1、1,第六章 能量代谢与体温,2019/10/1,2,第一节 能量代谢,一、能量的来源与去路 二、能量代谢测定的原理和方法 三、基础代谢和静止能量代谢 四、影响能量代谢的因素,2019/10/1,3,能量代谢：物质代谢（合成代谢与分解代谢） 过程中所伴随的能量释放、转移、贮存和利用,Substantial metabolism Assimilation metabolismDissimilation metabolism (catabolism)Energy metabolism,2019/10/1,4,一、能量的来源与去路,（一）、有机体的能量来源 （二）、机体能量贮备的物质形式 （三）、能量
2、贮备物的供能方式生化 （四）、机体的能量供体 （五）、体内能量的去路利用 （六）：能量供应系统（以骨骼肌细胞为例）了解,2019/10/1,5,动物分类,Endothermic animals（内温动物）: generate heat by metabolism, birds and mammals; Ectothermic animals（外温动物）: gain heat from external sources; include most of invertebrates, fishs, amphibians, and non-avian reptiles;,2019/10/1,6,动物
3、分类,Poikilotherm（变温动物）:the body temperature varies with its environment； Homeotherm （恒温动物）： the body temperature is relatively constant,2019/10/1,7,一、能量的来源与去路,（一）、有机体的能量来源糖、脂肪、蛋白质 （二）、机体能量贮备的物质形式 糖原: 包括肌糖原、肝糖原与胞内糖原； 含量：体重的 1% 5%，来源：糖类与非糖物质 储备脂肪:体内能源物质贮存的主要形式（占体重的20%左右） 蛋白质: 长期饥饿 (或长期不能进食)时下供能;,2019/1
4、0/1,8,一、能量的来源与去路,（三）、能量贮备物的供能方式生化 1：糖 有氧氧化供能（心脑组织）：1molGS 38mol ATP 无氧酵解供能： 1molGS 2mol ATP 氧债 ：恢复期高于静息期的额外氧消耗运动后过量氧耗,2019/10/1,9,（三）、能量贮备物的供能方式 2：脂肪：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：蛋白质氨基酸转氨基与脱氨基后供能，部分的氨基以尿 素或尿酸等的形式排出体外。,一、能量的来源与去路,2019/10/1,10,Biological oxidation,glycogen fat p
5、roteinglucose FA+TG AA乙酰CoACoATAC 2H+e,2019/10/1,11,2019/10/1,12,一、能量的来源与去路,（四）、机体的能量供体 ATP是唯一的直接供体； CP与糖、脂、蛋白质为间接供体； 1： ATP 既是贮能物质，又是释能物质 2：CP高能磷酸键的贮存库； CP Cr +Pi (Cr 肌酸,） CP Cr +Pi +ADP ATP+ Cr,2019/10/1,13,一、能量的来源与去路,（五）、体内能量的去路利用 GEDE ME NE More than 50% transfer to heat, Less than 50% store in
6、the ATP & CP 用于： 肌肉收缩、腺体分泌；合成代谢；神经传导等等 转化为热能、机械能、电能、贮备（化学）能,2019/10/1,14,2019/10/1,15,一、能量的来源与去路,（六）：能量供应系统了解 1：瞬时能量供应系统： ATP-CP系统（磷酸源系统）56秒， 2：短时能量供应系统：乳酸系统 1分钟左右，肌糖原（葡萄糖）无氧酵解乳酸 ATP ADP 3：长时间的能量供应系统：氧化系统12 3 ,2019/10/1,16,运动时间,机体所需能量,2019/10/1,17,二、能量代谢测定的原理和方法,（一）、能量代谢测定的基本原理 （二）、有关的概念 （三）、能量代谢测定的
7、方法（一）、能量代谢测定的基本原理 根据“能量守恒”定律机体的输入能量 = 热能+外功+能量贮存,2019/10/1,18,（二）、有关的概念,1.食物的热价 1g食物在体内氧化/体外燃烧时所释放的能量物理热价 、生物热价 蛋 白 质： 物理热价生理热价 2.食物的氧热价 某种食物氧化时，每消耗1L氧所产生的热量 3.呼吸熵（RQ） 一定时间内机体二氧化碳产生量与耗氧量的比 4.非蛋白呼吸熵：糖1.0， 脂肪0.71，蛋白质0.80,2019/10/1,19,（三）、能量代谢测定的方法,测定目标： 机体单位时间内向外环境发散的热量 1：直接测热法（direct calorimetry） 2：间
8、接测热法（indirect calorimetry）原理：应用定比定律与能量守恒定律测算一定时间内糖、脂肪和蛋白质氧化的数量，进 而计算出它们所释放出的热量,2019/10/1,20,2019/10/1,21,2019/10/1,22,2019/10/1,23,闭合式测定法,2019/10/1,24,三、基础代谢和静止能量代谢,（一） 基础代谢 （basal metabolism） 基础代谢：基础状态下的能量代谢水平 基础代谢状态: 清晨、清醒、静卧；禁食1214小时；2025；精神安宁 基础代谢率（basal metabolism rates BMR）： 单位时间内单位体表面积的基础代谢范围
