暨南大学医学院生理教研室王跃春第七章 能量代谢和体温第一节 能量代谢第二节 体温及其调节暨南大学医学院生理教研室王跃春第一节 能量代谢
（ energy metabolism）
合成自身 分解自身同化作用 （ 物质代谢 ） 异化作用
(合成代谢 ) 贮存能量 释放能量 （ 分解代谢 )
转换 利用
（ 能量代谢 ）
新陈代谢 (metabolism),生命物质或机体与周围环境间所进行的 物质交换和能量转换的过程能量代谢 （ energy metabolism）,生物体内物质代谢中伴随着的能量的释放、转移和利用。
暨南大学医学院生理教研室王跃春一、机体能量的来源与利用能量的来源：
1、糖：机体的主要能源 70%（中国人）
2、脂肪：提供大约 30%的能量
3、蛋白质（氨基酸）：提供少量的能量暨南大学医学院生理教研室王跃春能量的去路食物中的能量 100% → 自由能 95% → ATP 45% → 各种功能活动
↓ ↓ ↓
墒 5% 热量 50% 热量 20-45% 外功 0-25%
ATP 机体的能量货币（载体） 磷酸肌酸 ATP的缓冲物（储备）
暨南大学医学院生理教研室王跃春二、能量代谢测定的原理与方法能量代谢率（ energy metabolic rate）,
单位时间内机体的产热量。
能量守衡：
食物的化学能 = 热能 + 外功能量代谢 = 热能 + 外功 + 热储备暨南大学医学院生理教研室王跃春
（一）、直接测热法利用特殊的测量装置直接测量整个机体在单位时间内向外界环境散发的总热量。
用于研究肥胖和内分泌障碍。
设备复杂，操作繁琐，应用受限。
暨南大学医学院生理教研室王跃春
（二）、间接测热法
1、间接测热法的原理定比定律：同一化学反应无论中间过程和条件差异多大，释放的能量是一定的。
产物一致：食物在体内外的氧化其最终产物是一样的。
基本原理：利用化学反应的对比关系，查出一定时间内机体中氧化分解的糖、脂肪和蛋白质各有多少，
据此计算该段时间内机体所释放出的总热量。
暨南大学医学院生理教研室王跃春食物的热价和氧热价食物的热价（ caloric value）,1g食物氧化（或在体外燃烧）时释放出来的能量。
物理热价 指食物在体外燃烧时释放的热量。
生物热价 指食物在体内经过生物氧化所产生的热量。
食物的氧热价（ thermal equivalent of oxygen）,
某种营养物质氧化时，消耗 1L氧所产生的热量。
暨南大学医学院生理教研室王跃春呼吸商
（ respiratory quotient RQ）
呼吸商（ respiratory quotient RQ）：在一定时间内，机体的 CO2产生量和氧耗量的比值。
生理意义：可以比较精确的反映体内营养物质氧化的比例。
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暨南大学医学院生理教研室王跃春
2、间接测热法的方法和测算原则
（ 1）氧耗量和 CO2产生量的测定方法闭合式测定法：肺量计、代谢仪开放式测定法：化学分析
（ 2）尿氮测定：可以估算出被氧化分解的蛋白质量。
P = 6.25 x 尿氮量 （克）
非蛋白呼吸商（ NPRQ）：糖和脂肪氧化的
CO2产生量和耗氧量的比值。用于估测非蛋白代谢中糖和脂肪的相对数量。
NPRQ = (CO2 - 0.76P) / (O2 - 0.95P)
其中 P 为蛋白质的量暨南大学医学院生理教研室王跃春
（ 3）间接测热法的计算原则
FRQ = ((CO2 - 0.76P) - S) / ((O2 - 0.95P) - S) = 0.71
S 为糖的氧耗量
SRQ = ((CO2 - 0.76P) - 0.7F) / ((O2 - 0.95P) - F) = 1
F 为脂肪的氧耗量
M = P x 卡价 + S x 氧热价 + F x 氧热价
（ 4）能量代谢率的衡量标准,标准化 ----体表面积暨南大学医学院生理教研室王跃春三、影响能量代谢的因素
1、肌肉活动：最为显著劳动强度 ∝ 耗氧量 ∝ 产热量劳动或运动时耗氧量和能量代谢显著增加,可达安静时的 10-20倍,因此能量代谢可作为劳动或运动时肌肉活动强度的指标 。
2、环境温度
20~30oC,最稳定
<20 oC,↑ 骨骼肌紧张性增强
<10 oC,↑↑ 寒颤
>30 oC,↑ 新陈代谢 ↑
暨南大学医学院生理教研室王跃春
3、食物的特殊动力效应食物刺激机体产生,额外,热量的作用蛋白质,30%
混合性食物,10%
4,精神紧张活动精神紧张,情绪激动时,由于骨骼肌紧张度增加和促使物质代谢的激素 （ 肾上腺素,甲状腺素等 ）
增多,使产热量增加 。
四、基础代谢
（ basic metabolism）
基础状态下的能量代谢暨南大学医学院生理教研室王跃春基础代谢率
（ basal metabolic rate,BMR）
1,定义：机体在基础条件 （ 清醒,空腹,静卧,室温 20~30 oC） 下的能量代谢率
2,测定：每平方米体表面积每小时的产热量 （ 千卡
/平方米 /小时 ）
4.825VO2
BMR= (VO2单位时间内的耗氧量 )
体表面积实测值 – 正常平均值相对值 = × 100%
正常平均值暨南大学医学院生理教研室王跃春
3,正常值：相对值在 -10%~+15%之间属于正常
4,意义：诊断甲状腺疾病甲亢：高出标准的 20~80%（ +20~+80%）
