《豐南能量代謝》PPT課件

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1、能量代謝和體溫主講教師張偉第七章新陳代謝(metabolism)新陳代謝是指機(jī)體與內(nèi)、外環(huán)境之間的物質(zhì)和能量交換過(guò)程。是生命的基本特征之一,是新舊交替、自我更新的過(guò)程。一旦停止,生命終結(jié)合成代謝:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單物質(zhì)復(fù)雜物質(zhì)即外界攝取物質(zhì)合成、轉(zhuǎn)化自身物質(zhì)(吸收能量)分解代謝:復(fù)雜物質(zhì)分解簡(jiǎn)單(釋放能量)能量供機(jī)體應(yīng)用產(chǎn)物排出體外主要講授內(nèi)容一、能量代謝1.食物的能量轉(zhuǎn)換—能量的來(lái)源與去路2.能量代謝的測(cè)定3.影響能量代謝的主要因素4.基礎(chǔ)代謝二、體溫及其調(diào)節(jié)1.體溫2.機(jī)體的產(chǎn)熱與散熱3.體溫調(diào)節(jié)第一節(jié)能量代謝物質(zhì)代謝

2、過(guò)程中所伴隨的能量的釋放、轉(zhuǎn)移、貯存和利用的過(guò)程稱為能量代謝(energymetabolism)一、機(jī)體能量的來(lái)源和去路糖(70%)ATP蛋白質(zhì)脂肪熱能(>50%)+O2CO2+H2O能量33.47kJCC~pADPpi各種生理活動(dòng)電 能機(jī)械能滲透能熱 能儲(chǔ)存能由此可見(jiàn),ATP的合成與分解是體內(nèi)能量轉(zhuǎn)換和利用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)勞動(dòng)或運(yùn)動(dòng)肌肉中ATP和CP肌萎縮、無(wú)力肌肉中ATP和CP臨床:直接供能直接促進(jìn)和改善組織代謝如心腦疾患、神經(jīng)炎等ATP三種供能物質(zhì)比較表供能物質(zhì)供能百分率特點(diǎn)糖>70%有氧氧化產(chǎn)能(38molAT

3、P)無(wú)氧酵解產(chǎn)能(2molATP)脂肪20%~30%是能源物質(zhì)貯存主要形式氧化時(shí)放能多(糖的2倍)蛋白質(zhì)少長(zhǎng)期不能進(jìn)食或消耗極大時(shí)才分解供能糖劇烈運(yùn)動(dòng)骨骼肌耗氧增加循環(huán)、呼吸逐漸加強(qiáng)骨骼肌相對(duì)缺氧氧債Dependon:CP和無(wú)氧酵解成熟紅細(xì)胞:無(wú)氧酵解供能腦組織:100-150g/d,有氧氧化為主缺氧低血糖頭暈、抽搐、昏迷脂肪脂肪:10day–2month肝糖原:only24hafterhungry脂肪甘油脂肪酸磷酸化、脫氫入糖途徑或以糖儲(chǔ)存輔酶A、β氧化乙酰輔酶A入糖途徑蛋白質(zhì)腸道吸收自身蛋白分解重新合成蛋白細(xì)

4、胞成分激素/酶長(zhǎng)期不能進(jìn)食、體力極度消耗供能供能不是主要功能一、能量的利用能量ATP熱能肌肉收縮細(xì)胞生物電小腸、腎小管的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)腺體分泌熱能熱能主要用來(lái)維持體溫,不能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量、不做功,由體表、呼吸道、排泄物帶出體外。能量平衡機(jī)體攝入能量和消耗能量之間的平衡?;A(chǔ)代謝食物特殊動(dòng)力效應(yīng)運(yùn)動(dòng)消耗其他負(fù)平衡正平衡衡量指標(biāo)體重指數(shù):體重(Kg)/身高2(m)反映全身性超重和肥胖:>24超重,>28肥胖腰圍,腰臀圍:脂肪總量和脂肪分布二、能量代謝的測(cè)定法定能量計(jì)量單位焦耳(Joule,J)或千焦耳(kiloJou

5、le,kJ)卡和焦耳之間換算是1cal=4.187J能量代謝測(cè)定原理能量守恒:forexample:物體高空落下食物化學(xué)能=熱能+外功能量代謝率:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)每m2體表面積所消耗的能量測(cè)定方法:(一)與能量代謝測(cè)定的有關(guān)概念1.食物熱價(jià)(thermalequivalentoffood)1g營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)氧化(或在體外燃燒)時(shí)所釋放能量單位:kJ/g熱價(jià)物理熱價(jià)體外燃燒生物熱價(jià)體內(nèi)氧化糖、脂肪物理熱價(jià)=生物熱價(jià)分別為17.15kJ、39.75kJ蛋白質(zhì)物理熱價(jià)>生物熱價(jià)23.43kJ17.99kJ尿:尿素、尿酸、肌酐;便:

6、含氮物質(zhì)2.食物氧熱價(jià)(thermalequivalentofoxygen)某種食物氧化時(shí)消耗1L氧所產(chǎn)生的熱量單位kJ/L各種食物中C、H、O比例不同,消耗1L氧氣,產(chǎn)生熱量不同。3.呼吸商(respiratoryquotient,RQ)同一時(shí)間內(nèi)機(jī)體呼出CO2量與吸入O2量的比值RQ=VCO2/VO2糖=1RQ蛋白質(zhì)=0.80脂肪=0.71混合食物的RQ一般在0.85左右長(zhǎng)期饑餓自身蛋白分解,接近0.80可根據(jù)RQ大小來(lái)推測(cè)出能量的主要來(lái)源影響呼吸商的因素(1)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化(2)一些代謝反應(yīng)劇烈活動(dòng)乳酸C

7、O2排除肺過(guò)度通氣酸中毒緩沖RQ酵解非蛋白呼吸商(non-proteinrespiratoryquotient,NPRQ)指糖和脂肪按一定比例混合氧化時(shí)計(jì)算的RQ一般情況下,體內(nèi)能量主要來(lái)自糖和脂的氧化,蛋白可忽略不計(jì),為了計(jì)算方便,可根據(jù)NPRQ計(jì)算(二)測(cè)定原理和方法原理遵循熱力學(xué)第一定律(能量守恒定律)食物中的化學(xué)能=熱能+外功故測(cè)定某人在一定時(shí)間內(nèi)所發(fā)散的總熱量與外功折算成熱能之和,就可測(cè)算出在該時(shí)間內(nèi)的耗能量(能量代謝率)能量代謝率應(yīng)指單位時(shí)間內(nèi)每m2體表面積產(chǎn)熱量單位kJ/(m2·h)測(cè)算依據(jù)能量代謝

8、率與體表面積基本成正比體表面積計(jì)算方法公式圖表體表面積可根據(jù)身高、體重應(yīng)用公式進(jìn)行推算體表面積(m2)=0.0061×身高(cm)+0.0128×體重(kg)-0.1529測(cè)定整個(gè)機(jī)體在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)散的總熱量,通常有兩種方法直接測(cè)熱法間接測(cè)熱法O2CO2H2O1.直接測(cè)熱法(directcalorimetry)特點(diǎn):裝置復(fù)雜,主要用于研究肥胖和內(nèi)分泌系統(tǒng)障礙等2.間接測(cè)熱

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