核温度(core tem erature
图 7-8. 基础代谢率 第二节 体温(body temperature) 1. 体温的概念 恒温动物(homeothermic animal) 变温动物(poikilothermic animal) 体表温度(shell temperature) 体核温度(core temperature)
图7-9.不同体温 2.产热与散热 产热墨官 肝脏,骨路肌。 产热形式 战栗产热(shivering thermogenesis) 骨酪肌收缩引起。 非战栗产热(non-shivering thermogenesis) 代谢产热引起。 散热部位 皮肤,呼出气,尿,粪 敬热方式 铝射散热(ther园1 radiation) 人体以热射线的形式将体热传给外界 机体的热量直接传给同它接触的较冷 物体。 对流散热(therral convection) 通过同皮肤接触的空气流动将机体热 量传给外界。 蒸发散热(thermal evaporation 通过体表水份的蒸发来散失体热 可分为: 不感蒸发(insensible evaporation 以不显汗的形式蒸发机体水份 可感蒸发(sensible evaporation) 以汗液蒸发的形式带走热量
图 7-9. 不同体温 2. 产热与散热 产热器官 肝脏,骨骼肌。 产热形式 战栗产热(shivering thermogenesis) 骨骼肌收缩引起。 非战栗产热(non-shivering thermogenesis) 代谢产热引起。 散热部位 皮肤,呼出气,尿,粪。 散热方式 辐射散热(thermal radiation) 人体以热射线的形式将体热传给外界。 传导散热(thermal conduction) 机体的热量直接传给同它接触的较冷 物体。 对流散热(thermal convection) 通过同皮肤接触的空气流动将机体热 量传给外界。 蒸发散热(thermal evaporation) 通过体表水份的蒸发来散失体热, 可分为: 不感蒸发(insensible evaporation) 以不显汗的形式蒸发机体水份。 可感蒸发(sensible evaporation) 以汗液蒸发的形式带走热量
◆heat◆loss skin surface capuary network sma■ connecting vein small artery vein 图7-10.皮肤散热 3。体温调节 自主性词节(autonomic thermoregulation) 增减皮肤血流量,发汗,战栗等生理调节, 行为性调节(behavioral thermoregulation) 增减衣着,开电扇空调等行为, 外周和中枢温度感受 热敏神经元(warm-sensitive neuron) 当局部组织温度升高时神经冲动的发放 频术增加。 冷敏神经元(cold-sensitive neuron) 当局部组织温度降时神经冲动的发放 频常增加
图 7-10. 皮肤散热 3. 体温调节 自主性调节(autonomic thermoregulation) 增减皮肤血流量,发汗,战栗等生理调节。 行为性调节(behavioral thermoregulation) 增减衣着,开电扇空调等行为。 外周和中枢温度感受器 热敏神经元(warm-sensitive neuron) 当局部组织温度升高时神经冲动的发放 频率增加。 冷敏神经元(cold-sensitive neuron) 当局部组织温度降低时神经冲动的发放 频率增加
ut年auhH 蛋 T世T锦特物 38C 地 38.c 恤NM储心 39.5G Ull LtlduLul wowb TATTIITITmr 图7-11.神经元放电 体温调定点学说(set-point theory) 调定点按照PO/俎温度敏感神经元的工作特性来调节体温的高低
图 7-11. 神经元放电 体温调定点(set-point) 视前区-下丘脑前部(PO/AH)设定了一个规定的体温值,即 37℃。 体温调定点学说 (set-point theory) 调定点按照 PO/AH 温度敏感神经元的工作特性来调节体温的高低
下E 航点一风 节中 省包登) 点安感发我虹 图7-12.体温调定点 思考恩: 1外呼吸的呼吸离与细胞呼吸的呼吸商有何异同点及联系? 2.能用测定甲状腺激素(T3,T4)的水平反映基础代谢率的高低吗 3.试解释人精神高度紧张时能量代谢和体温的变化过程? 4.试用体温调定点学说解释致热原引起的恶寒和高热现象了 阅读: About Temperature Beverly T.Lynds blyndseunidata.ucar.edu Contents What is Temperature The Developaent of Thermoreters and Temperature Scales Heat and thermodynamics The Kinetic Theory Thermal Radiation 3 K-The Temperature of the Universe SunEry Acknowledgments References What is Temperature? In a qualitative manner.we can describe the temperature of an object as that which determines the sensation of warmth or coldness felt from contact with it. say when they are put in therml contact) cooler object becomes warmer until a point is reached after which no more change occurs,and to
图 7-12. 体温调定点 思考题: 1. 外呼吸的呼吸商与细胞呼吸的呼吸商有何异同点及联系? 2. 能用测定甲状腺激素(T3,T4)的水平反映基础代谢率的高低吗? 3. 试解释人精神高度紧张时能量代谢和体温的变化过程? 4. 试用体温调定点学说解释致热原引起的恶寒和高热现象? 阅读: About Temperature Beverly T. Lynds blynds@unidata.ucar.edu Contents What is Temperature The Development of Thermometers and Temperature Scales Heat and Thermodynamics The Kinetic Theory Thermal Radiation 3 K - The Temperature of the Universe Summary Acknowledgments References What is Temperature? In a qualitative manner, we can describe the temperature of an object as that which determines the sensation of warmth or coldness felt from contact with it. It is easy to demonstrate that when two objectsof the same material are placed together (physicists say when they are put in thermal contact), the object with the higher temperature cools while the cooler object becomes warmer until a point is reached after which no more change occurs, and to