第六節 能量代謝與體溫
重點、難點解析
（一）能量代謝
1.食物的能置轉化
生物體內物質代謝過程中所伴隨的能量釋放、轉移和利用的過程，稱為能量代謝。
物質代謝包括分解代謝和合成代謝。在分解代謝過程中，營養物質所蘊藏的化學能量釋放出來，並轉化為生命活動的能源，所以分解代謝是放能反應。在合成代謝過程中，需要供給能量，所以是吸能反應。
生物所需要的能量的根本來源是糖、脂肪和蛋白質。這些物質的分子結構中的碳氫鍵蘊、藏著化學能，在放能反應中被釋放出來。這些能量的50%以上轉化為熱能，以維持體溫，並向體外散發，其餘的能量以高能磷酸鍵的形式貯存在體內。體內最主要的高能磷酸鍵化合物是三磷酸腺苷它是機體各種能量的直接來源。如合成細胞組成成分、生物活性物質等所需的能量；離子和物質轉運所需的能量；肌肉運動所需要的能量；神經傳導、腺體分泌、血液流動等所需要的能量，都是由分解釋放的能量所提供的。
2.能量代謝的測定原理和方法
機體的能量代謝遵守能量守恒定律，即能量由一種形式轉化為另一種形式的過程中，既不增加，也不減少。對機體來說，它所利用的食物提供的化學能與最終轉化的熱能和所做的1外功，按能量折算的結果是完全相等的，亦即在單位時間內機體產生的熱量與所做的外功等於該時間內所消耗食物放出的熱量。因此，測定一定時間內機體所消耗的食物，或者測定機體所產生的熱量與外功，均可測算出機體的能量代謝率。
測定機體在單位時間內發散的總熱量，通常有兩類方法，即直接測熱法和間接測熱法。直接測熱法設備複雜，操作繁瑣，極少應用。間接測熱法的理論依據是化學反應的“定比定律”，即不論經過怎樣的中間步驟，也不管反應條件差異多大，反應物的量與產物的量之間呈；一定的比例關係。間接測熱法就是利用這個定比關係，測定機體在一定時間內消耗的O2量和產生的量，間接推算出同時間內各種食物的氧化量和產熱量，進而計算出能量代謝率。
在推算各種食物的消耗量和產熱量時要注意以下幾個因素的影響：
食物的熱價：食物氧化（或在體外燃燒）時所釋放出來的能量。食物的熱價分為物理熱價和生物熱價。物理熱價係指食物在體外燃燒時釋放的熱量，生物熱價係指食物在體內氧化時所產生的熱量。糖和脂肪在體內體外的氧化產物完全相同，故物理熱價和生物熱價相等，食物的氧熱價：即指營養物質被氧化時，消耗氧所產生的熱量稱為該物質的氧熱價。以氧熱價為基礎就可測出一定時間內耗氧量，之後推算出能量代謝率。
呼吸商：即指在一定時間內二氧化碳產生量與耗氧量的比值，稱為該物質的呼吸商。糖、脂肪、蛋白質氧化時，它們的產生量與O2耗量各不相同，因此它們的呼吸商也不一樣，依次1.00，0.71和0.80。中國人多攝取混合食物，呼吸商為0.85。
影響能量代謝的因素機體能量代謝會受到食物、肌肉活動、精神狀態和環境溫度的影響，因此在測定能量代謝時要力求避免這些因素的影響。
食物的特殊動力作用：在進餐後一段時間內，盡管機體保持與進餐前一樣的安靜狀態，機體所釋放熱量比攝入的食物本身氧化後所產生的熱量要多，這種由食物引起機體“額外”產生熱量的作用稱為食物的特殊動力作用。這一作用因食物的種類而異，進食蛋白質額外增加的產熱量可達30X左右，糖和脂肪增加的產熱量分別為6和4。額外產生的熱量，隻能增加散熱量，不能用來做功。
