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第十一章 能量代谢和体 温 (temperature)

发布时间:2016-09-19 发布人:唐晓伟

【学习目标】

知识要求

1.掌握  人体的正常体温及其生理性变动;体温的调节。

2.熟悉  机体的产热方式与散热方式;基础代谢和基础代谢率的概念。

3.了解  机体能量的来源和去路;影响能量代谢的因素。

技能要求

掌握人体体温的测量技术。

【重点难点】

节  次

重  点

难  点

第一节

影响能量代谢的因素

基础代谢和基础代谢率

第二节

人体的正常体温及其生理性变动

体温的调节

 

 [学时] 2h                                                                    

[教材] 唐晓伟主编,《人体解剖与生理》,中国医药科技出版社,2013

第一节  能量代谢

一、能量的来源和去路

 

                                           做外功

糖         O2      化学能(ATP)  热能散发

来源    脂肪                 热能(50%)               维持体温

蛋白质    生物转化

 

二、影响能量代谢的因素

(一)肌肉活动

肌肉活动对能量代谢的影响最为显著。机体进行任何轻微的活动都可提高能量代谢率。而且肌肉活动的强度越大,能量代谢率的增长也越大。剧烈运动时其产热量可增加10倍~20倍。

(二)精神活动

精神活动对能量代谢的影响,主要表现在人处于紧张状态,如烦恼、恐惧或情绪激动时,能量代谢可显著提高。其原因是精神紧张引起骨骼肌紧张性增加、交感神经兴奋及甲状腺激素分泌增多,使机体代谢加速。人在平静地思考问题时,无论思维是否活跃,能量代谢受到的影响并不明显。

(三)食物的特殊动力效应

在进食后的一段时间内,机体虽然同样处于安静状态,但所产生的热量却比进食前有所增加。这种现象一般从进食后1小时左右开始,延续至7小时~8小时。这种由于进食使机体产生额外热量的现象,称为食物的特殊动力效应。不同食物的特殊动力效应不同。在三种主要营养物质中,蛋白质的特殊动力效应最强,可使产热量增加30%左右,糖类或脂肪类可使产热量增加46%,混合食物可使产热量增加10%左右。食物的特殊动力效应的确切机制尚不明确。

(四)环境温度

人体在安静状态下的能量代谢率,以20℃~30℃的环境中最稳定。实验表明,环境温度过高或过低能量代谢率都将增加。当环境温度为30℃~45℃时,人体内的生物化学反应速度加快,呼吸功能、循环功能增强,能量代谢率增强。当环境温度低于20℃时,肌肉紧张度增强甚至引起寒战,能量代谢率增加。环境温度在10℃以下,代谢率增加更为显著。

三、基础代谢与基础代谢率

人体在基础状态下的能量代谢称为基础代谢。所谓基础状态是指人体处于清晨、清醒、静卧、肌肉放松、空腹(禁12小时以上)、室温在2025℃、无精神紧张的状态。它排除了肌肉活动精神活动、食物的特殊动力效应和环境温度等对能量代谢的影响。在这种状态下的能量消耗,主要用于维持心跳呼吸等最基本的生命活动,能量代谢比较稳定。因此把基础状态下单位时间内的能量代谢称为基础代谢率(basal metabolism rateBMR)。基础代谢率比一般安静时的代谢率要低些,但并不是机体最低的代谢率。在熟睡时,机体的代谢率更低。

 

第二节  体温及其调节

 

一、人体的正常体温及其生理性波动

(一)人体温度的正常值

体温:机体深部的平均温度

测量部位

正常范围

测量时间

直肠

36.9-37.9℃

3min

口腔

36.6-37.6℃

5min

腋窝

36.0-37.4℃

5-8min

(二)体温的生理性波动

1. 日周期

2. 女子月周期:排卵日最低,经期和排卵前基础体温较低,排卵后至下次经期前较高(大约0.5℃)

3. 年龄

4. 精神和体力活动

二、 机体的产热与散热

(一)产热过程

1.基础代谢产热:内脏、脑

2.体力活动产热:运动时主要的产热来源

3.寒战产热

4.食物特殊动力效应

5.非寒战产热

(二)散热(loss of heat)

1.散热器官:主要是皮肤(97%)

2.散热方式

(1)辐射(radiation)散热:电磁波

影响因素:温度差、辐射面积

(2)传导(conduction)散热:分子层传热

影响因素:导热度、温度差

(3)对流(convection)散热:分子流动

影响因素:分子流动速度、温度差

(4)蒸发(evaporation)散热:机体通过体表水分的蒸发来散失体热的散热形式

特点:在低温和高温环境中均可进行

影响因素:环境温度、湿度、风速

当环境温度低于皮肤温度时,机体散热可有4种方式      

当环境温度等于或高于皮肤温度时,机体散热只有1种方式

A蒸发的形式:

a不感蒸发:水分由皮肤渗出被蒸发(又称:不显汗)和呼吸道呼出被蒸发

特点:①与汗腺活动无关

       ② 室温<30℃时量较稳定:约1000ml/24h

       ③活动或发热:不感蒸发↑

b发汗 (可感蒸发) :安静状态下,30℃ 左右开始发汗,汗腺主动分泌汗液, 汗液蒸发带走大量热量

B汗腺和汗液:

  a汗液:                   

成分:H2O(99%),NaCl、尿素等

  性质:低渗液(刚分泌时等渗,由于重吸收Na+、Cl-而低渗)

  作用:散热

b汗腺

大汗腺:腋窝、外阴部

  小汗腺  分布:全身各处,

          分布密度:手掌、足跖 > 额、手背 > 躯干、四肢                                           

          分泌能力:躯干、四肢最强   

C发汗:反射性活动

  中枢:下丘脑发汗中枢

分类:①温热性发汗:见于全身各处,由交感胆碱能纤维支配的小汗腺分泌

        主要作用:调节体温

     ②精神性发汗:见于手掌、足跖、前额,由交感肾上腺素能纤维支配的小汗腺分泌

       体温调节中作用不大,但与精神紧张或情绪 激动有关

 

三、  体 温 调 节

 

(一)体温的调节:

                          增减皮肤血流量

           自主性体温调节 发       汗               散热

体温调节                      战       栗

                          促代谢激素           产热

           行为性体温调节:运动、穿衣

(二)自主性调节的机制

1.温度感受器:

 外周温度感受器      热感受器(较少):温度↑→兴奋↑

(皮肤、粘膜、内脏) 冷感受器(较多):温度↓→ 兴奋↑                       

 中枢温度感受器                热敏神经元(较多):温度↑→兴奋↑

(脊髓、脑干网状结构、下丘脑) 冷敏神经元(较少):温度↓→兴奋↑

2.体温调节中枢:下丘脑视前区-下丘脑前部(PO/AH):是最重要的体温调节中枢

3.调定点学说:

(1)PO/AH存在调定点(37℃)

(2)体温↑>调定点     热感受器     活动↑→散热↑→体温恢复为调定点水平

                       热敏神经元 

(3)发热: 热敏神经元阈值↑

            冷敏神经元阈值↓   →产热、散热平衡于另一高水平体温                   

中暑时体温高是体温调节功能失调

发热时体温虽高但体温调节功能正常