人體解剖生理學(xué),邢臺(tái)學(xué)院生化系 李海燕,第九章 營養(yǎng)、代謝與體溫調(diào)節(jié),營養(yǎng)均衡 合理膳食,第九章 營養(yǎng)、代謝與體溫調(diào)節(jié),第一節(jié) 食物的營養(yǎng)成分及其 生理功能,第二節(jié) 能量代謝第三節(jié) 體溫及其調(diào)節(jié),生物體的最基本特征是新陳代謝,生物體內(nèi)物質(zhì)代謝中伴隨著的能量的釋放、轉(zhuǎn)移、貯存和利用，稱為能量代謝。,能量代謝,同化作用 （合成代謝）,- 貯能,- 放能,物質(zhì)代謝,異化作用 （分解代謝）,新陳代謝,第一節(jié) 食物的營養(yǎng)成分及其 生理功能,一、糖類及其主要生理功能 二、脂肪及其主要生理功能 三、蛋白質(zhì)及其主要生理功能 四、維生素 五、無機(jī)鹽（還有水和膳食纖維七類營養(yǎng)素）,一、糖類及其主要生理功能,糖類（碳水化合物）：是體內(nèi)主要供能物質(zhì)。,單糖：葡萄糖 多糖：肝糖原和肌糖原 粘多糖：透明質(zhì)酸、肝素和硫酸軟骨素 （天然粘合劑）,糖類在體內(nèi)可以轉(zhuǎn)化成其他物質(zhì)，也可以進(jìn)行 糖異生作用。,血糖：為3.56.7mmolL（80120mg/100ml） 長期高于或低于以上數(shù)值為高血糖或低血糖。,二、脂肪及其主要生理功能,（一）脂肪 是體內(nèi)的儲(chǔ)能和供能物質(zhì)。此外還有保護(hù)、固定、緩沖和保溫的作用。 脂肪在體內(nèi)也可以相互轉(zhuǎn)變。 （二）類脂 1、磷脂：卵磷脂和腦磷脂。是生物膜的重要成分，在物質(zhì)的運(yùn)輸、代謝和神經(jīng)活動(dòng)方面有重要作用。 2、膽固醇：是細(xì)胞的重要組成成分。,三、蛋白質(zhì)及其主要生理功能,（一）蛋白質(zhì)的營養(yǎng)意義 蛋白質(zhì)是一種高分子化合物。種類較多。 蛋白質(zhì)是構(gòu)成細(xì)胞的基本成分，是組織生長、修復(fù)和更新的主要原料。 蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要體現(xiàn)者，沒有蛋白質(zhì)就沒有生命。 （二）氮平衡（氮的攝入量與排出量相等） 成人：蛋白質(zhì)合成代謝=分解代謝 幼年：蛋白質(zhì)合成代謝分解代謝 長期饑餓：蛋白質(zhì)合成代謝分解代謝,（三）必需氨基酸和非必須氨基酸,必需氨基酸：是人體內(nèi)不能合成，必須從外界食物中獲得的氨基酸。共有8種：蘇氨酸、色氨酸、纈氨酸、賴氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸（甲硫氨酸） （成人約為蛋白質(zhì)需要量的20%，嬰兒40%）。 非必須氨基酸：主要有谷氨酸、精氨酸、組氨酸等十幾種。 組氨酸：嬰兒體內(nèi)不能合成，為必需氨基酸。,（四）蛋白質(zhì)生物價(jià)值和互補(bǔ)作用,蛋白質(zhì)的生物價(jià)值：指蛋白質(zhì)消化吸收后在人體內(nèi)保留量占吸收量的百分比。,蛋白質(zhì)的生物價(jià)值=,蛋白質(zhì)的保留量,蛋白質(zhì)的吸收量,100%,動(dòng)物性蛋白質(zhì)的生物價(jià)值較高，而植物性蛋白質(zhì)的生物價(jià)值較低。 蛋白質(zhì)可以發(fā)揮互補(bǔ)作用：混合食物可以提高蛋白質(zhì)的生物價(jià)值。如：提倡膳食。,不同食物中蛋白質(zhì)的品質(zhì)和含量是不同的。,蛋白質(zhì)的品質(zhì)高低一般用蛋白質(zhì)的生物價(jià)值。,蛋白質(zhì)的品質(zhì)是指組成蛋白質(zhì)的氨基酸質(zhì)量和比例。,常用食物蛋白質(zhì)的生物價(jià)值表（1）,常用食物蛋白質(zhì)的生物價(jià)值表（2）,四、維生素,維生素都是有機(jī)物。需要量不大，但體內(nèi)不能合成，必須經(jīng)常從食物中得到補(bǔ)充。 