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1、能量代謝和體溫EnergyMetabolismandBodyTemperature11、教學(xué)目的通過本章學(xué)習(xí),了解能量代謝的有關(guān)概念,掌握體溫的維持及其調(diào)節(jié)過程。2、教學(xué)要求(1)了解機(jī)體能量的來源和去路以及能量代謝的測(cè)定方法,熟悉影響能量代謝的主要因素。(2)掌握能量代謝、食物的熱價(jià)、氧熱價(jià)、呼吸商、基礎(chǔ)代謝、基礎(chǔ)代謝率和體溫等概念。(3)熟悉機(jī)體的產(chǎn)熱過程和各種散熱方式。(4)了解體溫調(diào)節(jié)的機(jī)制。23、教學(xué)重點(diǎn)機(jī)體能量的來源和去路以及能量代謝的測(cè)定方法,能量代謝、食物的熱價(jià)、氧熱價(jià)、呼吸商、基礎(chǔ)代謝、基礎(chǔ)代謝率和體溫等概念,機(jī)體的產(chǎn)熱過
2、程和各種散熱方式。4、教學(xué)難點(diǎn)機(jī)體能量的來源和去路以及能量代謝的測(cè)定方法,體溫調(diào)節(jié)的機(jī)制。5、學(xué)時(shí)分配2學(xué)時(shí)。6、教法運(yùn)用講授法。7、學(xué)法指導(dǎo)從對(duì)間接測(cè)熱法的思考,到食物的熱價(jià)、氧熱價(jià)、呼吸商的引入和把握;從對(duì)機(jī)體的產(chǎn)熱和散熱的逐一領(lǐng)會(huì),到體溫相對(duì)恒定的理解。3第一節(jié)能量代謝生物體內(nèi)物質(zhì)代謝過程中所伴隨著的能量釋放、轉(zhuǎn)移、貯存和利用的過程,稱為能量代謝(energymetabolism)。4一、機(jī)體能量的來源和去路機(jī)體所需要的能量主要來源于食物中的三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),即糖、脂肪和蛋白質(zhì)。其中糖是最重要的能源物質(zhì),一般說來,機(jī)體所需能量的70%以上
3、是由食物中的糖提供的(有氧氧化,無氧酵解1/18;葡萄糖和糖原易溶于水,能快速提供所需能量;腦組織所需能量則完全來源于糖的有氧氧化);脂肪也是機(jī)體重要的供能物質(zhì)(30%)(氧化放能多;因其是疏水的,故不需攜帶像貯存多糖那樣的結(jié)合水),同時(shí)是體內(nèi)各種能源物質(zhì)貯存的主要形式;蛋白質(zhì)主要用以構(gòu)成機(jī)體組織的成分,也可作為能源,但意義不大(長(zhǎng)期饑餓或極度消耗時(shí),才成為主要能量來源)。5氧化分解CO2+H2O+能量合成肝糖元多糖等葡萄糖分解合成肌糖原轉(zhuǎn)變脂肪、某些氨基酸等6以脂肪組織的形式儲(chǔ)存在皮下、腸系膜等處脂肪氧化分解CO2+H2O+能量甘油、脂肪
4、酸轉(zhuǎn)變糖原等一般成年人體內(nèi)儲(chǔ)存的糖原只有幾百克,而脂肪的儲(chǔ)存量數(shù)千克甚至十幾千克。1g脂肪在體內(nèi)儲(chǔ)存所占的體積是1g糖原的1/5,但1g脂肪氧化分解所釋放的能量是1g糖原的2倍多。7蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生的氨基酸合成:各種組織蛋白質(zhì)(如Hb、肌球蛋白、肌動(dòng)蛋白等)和有一定生理功能的特殊蛋白質(zhì)(如纖維蛋白原、凝血酶、激素和酶等)。氨基轉(zhuǎn)移:形成新的氨基酸,如谷氨酸和丙酮酸在谷丙轉(zhuǎn)氨酶(GPT)的作用下形成丙氨酸和酮酸。脫氨基:含氮部分的氨基轉(zhuǎn)變?yōu)槟蛩?;不含氮部分合成糖類、脂類或氧化分解為CO2+H2O+能量。8消化吸收氧化分解食物中的糖類CO2+H2
5、O+能量血糖分解合成肝糖原80—120肝糖原、肌糖原mg/dl轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)變非糖物質(zhì)脂肪、某些氨基酸等>160mg/dl尿糖910代謝中產(chǎn)生的ATP是一種重要的貯能和供能物質(zhì),它的合成和分解是機(jī)體內(nèi)能量轉(zhuǎn)移和利用的關(guān)鍵環(huán)節(jié),但它在組織中的貯存量是有限的。機(jī)體內(nèi)還有另一類貯能物質(zhì)為磷酸肌酸,它具有高能磷酸鍵,在肌細(xì)胞中含量較多。磷酸肌酸在能量的釋放和利用之間起著緩沖作用。純凈的ATP呈白色粉末狀,能溶于水。作為一種藥品,ATP有提供能量和改善患者新陳代謝狀況的作用,常用于輔助治療肌肉萎縮、腦溢血后遺癥、心肌炎等疾病。ATP片劑可以口服,注射液可供肌
6、肉注射或靜脈滴注。11二、能量代謝的測(cè)定機(jī)體的能量代謝遵循能量守恒定律,這就是說,在整個(gè)能量的轉(zhuǎn)化過程中,機(jī)體所利用的食物中的化學(xué)能與最終轉(zhuǎn)化成的熱能和所做的外功,按能量來折算是完全相等的。外功可以折算為熱能,因此,我們通過測(cè)定機(jī)體在一定時(shí)間內(nèi)所散發(fā)的總熱量或所消耗的食物量,就可以測(cè)出機(jī)體在一定時(shí)間內(nèi)所耗能量,即能量代謝率。12能量代謝的測(cè)定有直接測(cè)熱法和間接測(cè)熱法兩種。(一)直接測(cè)熱法(二)間接測(cè)熱法131、食物的熱價(jià)、氧熱價(jià)和呼吸商(1)食物的熱價(jià)將1克食物完全氧化時(shí)所釋放的熱量稱為食物的熱價(jià)(thermalequivalent)。食物
7、的熱價(jià)分物理熱價(jià)和生物熱價(jià)。(2)食物的氧熱價(jià)某種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)氧化時(shí),消耗1升氧所產(chǎn)生的熱量稱為該物質(zhì)的氧熱價(jià)(thermalequivalentofoxygen)。14(3)呼吸商生理學(xué)上將一定時(shí)間內(nèi)機(jī)體的CO2產(chǎn)生量與耗氧量的比值稱為呼吸商(respiratoryquotient,RQ)。產(chǎn)生的CO2mol數(shù)產(chǎn)生的CO2ml數(shù)RQ==消耗的O2mol數(shù)消耗的O2ml數(shù)15由于各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的碳、氫、氧含量不同,在體內(nèi)氧化時(shí)氧耗量和CO2產(chǎn)量亦不相同,故呼吸商亦各異。糖的呼吸商為1.00,如葡萄糖氧化時(shí):C6H12O6+6O2→6CO2+6H2
8、O+能量,RQ=6/6=1.00不同脂肪的呼吸商稍有差異,約為0.71,如三油酸甘油酯氧化時(shí):C57H104O6+80O2→57CO2+52H2O+能量,RQ=57/80=0.7