第七章 能量代谢与体温 energy metabolism

and body temperature

第一节 能量代谢定义：生物体内在物质代谢过程中所伴随 着的能量的释放、贮存、转移和利 用等称为能量代谢。。

一、机体能量的来源及利用一、机体能量的来源及利用

(( 一一 )) 来源来源 :: 食物中蕴藏的化学能食物中蕴藏的化学能 (C-H(C-H键键 )) 。。 ATP ATP 既是体内重要的储能物质，又既是体内重要的储能物质，又 是直接供能物质 是直接供能物质 ; 1mol ATP ADP(; 1mol ATP ADP( 释释 放 放 33.47kJ33.47kJ 能量能量 )) 。。 磷酸肌酸 磷酸肌酸 (creatine phosphate,CP)(creatine phosphate,CP) 是是 ATPATP 的储存库。 的储存库。

一、机体能量的来源及利用一、机体能量的来源及利用

(( 一一 )) 来源来源 :: 食物中蕴藏的化学能食物中蕴藏的化学能 (C-H(C-H键键 )) 。。 ATP ATP 既是体内重要的储能物质，又既是体内重要的储能物质，又 是直接供能物质 是直接供能物质 ; 1mol ATP ADP(; 1mol ATP ADP( 释释 放 放 33.47kJ33.47kJ 能量能量 )) 。。 磷酸肌酸 磷酸肌酸 (creatine phosphate,CP)(creatine phosphate,CP) 是是 ATPATP 的储存库。 的储存库。

11 、糖、糖 (carbohydrate —glucose,GS)(carbohydrate —glucose,GS) 是体内主要能源，供能占是体内主要能源，供能占 7070 ％以上％以上 ;; 储能形式 肝糖元储能形式 肝糖元 :: 维持血糖维持血糖 肌糖元 肌糖元 :: 骨骼肌运动需要骨骼肌运动需要 供能途径 ①有氧氧化 供能途径 ①有氧氧化 :: 1molGS 38 molATP 1molGS 38 molATP ② ② 无氧酵解无氧酵解 :: 如剧烈运动时如剧烈运动时 1molGS 2 molATP 1molGS 2 molATP 氧债 氧债 oxygen debt oxygen debt

11 、糖、糖 (carbohydrate —glucose,GS)(carbohydrate —glucose,GS) 是体内主要能源，供能占是体内主要能源，供能占 7070 ％以上％以上 ;; 储能形式 肝糖元储能形式 肝糖元 :: 维持血糖维持血糖 肌糖元 肌糖元 :: 骨骼肌运动需要骨骼肌运动需要 供能途径 ①有氧氧化 供能途径 ①有氧氧化 :: 1molGS 38 molATP 1molGS 38 molATP ② ② 无氧酵解无氧酵解 :: 如剧烈运动时如剧烈运动时 1molGS 2 molATP 1molGS 2 molATP 氧债 氧债 oxygen debt oxygen debt

2. 脂肪（ fat ） 特点：① 体内各种能源物质贮存的主

要形式 ( 脂肪占体重 20%, 而 糖仅 150g); 短期饥饿时供能。

② 氧化时释放的能量多 (1g 脂肪 氧化放能为糖 2 倍 ) 。

甘油在肝磷酸化、脱氢糖氧化途径供能 ;脂肪 酶 GS 脂肪酸活化、 - 氧化 乙酰 CoA 糖途径 ;

3.3. 蛋白质（蛋白质（ proteinprotein ）） 基本组成单位：氨基酸 基本组成单位：氨基酸 (amino acid)(amino acid) 特点：①主要功能为重新合成蛋白特点：①主要功能为重新合成蛋白 质，供能为次要功能； 质，供能为次要功能； ②特殊情况 ②特殊情况 (( 长期不能进食或长期不能进食或 体力极度消耗 体力极度消耗 )) 下供能下供能 ;; ③ ③ 在体内氧化不彻底，较体外 在体内氧化不彻底，较体外 燃烧供能少。 燃烧供能少。

3.3. 蛋白质（蛋白质（ proteinprotein ）） 基本组成单位：氨基酸 基本组成单位：氨基酸 (amino acid)(amino acid) 特点：①主要功能为重新合成蛋白特点：①主要功能为重新合成蛋白 质，供能为次要功能； 质，供能为次要功能； ②特殊情况 ②特殊情况 (( 长期不能进食或长期不能进食或 体力极度消耗 体力极度消耗 )) 下供能下供能 ;; ③ ③ 在体内氧化不彻底，较体外 在体内氧化不彻底，较体外 燃烧供能少。 燃烧供能少。