不同食物的特殊動力作用持續的時間長短也不同。蛋白質食物在進食後1小時就開始，2-3小時後達到高峰，可持續7~8小時。糖類一般僅持續2~3小時。
肌肉活動：肌肉活動對能量代謝的影響最顯著，輕微的肌肉活動即可顯著提高代謝率，劇烈的運動或勞動機體的產熱量可超過休息時的10倍以上。一般在靜息時，肌肉的產熱量不及機體總產熱量的1/5，而在運動或勞動時，則可占總產熱量的90%。
精神活動：當機體處於精神緊張或情緒激動時，能量代謝可顯著升高，這是因為精神緊張時，骨骼肌緊張性增高，使產熱量增加；情緒激動時，交感神經興奮、腎上腺素分泌增加，使代謝加速，產熱量也增加。
環境溫度：人處於安靜狀態時的能量代謝在20~30的環境中最為穩定，當環境溫度降低或升高時，代謝率均增高。在低溫寒冷的環境中，機體發生寒顫和肌肉緊張度增高而使代謝率提高；機體在高溫環境中，體內生化反應速度加快和發汗機能旺盛、呼吸循環機能增強，代謝率也增高。
基礎代謝率基礎代謝率是指人體在清醒而且極端安靜的情況下，不受精神緊張、肌肉活動、食物和環境溫度等影響時的能量代謝率。基礎代謝率的測量一般都在基礎狀態（清晨空腹、室溫在20~25，清醒而又非常安靜）下進行，通常以千焦耳平方米來表示。在基礎狀態下，機體的各種生理活動都比較穩定，代謝率也比較穩定，此時的能量代謝主要用以維持基本的生命活動。基礎代謝率不是最低的，因為熟睡時的代謝率更低，但如做夢則會增高。
基礎代謝率隨性別、年齡不同而有生理變動。男性略高於女性，幼年高於成年，但隨年齡增長而降低。
實際測定的基礎代謝率與正常標準基礎代謝率比較，相差在±10，均屬正常。若相差超過±20，才可能是病理情況，甲狀腺機能亢進時，基礎代謝率可超過正常值的25~80；人體發熱時，從將升高（體溫每升高隻升高約13.糖尿病、紅細胞增多症、白血病及伴有呼吸困難的心髒病等，也伴有隻升高。甲狀腺機能減退時，基礎代謝率可較平均值低20~40。
（二）體溫
1.體溫的正常變動
表層體溫和深部體溫：人體的外周組織即表層，如皮膚、皮下組織和肌肉等的溫度稱為表層體溫。表層溫度不穩定，各部位之間的差異也大，一般四肢末梢皮膚溫度最低，越近軀幹、頭部，皮膚溫度越高。
身體深部，如心、肺、腦和腹腔內髒等處的溫度稱為深部體溫。深部體溫較表層體溫高，也較穩定，各部位之間差異也較少。
體溫是指機體深部的平均溫度，血液不斷循環，使深部各器官的溫度趨於一致，因此，血液的溫度代表重要器官的平均溫度。
測溫部位的差異：臨床上通常以口腔溫度、直腸溫度或腋窩溫度代表體溫，直腸溫度正常值為36.9~37.9；口腔溫度比直腸溫度低0.3；腋窩溫度比口腔溫度又低0.4。
體溫在不同個體或同一個體的變動：在同一個體，在一晝夜間體溫呈周期性波動。清晨2~6時體溫最低，午後1~6時最高，波動的幅度不超過11。肌肉活動時，因代謝增強，產熱量增加，結果導致體溫升高。另外情緒激動、精神緊張、進食等情況都使體溫升高。環境溫度自然也對體溫有影響。
不同的個體體溫有差異，如兒童的體溫較高，新生兒和老年人的體溫較低。女性的基礎體溫隨月經周期而發生變動，排卵後體溫升高，一直持續到下一次月經開始。