維生素既不提供能，也不是構(gòu)成細(xì)胞的原料，但卻是人體正常生長發(fā)育和健康所必需的。多數(shù)是物質(zhì)代謝中酶的輔酶，如缺乏，物質(zhì)代謝失常，影響正常的生理功能。 維生素按溶解特性分水溶性和脂溶性兩種。,（一）水溶性維生素,（二）脂溶性維生素,五、無機(jī)鹽,是人體的重要組成成分。分主要元素和微量元素。 無機(jī)鹽需要經(jīng)常從飲食中得到補(bǔ)充。,（一）主要元素,（一）主要元素,（二）微量元素,以上微量元素正常飲食中均能滿足,第二節(jié) 能量代謝,能量代謝:指體內(nèi)物質(zhì)代謝過程中所伴隨的能量釋放、 轉(zhuǎn)移、貯存和利用。,一、機(jī)體能量的來源與利用,(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。,2.脂肪：次之(30),3.蛋白質(zhì)：很少(長期饑餓或極度消耗時(shí)，才成為 主要能量來源)。,短期饑餓時(shí)供能。,(二)能量利用 物質(zhì)釋放的能量有50%轉(zhuǎn)化為熱能，其余以自由能形式貯存于ATP中。只有少部分用于肌肉收縮（做機(jī)械功），最終大部分也是以熱能形式散發(fā)掉。 主要供能物質(zhì)糖類；直接供能物質(zhì)ATP；最根本的能源光能。,（一）與能量代謝測定有關(guān)的幾個(gè)概念,1.食物的熱價(jià)（卡價(jià)） 1g食物氧化（或在體外燃燒）所釋放的能量叫該食物的熱價(jià)。包括生物熱價(jià)和物理熱價(jià)。 2.食物的氧熱價(jià) 某種食物氧化時(shí)，消耗1升氧所產(chǎn)生的熱量。,二、能量代謝的測定,3.呼吸商 一定時(shí)間內(nèi)呼出CO2的量與吸入O2量的比值。 RQ=,CO2產(chǎn)生量（ml或l） O2耗量,3種營養(yǎng)物質(zhì)的幾種數(shù)據(jù),1、直接測熱法,利用特殊的測量裝置直接測量整個(gè)機(jī)體在單位時(shí)間內(nèi)向外界環(huán)境散發(fā)的總熱量。用于研究肥胖和內(nèi)分泌障礙。 設(shè)備復(fù)雜，操作繁瑣，應(yīng)用受限，很少使用。,（二）能量代謝測定的原理和方法,2、間接測熱法,（1）間接測熱法的原理 依據(jù)：定比定律+能量守恒定律 能量守恒定律：能量由一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式的過程中，既不能增加，也不能減少。（能量一定） 定比定律：在一般化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物的量與產(chǎn)物量之間呈一定的比例關(guān)系。（產(chǎn)物量一定） 基本原理：根據(jù)以上定律，查出單位時(shí)間內(nèi)機(jī)體耗O2量和CO2產(chǎn)生量，計(jì)算出呼吸商。查出該呼吸商時(shí)O2的熱價(jià)，再乘以單位時(shí)間內(nèi)的O2耗量，即得出單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)熱量。,（2）能量代謝率的簡易測算方法,步驟： 1、測定一定時(shí)間內(nèi)的耗氧量； 2、按混合膳食呼吸商為0.82進(jìn)行代謝率計(jì)算 公式,產(chǎn)熱量= 20.18（ kj/L） 耗氧量（L）,已知混合食物呼吸商為0.82，氧的熱價(jià)為20.18（ kj/L）,（三）能量代謝率的衡量標(biāo)準(zhǔn),能量代謝在每一個(gè)個(gè)體是相當(dāng)穩(wěn)定的，但不同的個(gè)體差異卻很大，難以比較； 能量代謝與機(jī)體的體形和體重?zé)o定比例關(guān)系； 如：體形較小的雞和體形龐大的非洲象之間，按每公斤體重產(chǎn)熱量相差甚遠(yuǎn)。 能量代謝與機(jī)體體表面積間有固定關(guān)系-表面積定律 以機(jī)體體表面積衡量機(jī)體能量代謝，并進(jìn)行不同體形和體重個(gè)體間能量代謝率比較時(shí)，則相差不多。