第11章 能量代谢与体温调节.ppt

第十一章 能量代谢与体温调节 第一节 能量代谢 第二节 体温及其调节 第一节 能量代谢 ●能量代谢（energy metabolism）：生物体内物质代谢中伴随着的能量的释放、转移、贮存和利用。 能量代谢 同化作用 （合成代谢） -- 耗能 -- 放能 新陈代谢 （物质代谢） 异化作用 （分解代谢） 生物体的基本特征：新陈代谢 一、能量的来源和去路 二、能量代谢的测定 三、基础代谢 四、影响能量代谢的因素 一、能量的来源和去路 (一) 能量的来源 机体所需的能量来源于食物中的糖、脂肪和蛋白质。 1、糖：机体的主要能源 70% ●糖酵解在人体处于缺氧状态时极为重要，这是人体的能源物质惟一不需氧的供能途径。 氧债：剧烈运动时，骨骼肌耗氧量猛增，循环呼吸不能很快满足机体对氧的需要，骨骼肌处于相对缺氧状态，这种现象称为氧债 。 有氧氧化 无氧酵解 CO2+H2O+ E 38mol ATP 葡萄糖 乳酸+E 2mol ATP 1mol （剧烈运动、红细胞） （脑、一般情况下） 2、脂肪：贮存和供给能量。提供大约 30%的能量。 3、蛋白质（氨基酸）：主要用于重新合成细胞成分或酶、激素等生物活性物质。 次要功能是提供能量。 甘油 脂肪 脂肪酸 有氧氧化 磷酸化和脱氢 葡萄糖 乙酰辅酶A 氧化 活化和β-氧化 ●摄取过多的糖可在体内转化为脂肪，这可能是导致肥胖的重要原因之一。 体重指数：个体的体重(kg)除以其身高(m)的平方，所得之值即为体重指数。 正常：20～24.9；超重：25～29.9；肥胖：≥ 30。 ● ATP：既是体内重要的储能物质，又是直接的供能物质。 磷酸肌酸： ATP的贮存库。 （二）能量的去路（转移、贮存、利用） 二、能量代谢的测定 (一)与能量代谢测定有关的几个基本概念 1.食物的热价 食物的热价 ：1g某种食物氧化(或在体外燃烧)时所释放的能量称为该种食物的热价。 热价：生物热价—食物在体内氧化释放的能量 物理热价—食物在体外燃烧释放的能量 蛋白质：生物热价≠物理热价 2.食物的氧热价 食物的氧热价：某种食物氧化时消耗1L氧所产生的能量，称为该种食物的氧热价 。 3.呼吸商 呼吸商(RQ)：一定时间内机体呼出的CO2的量与吸人的O2量的比值，称为呼吸商。 RQ= 产生CO2的mol数 消耗 O2的mol数 = 消耗 O2的ml数 产生CO2的ml数 糖RQ ：1.00； 蛋白质RQ： 0.80 ； 脂肪RQ：0.71 正常人进食混合食物时， RQ ：0.85 根据呼吸商的数值来推测机体利用能量的主要来源。 RQ影响因素： 1）营养物质之间相互转化 2）额外CO2的产生 3）某些病理状态的影响 ●非蛋白呼吸商(non-protein respiratory quotient，NPRQ)：根据糖和脂肪按不同比例混和氧化时所产生的二氧化碳量以及消耗氧的量计算出相应的呼吸商。 (二)能量代谢的测定原理和方法 原理：能量守恒定律 食物中的化学能＝热能＋所作功 ●能量代谢率：机体单位时间内所消耗的能量。 单位：kJ／(m2·h) 能量代谢率∝体表面积 方法：测定整个机体在单位时间内发散的总热量，通常有两类方法：直接测热法与间接测热法。 1.直接测热法 将被测者置于一特殊的检测环境中，收集被测者在一定时间内发散的总热量，然后换算成单位时间的代谢量，即能量代谢率。 直接测热的装置较为复杂，主要用于研究肥胖和内分泌系统障碍等。 2.间接测热法 原理：定比定律 ? C6H12O2+6O2→6CO2+6H2O+△H 间接测热法的具体步骤： ①测出机体在一定时间内的O2耗量和CO2产生量，并测出尿氮排出量； ②因体内氧化1g蛋白质可产生0.16g尿氮，所以将测出的尿氮量乘6.25，即体内氧化蛋白质的量；根据尿氮含量算出蛋白质的氧化量和蛋白质食物的产热量，并求出NPRQ； ③查出该NPRQ所对应的氧热价