(( 二二 )) 能量的利用能量的利用

二、能量代谢测定的原理和方法

( 一 ) 直接测热法 (Direct calorimetry) ( 二 ) 间接测热法 (Indirect calorimetry) 定比定律＋能量守恒定律

C6H6O6+ 6O2 6CO2+ 6H2O + E

二、能量代谢测定的原理和方法

( 一 ) 直接测热法 (Direct calorimetry) ( 二 ) 间接测热法 (Indirect calorimetry) 定比定律＋能量守恒定律

C6H6O6+ 6O2 6CO2+ 6H2O + E

与能量代谢测定有关的几个概念：1. 食物的热价 Thermal equivalent of food

1g 食物氧化（或在体外燃烧）所释放的 能量叫热价。2. 食物的氧热价 Thermal equivalent of oxygen

某营养物氧化时，消耗 1 升氧所产生 的能量。

与能量代谢测定有关的几个概念：1. 食物的热价 Thermal equivalent of food

1g 食物氧化（或在体外燃烧）所释放的 能量叫热价。2. 食物的氧热价 Thermal equivalent of oxygen

某营养物氧化时，消耗 1 升氧所产生 的能量。

3. 呼吸商 respiratory quotient,RQ 机体一定时间内， CO2 呼出量与 O2

吸 入量的比值。

RQ=

糖 =1 蛋白质 = 0.80 脂肪 = 0.71 混合食 = 0.85

3. 呼吸商 respiratory quotient,RQ 机体一定时间内， CO2 呼出量与 O2

吸 入量的比值。

RQ=

糖 =1 蛋白质 = 0.80 脂肪 = 0.71 混合食 = 0.85

CO2 产生量（ mol 或 ml

数）

O2 消耗量（ mol 或 ml

数）

CO2 产生量（ mol 或 ml

数）

O2 消耗量（ mol 或 ml

数）

三、影响能量代谢的因素 ( 一 ) 肌肉活动 ( 二 ) 精神活动 ( 精神紧张状态时 ) ( 三 ) 食物的特殊动力效应 : 进食后 1h始 ,

延续 7-8h ，所产生的热量比未进食时有

所增加的现象。食物这种刺激机体产生 额外能量消耗的作用称 specific dynamic effect of food 。蛋白质为 30% ；糖为 6

% ； 脂肪为 4% ；混合食为 10% 。 ( 四 ) 环境温度 :20 ～ 30℃ 最稳定 ;20℃以

下增加 ; 10℃以下显著增加。

三、影响能量代谢的因素 ( 一 ) 肌肉活动 ( 二 ) 精神活动 ( 精神紧张状态时 ) ( 三 ) 食物的特殊动力效应 : 进食后 1h始 ,

延续 7-8h ，所产生的热量比未进食时有

所增加的现象。食物这种刺激机体产生 额外能量消耗的作用称 specific dynamic effect of food 。蛋白质为 30% ；糖为 6

% ； 脂肪为 4% ；混合食为 10% 。 ( 四 ) 环境温度 :20 ～ 30℃ 最稳定 ;20℃以

下增加 ; 10℃以下显著增加。

四、基础代谢 (Basal metabolism) 1. 基础状态下的能量代谢。 2. 基础状态：清晨、清醒、静卧，未 作肌肉活动；前夜睡眠良好，测定 时无精神紧张；测定前至少空腹 12 小时；室温保持在 20～ 25℃。 3. 基础代谢率 (Basal metabolism rate,BMR): 单位时间内基础状态下的能量代谢 . BMR 不是机体最低的能量代谢。

四、基础代谢 (Basal metabolism) 1. 基础状态下的能量代谢。 2. 基础状态：清晨、清醒、静卧，未 作肌肉活动；前夜睡眠良好，测定 时无精神紧张；测定前至少空腹 12 小时；室温保持在 20～ 25℃。 3. 基础代谢率 (Basal metabolism rate,BMR): 单位时间内基础状态下的能量代谢 . BMR 不是机体最低的能量代谢。

表示法： ①实测绝对值 :Kcal 或 Kj╱m2 h ； ②超出正常值百分数： (正常平均值 -实测值 )正常平均值

×100%=±10%~15% BMR异常：BMR↑：甲亢 ;发热，体温 1℃↑BMR13%↑； 糖尿病； RBC增多症； BMR↓：甲低；病理性饥饿；肾上腺皮质 低功；肾病综合征；脑垂体肥胖

表示法： ①实测绝对值 :Kcal 或 Kj╱m2 h ； ②超出正常值百分数： (正常平均值 -实测值 )正常平均值

×100%=±10%~15% BMR异常：BMR↑：甲亢 ;发热，体温 1℃↑BMR13%↑； 糖尿病； RBC增多症； BMR↓：甲低；病理性饥饿；肾上腺皮质 低功；肾病综合征；脑垂体肥胖