（體表面積計(jì)算如下）,m2=0.0061身高(cm)+0.0128體重（kg）-0.1529,機(jī)體不同狀態(tài)時(shí) 的能量代謝率 狀態(tài) 產(chǎn)熱量(KJ/m2.min) 躺臥 2.73 開會(huì) 3.40 擦窗戶 8.30 洗衣 9.89 掃地 11.37 打排球 17.05 打籃球 24.22 踢足球 24.98 持重機(jī)槍躍進(jìn) 42.39 ,三、影響能量代謝的因素,(一)肌肉活動(dòng) 肌肉活動(dòng)對能量代謝的影響最大。,（二）環(huán)境溫度,環(huán)境溫度在20-30 ，最為穩(wěn)定。 30時(shí)也增加，（原因是溫度上升體內(nèi)化學(xué)反應(yīng)加快和發(fā)汗活動(dòng)增加了產(chǎn)熱量）。,（三）食物特殊動(dòng)力作用,食物特殊動(dòng)力作用：指食物刺激機(jī)體產(chǎn)生額外熱量 的作用。 進(jìn)食1h后產(chǎn)熱量比進(jìn)食前有額外的增加，持續(xù)7-8h。 各種營養(yǎng)物質(zhì)的食物特殊動(dòng)力效應(yīng)不同，進(jìn)食蛋白 質(zhì)時(shí)產(chǎn)熱量增加30，混合性食物增加10，糖和 脂肪增加46。（所以發(fā)燒時(shí)不要吃雞蛋） 這不是消化吸收活動(dòng)引起的，靜脈注射氨基酸也可以引起類似的產(chǎn)熱量增加，因此有人推測可能與肝臟處理蛋白質(zhì)有關(guān)。（主要與脫氨基作用有關(guān)）。,（四）精神因素,在精神緊張狀態(tài)下（恐懼、憤怒、焦急）能量代謝明顯提高。 由與精神活動(dòng)相關(guān)連的肌肉活動(dòng)和激素分泌引起。,四、基礎(chǔ)代謝 (一) 概念 1.基礎(chǔ)代謝：機(jī)體在基礎(chǔ)狀態(tài)下的能量代謝稱為基礎(chǔ)代謝。 基礎(chǔ)狀態(tài)的條件如下： 清晨空腹:即禁食1214h，前一天應(yīng)吃清淡、不要太飽的飲食，以排除食物特殊動(dòng)力效應(yīng)的影響。 平臥:全身肌肉放松，盡力排除肌肉活動(dòng)的影響。 清醒且情緒安穩(wěn):以排除精神緊張的影響。 室溫18-25:排除環(huán)境溫度的影響。 2.基礎(chǔ)代謝率(BMR)：單位時(shí)間內(nèi)的基礎(chǔ)代謝。 ,（二）基礎(chǔ)代謝率正常值及生理變動(dòng)范圍,我國人正常基礎(chǔ)代謝率平均值（KJm2 h）,成年男人基礎(chǔ)代謝率（BMR）：157.8 KJm2 h 3787.2KJm2 d,變動(dòng)范圍： 一般變動(dòng)范圍在10%15%之內(nèi)。 男性的基礎(chǔ)代謝率高于女性，幼年的基礎(chǔ)代謝率高于成年，年齡越大基礎(chǔ)代謝率越低。 甲亢時(shí)基礎(chǔ)代謝率可比正常高25-80%，甲低時(shí)基礎(chǔ)代謝率可比正常低20-40%，所以： 基礎(chǔ)代謝率的測量是甲狀腺疾病的重要輔助手段。,思考題,你每天需要吃幾兩食物，才能維持正常的基礎(chǔ)代謝？ 1、求出自己的體表面積： 0.0016身高（厘米）+0.0128 體重（公斤）0.1529 2、求出三種混合食物的熱價(jià)： （ 17.15+17.99+39.75）3=24.96（Kj） 3、求出在基礎(chǔ)代謝下所需食物（KJm2.d） 377124.96=151.73（g）=3.03（兩） 4、求出自己每日所需食物量 3.02（體表面積）=？（兩）,半斤左右,第二節(jié) 體溫及其調(diào)節(jié),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(jī)體新陳代謝和一切生命活動(dòng)正常進(jìn)行的必需條件。,體溫 22心跳停止； 體溫 43酶變性而死亡; 體溫 = 27低溫麻醉。 正常體溫= 36.037.4 ,20c,（20）,（35）,一、人體正常體溫及生理變動(dòng) （一）正常體溫 1.肛溫：正常為36.937.9。 2.口溫：約比直腸低0.2,為36.737.7。 