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能量代謝與體溫.ppt

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    能量代謝與體溫

    * 生物體內(nèi)物質(zhì)代謝中伴隨著的能量的釋放、轉(zhuǎn)移和利用，稱為能量代謝(energy metabolism)。

    第一節(jié) 能量代謝

    * 能量的來源和去路

    * 能量代謝的測定

    * 影響能量代謝的因素

    * 基礎(chǔ)代謝

    能量的來源：

    * 1、糖：機體的主要能源 70%(中國人)

    * 劇烈運動時，骨骼肌耗氧量猛增，循環(huán)呼吸不能很快滿足機體對氧的需要，骨骼肌處于相對缺氧狀態(tài)，稱為氧債。

    * 2、脂肪：提供大約 30%的能量

    * 3、蛋白質(zhì)(氨基酸)：提供少量的能量

    能量的去路：

    能量代謝測定的原理與方法

    * 單位時間內(nèi)機體的產(chǎn)熱量(energy metabolic rate)。

    * 能量守衡：食物的化學能 = 熱能 + 外功

    * 能量代謝 = 熱能 + 外功 + 熱儲備

    (一)直接測熱法

    * 利用特殊的測量裝置直接測量整個機體在單位時

    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。

    (二)間接測熱法

    * 1、間接測熱法的原理

    依據(jù)：定比定律：同一化學反應(yīng)無論中間過程和條件差異多大，釋放的能量是一定的。產(chǎn)物一致：食物在體內(nèi)外的氧化其最終產(chǎn)物是一樣的。

    基本原理：利用化學反應(yīng)的定比定律，查出一定時間內(nèi)機體中氧化分解的糖、脂肪和蛋白質(zhì)各有多少，據(jù)此計算該段時間內(nèi)機體所釋放出的總熱量。

    與能量代謝測定有關(guān)的概念

    * 食物的熱價：1g食物氧化(或在體外燃燒)時釋放出來的能量。 caloric value 分為：物理熱價 指食物在體外燃燒時釋放的熱量。 生物熱價 指食物在體內(nèi)經(jīng)過生物氧化所產(chǎn)生的熱量。

    * 葡萄糖 17.15 17.15 16.7

    * 蛋白質(zhì) 23.43 17.99 16.7

    * 脂 肪 39.75 39.75 37.7

    * 食物的氧熱價：某種營養(yǎng)物質(zhì)氧化時，消耗 1L氧所產(chǎn)生的熱量。 thermal equivalent of oxygen

    * 葡萄糖 21.00

    * 蛋白質(zhì) 18.80

    * 脂 肪 19.70

    * 呼吸商：在一定時間內(nèi)，機體的CO2產(chǎn)生量和氧耗量的比值。respiratory quotient RQ 生理意義：可以比較精確的反映體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)氧化的比例。

    * 影響因素：1)營養(yǎng)物質(zhì)之間相互轉(zhuǎn)化 2)額外CO2的產(chǎn)生 3)某些病理狀態(tài)的影響

    2、間接測熱法的方法和測算原則

    * (1)氧耗量和CO2產(chǎn)生量的測定方法

    ?閉合式測定法：肺量計、代謝儀

    ? 開放式測定法：化學分析

    * (2)尿氮測定：可以估算出被氧化分解的蛋白質(zhì)量。

    ? P = 6.25 x 尿氮量 (克)

    ?非蛋白呼吸商(NPRQ)：糖和脂肪氧化的CO2產(chǎn)生量和耗氧量的比值。用于估測非蛋白代謝中糖和脂肪的相對數(shù)量。

    ? NPRQ = (CO2 - 0.76P) / (O2 - 0.95P) 其中 P 為蛋白質(zhì)的量

    (3)間接測熱法的計算原則

    * 糖的氧耗量

    FRQ = [(CO2 - 0.76P) - S)] / [(O2 - 0.95P) - S)]

    = 0.71 S

    * 脂肪的氧耗量

    SRQ = [(CO2 - 0.76P) - 0.7F] / [(O2 - 0.95P) - F]

    = 1 F

    * 總產(chǎn)熱量 = P x 卡價 + S x 氧熱價 + F x 氧熱價

    能量代謝率的簡易測算方法

    * 步驟：

    1、測定一定時間內(nèi)的耗氧量；

    2、按混合膳食呼吸商為0.82進行代謝率計算

    * 公式

    能量代謝率的衡量標準：

    * 能量代謝在每一個個體是相當穩(wěn)定的，但不同的個體差異卻很大，難以比較；

    * 能量代謝與機體的體形和體重無定比例關(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，

    * 能量代謝與機體體表面積間有固定關(guān)系---表面積定律

    以機體體表面積衡量機體能量代謝，并進行不同體形和體重個體間能量代謝率比較時，則相差不多，M2=0.0061X身高(cm)+0.0128X體重(kg)-0.1529

    三、影響能量代謝的因素

    * 1、肌肉活動：最為顯著 勞動或運動時耗氧量和能量代謝顯著增加，可達安靜時的10-20倍，因此能量代謝可作為勞動或運動時肌肉活動強度的指標。

    * 2、環(huán)境溫度 環(huán)境溫度在20-30攝氏度時，能量代謝率最為穩(wěn)定。

    <20℃能量代謝率開始增加，<10℃時顯著增加，原因是寒冷刺激所引起的寒戰(zhàn)和肌緊張造成的。

    >30℃能量代謝率也增加，原因是溫度上升體內(nèi)化學反應(yīng)加快和發(fā)汗活動 增加了產(chǎn)熱量。

    * 3、食物的特殊動力效應(yīng) 進食后機體產(chǎn)熱量的額外增加�？赡芘c肝臟處理蛋白質(zhì)有關(guān)。

    進食1H后產(chǎn)熱量比進食前有額外的增加，持續(xù)7-8H，蛋白質(zhì)食物可達 30%左右，糖和脂肪為4-6%，混合食物10%左右。 這不是消化吸收活動引起的，靜脈注射氨基酸也可以引起類似的產(chǎn)熱量增加，因此有人推測與肝臟對蛋白質(zhì)的處理，主要是脫氨基作用有關(guān)。

    * 4、精神緊張活動 由與精神活動相關(guān)連的肌肉活動和激素分泌引起。

    四、基礎(chǔ)代謝

    basic metabolism

    * 基礎(chǔ)代謝是指人體在人體處在清醒又非常安靜、不受肌肉活動、環(huán)境溫 度、食物及精神緊張等因素的影響是的狀態(tài)下的能量代謝。

    * 單位時間內(nèi)的基礎(chǔ)代謝稱為基礎(chǔ)代謝率(basic metabolic rate) ......

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