9、：15%； 20-80%：甲亢； 20-40%：甲低,2019/10/1,25,2019/10/1,26,三、基础代谢和静止能量代谢,（二）静止能量代谢 （resting energy metabolism）动物在早饲之前伏卧状态时的产热量，作为动物 的基础代谢。常以代谢体重为单位 （三） standard metabolism rates SMR The metabolic rate of an ectotherm at rest at a specific temperature,2019/10/1,27,四、影响能量代谢的因素,（一）生理活动和环境因素 1：肌肉活动的影响：最显著 2：精
10、神活动 3：食物的特殊动力作用在进食后一段时间内（从进食后1 h左右开始，持 续78 h），即使同样处于安静状态，但机体的产 热量比进食前有所增加 4：环境温度,2019/10/1,28,2019/10/1,29,产生的机制: 可能与肝脏处理蛋白分解产物时的额外能量消耗有关。,2019/10/1,30,The curve relating the metabolic rate to the environmental temperature is U-shaped.,2019/10/1,31,四、影响能量代谢的因素,（二）个体因素 1、体表面积或体重 2、性别与年龄 3、其他 个体小、年龄小、
11、雄性、快速生长品种、发 情期、良好营养状况等会提高能量代谢率。,2019/10/1,32,第二节 体温及其调节,一、正常体温及其生理波动 二、机体的产热和散热过程 三、体温调节 四、动物对环境温度的适应,2019/10/1,33,Temperature regulator Temperature conformer Energy budgets Torpor:（energy conservation）a physiological state in which activity is low and metabolism decrease Hibernation, Estivation, Da
12、ily torpor,2019/10/1,34,一、正常体温及其生理波动,（一）、表层温度、体核温度及其测定 体核温度：相对稳定，各部位之间差异小；肝温（最高） 临床：直肠温度：口腔温度：约比直肠低0.2腋窝温度：约比口腔低0.3食管温度体核温度的一个指标；鼓膜温度作为脑组织温度的指标,2019/10/1,35,主要动物的肛温: 人 37、猪 39.2 黄牛 38.3 乳牛 38.6鸡 41.7,2019/10/1,36,一、正常体温及其生理波动,（二）、体温的正常生理波动 1.昼夜节律（日节律）Circeadian rhythm 清晨26时最低，午后16时最高；波幅:0.50.7 2：性别
13、3：年龄 4：麻醉 5：运动 6：季节和地区,2019/10/1,37,正常值： 肛温：36.9-37.90 口温：36.7-37.70 C腋温：36.0-37.40 C,2019/10/1,38,二、机体的产热和散热过程,(一)产热过程 1.主要的产热器官：安静状态：内脏（尤其肝脏，其次是脑）活动状态：骨骼肌,2019/10/1,39,（一）产热过程,2.产热方式 基础代谢；肌肉运动； 寒颤性产热：产热量很高，代谢率可增加4-5倍 非寒颤性产热：又称代谢产热，以褐色脂肪组织的产热量为最大 食物的特殊动力作用,2019/10/1,40,（一）产热过程,3：等热范围动物的代谢强度和产热量保持在生
14、理最低水平而 体温仍能维持恒定时的环境温度,2019/10/1,41,（一）产热过程,4：产热活动的调节 1）体液调节：A、甲状腺激素：作用缓慢，但持续时间长； B、NA、NE、GH ：作用迅速，维持时间短； 2）神经调节：寒冷刺激交感神经系统肾上腺髓质NE、E释放增加；寒冷中枢神经系统下丘脑TRH释放TSH释放；,2019/10/1,42,（二）、散热过程,1、机体的散热途径 1.5% 粪、尿；14% 呼吸道；85% 皮肤 （Countercurrent exchange） 2、皮肤的散热方式 1）当皮肤温度高于环境温度时： A、辐射散热；B、传导散热；C、对流散热； 2）环境温度高于皮肤温
15、度时： D、蒸发散热：不感蒸发和发汗,2019/10/1,43,皮肤散热,2019/10/1,44,2019/10/1,45,三、体温调节,体温调节方式：自主性和行为性 自主性体温调节：在下丘脑体温调节中枢控制下，通过增减皮肤血流量、发汗、寒战及改变代谢率等生理反应，调节体热的放散和产生，使体温保持相对恒定的体温调节方式。,2019/10/1,46,行为调节,干扰因素： 致热原导致调定点 孕激素导致调定点,2019/10/1,47,2019/10/1,48,三、体温调节,1、外周温度感受器 存在于皮肤、粘膜和内脏 温觉感受器，冷觉感受器 2：中枢温度感受器 脊髓，延髓，脑干网状结构和下丘脑 热敏神经元：局部温度升高时放电； 冷敏神经元：局部温度降低时放电； 调定点水平：PO/AH中两种神经元相互协调形成,2019/10/1,49,2019/10/1,50,2019/10/1,51,2019/10/1,52,四、动物对环境温度的适应,1.惯习 (acclimation) 动物短期生活在超常环境温度中所发生的适应性反应 2.风土驯化 (acclimatization) 随季节性变化机体发生的对环境温度的适应 3.气候适应 (climatic adaptation) 经过几代的选择，因动物遗传特性变化而产生的适应,