3.腋溫：約比口腔低0.3,為36.037.4 。 臨床常用口溫和腋溫。測定腋溫時(shí)要注意夾緊體溫計(jì)(人工體腔)和測量時(shí)間（約需5min）。,體表溫度：機(jī)體表層的溫度。 皮膚溫度：機(jī)體表層的最外層，既皮膚的溫度。 額部 軀干 手 足,（二）體溫的生理變動(dòng) 1.晝夜節(jié)律變化 人的體溫在一晝夜中呈現(xiàn)周期性波動(dòng)，稱為體溫的晝夜節(jié)律。 清晨最低，下午最高，但不超過1。,2.性別差異 成年女子體溫平均比男子高0.3。 女子體溫隨月經(jīng)周期而產(chǎn)生周期性變動(dòng)。排卵日最低（約1）。,體溫的變動(dòng),3.年齡差異 新生兒體溫成年人老年人。,4.其他 肌肉活動(dòng)時(shí)，肌肉代謝明顯增強(qiáng)，產(chǎn)熱增加， 情緒激動(dòng)、精神緊張、進(jìn)食等情況，都會(huì)影響體溫。 全身麻醉時(shí)，會(huì)因抑制體溫調(diào)節(jié)中樞和擴(kuò)張血管的作用及骨骼肌松弛，使體溫降低。,二、機(jī)體的產(chǎn)熱和散熱,體熱平衡：產(chǎn)熱和散熱兩個(gè)生理過程之間的動(dòng)態(tài)平衡，維持體溫恒定。,(一)產(chǎn)熱 1.主要產(chǎn)熱器官： 安靜狀態(tài)，主要產(chǎn)熱器官是內(nèi)臟（尤其肝臟，其次是腦）。 活動(dòng)狀態(tài),主要產(chǎn)熱器官是骨骼肌。,2.產(chǎn)熱形式 戰(zhàn)栗產(chǎn)熱：骨骼肌不隨意的節(jié)律性收縮。 非戰(zhàn)栗產(chǎn)熱：又稱代謝產(chǎn)熱，機(jī)體所有的組織器官都能進(jìn)行代謝產(chǎn)熱。,3.產(chǎn)熱活動(dòng)的調(diào)節(jié),3.產(chǎn)熱活動(dòng)的調(diào)節(jié),寒冷刺激時(shí) 交感-腎上腺髓質(zhì) 去甲腎上腺素、腎上腺素 產(chǎn)熱量 特點(diǎn)： 作用迅速， 維持時(shí)間短。, 機(jī)體在寒冷環(huán)境幾周后 甲狀腺 T3、T4 （T3三碘甲腺原氨酸） 代謝率(增加45倍) 產(chǎn)熱量 特點(diǎn)： 作用緩慢， 維持時(shí) 間長。,(二)散熱 1.散熱部位,主：皮膚,次：肺、尿、糞,面積大 與外界接觸 血流豐富 有汗腺,2.散熱方式： 機(jī)體散熱方式有以下幾種:,輻射散熱 指體熱以熱射線形式傳給溫度較低的周圍環(huán)境中的散熱方式。 輻射散熱量的多少取決于,機(jī)體的有效輻射面積,皮膚與環(huán)境的溫度差,傳導(dǎo)散熱 指體熱直接傳給與機(jī)體相接觸的低溫物體的散熱方式。,傳導(dǎo)散熱量取決于 水的導(dǎo)熱性好，因此臨床上常利用冷水袋或冰袋為高熱（燒）患者降溫。 脂肪的導(dǎo)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(dǎo)熱性,對流散熱 指體熱憑借空氣流動(dòng)交換熱量的一種散熱形式,對流散熱是傳導(dǎo)散熱的一種特殊形式。,對流散熱量主要取決于,氣溫（低溫環(huán)境 空調(diào)）,風(fēng)速（電扇）,蒸發(fā)散熱（分不感蒸發(fā)和可感蒸發(fā)） 指體液的水分在皮膚和粘膜表面由液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)，同時(shí)帶走大量熱量的散熱方式。,當(dāng)氣溫體溫時(shí)，蒸發(fā)是唯一的散熱途徑 不感蒸發(fā)：又稱不顯汗。指體液的水分直接透出皮膚和粘膜表面，在未聚成明顯水滴前蒸發(fā)掉的散熱形式。 不感蒸發(fā)是持續(xù)進(jìn)行的。人體不感蒸發(fā)量約500ml/日。 臨床上給病人補(bǔ)液時(shí)應(yīng)考慮到由不感蒸發(fā)丟失的體液量。,發(fā)汗：又稱可感蒸發(fā)。 