第七单元   能量代谢和体温

一、基本概念

能量代谢（energy metabolism）、食物的热价（themal equivalent of food）、食物的氧热价（thermalequivalent of oxygen）、呼吸商（respiratory quotient）、基础代谢(basal metabolism)、基础代谢率(basal metabolismrate, BMR)、体温(body temperature)、战栗产热(shivering thermogenisis)、非战栗产热(non-shiveringthermogenesis)、辐射散热(thermal radiation) 、传导散热(thermal conduction)、对流散热(them1a1 convection)、蒸发散热(evaporation)、不感蒸发(insensible perspiration)、发汗(sweating)或可感蒸发(sendbie evaporation)、热敏神经元(warm-sensitiveneuron)、冷敏神经元(cold-sensitive neuron)。

二、教学内容

（一）能量代谢

§微课1：能量代谢

通常把物质代谢过程中所伴随地能量的贮存、释放、转移和利用等称为能量代谢。

1.食物的能量转化

2.能量代谢的测定

（1）几个概念

食物的热价：1g某种食物氧化(或在体外燃烧)时所释放的热量称为该种食物的热价。热价有生物热价和物理热价之分，它们分别指食物在体内氧化和体外燃烧时释放的热量。

食物的氧热价：食物氧化要消耗氧，氧的消耗和物质氧化的产热量之间有一定的关系。通常把某种食物氧化时消耗1L氧所产生的热量，称为该种食物的氧热价。

呼吸商：机体通过呼吸从外界环境中摄取氧，以满足生理活动的需要，同时将二氧化碳排除体外。一定时间内机体呼出的CO2的量与吸入的O2的量的比值，称为呼吸商。

（2）能量代谢的测定原理和方法

机体的能量代谢也遵循能量守恒定律，即在整个能量转化过程中，机体所利用的蕴藏在食物中的化学能与最终转化成的热能和所做的外功，按能量来计算是完全相等的。测定机体在一定时间内所消耗的食物，或者测定机体所产生的热量与所做的外功，即可测算出整个机体的能量代谢率。能量代谢率通常以单位时间内每平方米体表面积的产热量为单位。能量代谢率的高低与体重并不成比例关系，而与体表面积成正比。测定整个机体在单位时间内发散的总热量，通常用两种方法：

直接测热法：

间接测热法：

3.影响能量代谢的主要因素

（1）肌肉活动

肌肉活动队能量代谢的影响最显著。机体任何轻微的活动都可提高代谢率。人在运动和劳动时耗氧量显著增加。这是因为此时肌肉需要补给能量，而能量则来自大量营养物质的氧化，这就必然导致机体耗氧量的增加。机体耗氧量的增加同肌肉活动的强度成正比关系。肌肉活动的强度的称为肌肉工作的强度，即劳动强度，通常用单位时间内机体的产热量来表示。

（2）精神活动

脑的重量只占体重的2.5%，但在安静状态下却有15％左右的循环血量进入脑循环系统。这说明脑组织的代谢水平是很高的。在一般的精神活动时，中枢神经系统本身的代谢率即使有所增加，其程度也是可以忽略的。但在精神处于紧张状态，如烦恼、恐惧和情绪激动时，由于随之而出现的肌紧张增强以及刺激代谢的激素释放增多等因素，产热量可以显著增加。

（3）食物的特殊动力效应

人在进食后一段时间内（从进食后1小时开始，延续到7－8小时）, 虽然处于安静状态，但所产生的热量却要比进食前有所增加。可见这种额外的能量消耗是由进食所引起的。食物的这种刺激机体产生额外热量消耗的作用，叫做食物的特殊动力效应。

（4）环境温度

人安静时的能力代谢，在20－30度的环境温度中最为稳定。当环境温度低于20度时，代谢率增加，主要是由于寒冷刺激反射性地引起寒战以及肌肉紧张度增强所致。在20－30度时代谢稳定，是由于肌肉松弛的结果。当环境温度高于30度时，代谢率又会增加，因为体内化学反应过程的反应速度增强的缘故。

4.基础代谢

基础代谢(basal metabolism)是指基础状态下的能量代谢。所谓基础状态, 是指满足以下条件的一种状态: 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; 测定前至少禁食12小时; 室温保持在20～25℃。在这种状态下, 体内能量的消耗只用于维持一些基本的生命活动, 能量代谢比较稳定, 所以把这种状态下单位时间内的能量代谢称为基础代谢率(basal metabolismrate, BMR)。应该指出, BMR比一般安静时的代谢率要低些, 但并不是最低的, 因为熟睡时的代谢率更低(约比安静时低8%－10%, 但做梦时可增高)。只要测定时的条件完全符合前述要求, 则在不同时日中重复测定的结果基本上并无差异。这就反映了正常人的BMR是相当稳定的。一般说来, BMR的实际数值同正常的平均值比较, 如相差在10%～15%之内, 无论较高或较低, 均不属病态。当相差之数超过20%时,才有可能是病理变化。