甲减：低于标准的 20~40%（ -20~-40%）
（ energy metabolism）
合成自身 分解自身同化作用 （ 物质代谢 ） 异化作用
(合成代谢 ) 贮存能量 释放能量 （ 分解代谢 )
转换 利用
（ 能量代谢 ）
新陈代谢 (metabolism),生命物质或机体与周围环境间所进行的 物质交换和能量转换的过程能量代谢 （ energy metabolism）,生物体内物质代谢中伴随着的能量的释放、转移和利用。
暨南大学医学院生理教研室王跃春一、机体能量的来源与利用能量的来源：
1、糖：机体的主要能源 70%（中国人）
2、脂肪：提供大约 30%的能量
3、蛋白质（氨基酸）：提供少量的能量暨南大学医学院生理教研室王跃春能量的去路食物中的能量 100% → 自由能 95% → ATP 45% → 各种功能活动
↓ ↓ ↓
墒 5% 热量 50% 热量 20-45% 外功 0-25%
ATP 机体的能量货币（载体） 磷酸肌酸 ATP的缓冲物（储备）
暨南大学医学院生理教研室王跃春二、能量代谢测定的原理与方法能量代谢率（ energy metabolic rate）,
单位时间内机体的产热量。
能量守衡：
食物的化学能 = 热能 + 外功能量代谢 = 热能 + 外功 + 热储备暨南大学医学院生理教研室王跃春
（一）、直接测热法利用特殊的测量装置直接测量整个机体在单位时间内向外界环境散发的总热量。
用于研究肥胖和内分泌障碍。
设备复杂，操作繁琐，应用受限。
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（二）、间接测热法
1、间接测热法的原理定比定律：同一化学反应无论中间过程和条件差异多大，释放的能量是一定的。
产物一致：食物在体内外的氧化其最终产物是一样的。
基本原理：利用化学反应的对比关系，查出一定时间内机体中氧化分解的糖、脂肪和蛋白质各有多少，
据此计算该段时间内机体所释放出的总热量。
暨南大学医学院生理教研室王跃春食物的热价和氧热价食物的热价（ caloric value）,1g食物氧化（或在体外燃烧）时释放出来的能量。
物理热价 指食物在体外燃烧时释放的热量。
生物热价 指食物在体内经过生物氧化所产生的热量。
食物的氧热价（ thermal equivalent of oxygen）,
某种营养物质氧化时，消耗 1L氧所产生的热量。
暨南大学医学院生理教研室王跃春呼吸商
（ respiratory quotient RQ）
呼吸商（ respiratory quotient RQ）：在一定时间内，机体的 CO2产生量和氧耗量的比值。
生理意义：可以比较精确的反映体内营养物质氧化的比例。
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暨南大学医学院生理教研室王跃春
2、间接测热法的方法和测算原则
（ 1）氧耗量和 CO2产生量的测定方法闭合式测定法：肺量计、代谢仪开放式测定法：化学分析
（ 2）尿氮测定：可以估算出被氧化分解的蛋白质量。
P = 6.25 x 尿氮量 （克）
非蛋白呼吸商（ NPRQ）：糖和脂肪氧化的
CO2产生量和耗氧量的比值。用于估测非蛋白代谢中糖和脂肪的相对数量。
NPRQ = (CO2 - 0.76P) / (O2 - 0.95P)
其中 P 为蛋白质的量暨南大学医学院生理教研室王跃春
（ 3）间接测热法的计算原则
FRQ = ((CO2 - 0.76P) - S) / ((O2 - 0.95P) - S) = 0.71
S 为糖的氧耗量
SRQ = ((CO2 - 0.76P) - 0.7F) / ((O2 - 0.95P) - F) = 1
F 为脂肪的氧耗量
M = P x 卡价 + S x 氧热价 + F x 氧热价
（ 4）能量代谢率的衡量标准,标准化 ----体表面积暨南大学医学院生理教研室王跃春三、影响能量代谢的因素
1、肌肉活动：最为显著劳动强度 ∝ 耗氧量 ∝ 产热量劳动或运动时耗氧量和能量代谢显著增加,可达安静时的 10-20倍,因此能量代谢可作为劳动或运动时肌肉活动强度的指标 。
2、环境温度
20~30oC,最稳定
<20 oC,↑ 骨骼肌紧张性增强
<10 oC,↑↑ 寒颤
>30 oC,↑ 新陈代谢 ↑
暨南大学医学院生理教研室王跃春
3、食物的特殊动力效应食物刺激机体产生,额外,热量的作用蛋白质,30%
混合性食物,10%
4,精神紧张活动精神紧张,情绪激动时,由于骨骼肌紧张度增加和促使物质代谢的激素 （ 肾上腺素,甲状腺素等 ）
增多,使产热量增加 。
四、基础代谢
（ basic metabolism）
基础状态下的能量代谢暨南大学医学院生理教研室王跃春基础代谢率
（ basal metabolic rate,BMR）
1,定义：机体在基础条件 （ 清醒,空腹,静卧,室温 20~30 oC） 下的能量代谢率
2,测定：每平方米体表面积每小时的产热量 （ 千卡
/平方米 /小时 ）
4.825VO2
BMR= (VO2单位时间内的耗氧量 )
体表面积实测值 – 正常平均值相对值 = × 100%
正常平均值暨南大学医学院生理教研室王跃春
3,正常值：相对值在 -10%~+15%之间属于正常
4,意义：诊断甲状腺疾病甲亢：高出标准的 20~80%（ +20~+80%）
甲减：低于标准的 20~40%（ -20~-40%）