人在安靜狀態(tài)下，當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到30左右時(shí)，便開始發(fā)汗；如果空氣濕度大、衣著又多時(shí)，氣溫達(dá)25便可發(fā)汗；機(jī)體活動(dòng)時(shí)，由于產(chǎn)熱量，雖然環(huán)境溫度低于20亦可發(fā)汗。 炎熱的氣候，短時(shí)間內(nèi)發(fā)汗量可達(dá)1.5L/h。,汗液,水分：99,固體：,大部分為NaCl,其余為KCl、尿素、乳酸等,無葡萄糖和蛋白質(zhì),汗液流經(jīng)汗腺排出管的起始部時(shí)，有一部分NaCl可被重吸收，從而使最終排出的汗液成為低滲。 機(jī)體大量出汗可造成高滲性脫水，要補(bǔ)充大量的水份和適量的aCl。,3.散熱的調(diào)節(jié) 皮膚循環(huán)的調(diào)節(jié)：微循環(huán)的動(dòng)靜脈吻合支。 發(fā)汗的調(diào)節(jié),三、體溫調(diào)節(jié),體溫調(diào)節(jié)的方式 1、自主性體溫調(diào)節(jié)：機(jī)體在下丘腦體溫調(diào)節(jié)中樞的控制下，通過增減皮膚血流量、發(fā)汗、寒戰(zhàn)等生理反應(yīng)，經(jīng)常維持產(chǎn)熱和散熱過程的動(dòng)態(tài)平衡。是體溫調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)。 2、行為性體溫調(diào)節(jié)：機(jī)體（包括變溫動(dòng)物）在不同的溫度環(huán)境中的姿勢和行為。是體溫調(diào)節(jié)的補(bǔ)充，特別是人為保溫和降溫所采取的措施，如增減衣服。,(一)溫度感受器 1.外周溫度感受器 分布：全身皮膚、某些粘膜和腹腔內(nèi)臟等處。 類型：溫覺感受器和冷覺感受器 作用：溫度感受器傳入沖動(dòng)到達(dá)中樞后，除 產(chǎn)生溫覺之外，還能引起體溫調(diào)節(jié)反應(yīng)。,2.中樞溫度感受器（敏感神經(jīng)元） 分類：熱敏神經(jīng)元和冷敏神經(jīng)元 血溫?zé)崦羯窠?jīng)元沖動(dòng)發(fā)放頻率 血溫冷敏神經(jīng)元沖動(dòng)發(fā)放頻率 分布：下丘腦、腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和脊髓等處 局部腦溫變動(dòng)0.1時(shí)： 加溫PO/AH PO/AH的熱敏N元+ 散熱反應(yīng)產(chǎn)熱反應(yīng) 冷卻PO/AH PO/AH的冷敏N元+ 散熱反應(yīng)產(chǎn)熱反應(yīng) 說明：1、POAH視前區(qū)下丘腦前部。 2、PO/AH中的某些熱敏N元能感受局部腦溫的變化。,(二)體溫調(diào)節(jié)中樞,雖然從脊髓到大腦皮層的整個(gè)神經(jīng)系統(tǒng)中都存在調(diào)節(jié)體溫的中樞結(jié)構(gòu)。但：,調(diào)節(jié)體溫的基本中樞位于下丘腦。,視前區(qū)下丘腦前部還能對中腦、延髓、脊髓、皮膚等處傳入的溫度信息發(fā)生反應(yīng)，以及能直接對致熱物質(zhì)、5-羥色胺（5-HT）、去甲腎上腺素等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。,說明：視前區(qū)下丘腦前部具有體溫調(diào)節(jié) 整合中樞的地位。,(三)體溫調(diào)節(jié)機(jī)制 “調(diào)定點(diǎn)”學(xué)說,干擾因素： 致熱原使調(diào)定點(diǎn) 孕激素使調(diào)定點(diǎn),37,反饋信息,調(diào)定點(diǎn)學(xué)說,產(chǎn)熱過程,散熱過程,溫度感受器,調(diào)定點(diǎn),+,-,干擾,體溫,體溫調(diào)節(jié)中樞,體核溫度,四、體溫調(diào)節(jié)障礙,1.發(fā)熱與體溫過高（40） 2.體溫過低（36）,作業(yè)：P250 第1、2、3、5、6題。,謝謝聆聽,POAH視前區(qū)下丘腦前部,