文档介绍：physiology
Jin-Guo Li
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§ 1. Energy metabolism
§ 2. Body temperature & its regulation
Chapter 7
ENERGY METABOLISM & BODY TEMPERATURE
§ 1. Energy metabolism
definition :指体内物质代谢过程中所伴随的能量释放、转移、贮存和利用。
一、 Energy sources & utilization
(一) Energy sources
:为机体直接供能物质
另外,磷酸肌酸(CP)也可供能,主要存在于肌肉与脑组织中。
(1) Glucose : (50%-70%)
脑组织所需能量则完全来源于糖的有氧氧化。缺氧和血糖水平过低,均可导致意识障碍、昏迷以及抽搐。
(2) Fat :次之(30%)
(3) Protein :很少(长期饥饿或极度消耗时,才成为主要能量来源)。
(二) Energy transfer & utilization
能源物质释放的能量有50%转化为热能,其余以自由能形式贮存于ATP中。除骨骼肌运动时所完成的机械外功,其余的自由能最终也转变为热能。
(三)energy balance
体重指数:体重与身高平方之比,24为超重,28为肥胖界限
二、 Measuring the metabolic rate
(一)能量代谢测定的基本原理
机体的能量代谢也遵循“能量守恒定律”:即在安静不作外功时,机体物质代谢过程中所释放的能量全部转化为热能。
因此,测定机体在单位时间内发散的总热量或所消耗的食物量,可测算出整个机体在单位时间内能量代谢的量,即能量代谢率。
1. Thermal equivalent of food(热价):1g食物在氧化时所释放出来的热量,称为食物的热价。
物理热价:指食物在体外燃烧时释放的热量。
生理热价:指食物在体内氧化所产生的热量。
糖与脂肪:物理热价=生理热价
蛋白质:物理热价>生理热价(尿素)。
2. Thermal equivalent of oxygen(氧热价):某种食物氧化时,每消耗1L氧所产生的热量称为该种食物的氧热价。
(二)与能量代谢测定相关的几个概念
3. Respiratory quotient (呼吸商,RQ) :指一定时间内,机体的CO2产生量与耗O2量的比值。RQ=CO2产生量/耗O2量
由于各种食物在体内氧化时的耗O2量、CO2产生量的不同,故各种食物的氧热价不同。根据RQ可估计某一段时间内机体氧化各种食物的比例:
RQ= →氧化糖; RQ= →氧化脂肪
RQ=→一般饮食;RQ=<→长期饥饿
4. nonprotein respiratory quotient (NPRQ):指一定时间内,机体氧化非蛋白食物时的CO2产生量与耗O2量的比值。
整体产生CO2总量-分解蛋白产生CO2量※
NPRQ=─────────────────
整体耗O2总量-分解蛋白耗O2量※
※分解蛋白产生CO2量= NP××(L)
※分解蛋白耗O2量= NP××(L)
=每产生1g尿氮(NP)
(L)=每氧化1g蛋白的产生CO2量
(L)=每氧化1g蛋白的耗O2量
(三)能量代谢的测定方法
:直接测量从机体体表、呼出气、尿液和粪便排出的总热量。如果不做外功,该热量就是机体代谢的全部热量。这种方法测定准确,但设备复杂,操作繁琐,现已极少应用。
:
⑴间接测热法原理:是利用“定比定律”(即反应物的量与生成物的量呈一定的比例关系),测算出一定时间内氧化的糖、脂肪和蛋白质各有多少,再计算出它们所释放出的热量。