第一节 能量代谢
在物质代谢过程中伴随的能量的释放、转移、储存与利用称为能量代谢。
一、能量的来源与去路
机体进行生理活动所需的能量主要来自体内的糖、脂肪等化学分解所释放的能量,其中最主要的是糖。营养物质在体内氧化分解时所释放的能量约50%直接转化为热能,其余部分主要以ATP的形式储存于组织中。最终ATP除对外做功外,其余将转换成热能。
二、能量代谢的测定
1.直接测热法:指直接测定机体的产热,临床已较少采用。
2.间接测热法
食物的热价或卡价:1g营养物质在氧化分解时所释放出的热量称为该物质的热价或卡价。食物在体内氧化产生的热量称为生物热价,而体外燃烧时释放的热量则称为物理热价。糖和脂肪的生物热价与物理热价相等,蛋白质的生物卡价小于物理卡价。
食物的氧热价:某营养物质氧化时,消耗 1L氧所产生的热量称为该食物的氧热价。各种营养物质所释放的热量各不相同。
呼吸商与非蛋白呼吸商:营养物质氧化时一定时间内CO2的产生量与耗O2量的比值称为呼吸商(RQ)。糖、脂肪和蛋白质的呼吸商分别为1、0.7和0.8。
非蛋白呼吸商:除蛋白质以外的营养物质(糖和脂肪)氧化时一定时间内CO2的产生量与耗O2量的比值称为非蛋白呼吸商(NPRQ)。(https://www.daowen.com)
在了解以上概念的基础上,根据一定的公式即可计算出机体产生的热量。
三、影响能量代谢的因素
机体的能量代谢与体表面积成正比。影响能量代谢的因素如下。
1.肌肉活动:安静时骨骼肌的产热量占总热量的20%,剧烈运动时可达90%,因此对能量代谢的影响最大。
2.环境温度:在20℃~30℃的环境中能量代谢最为稳定,过高或过低均能增加能量代谢。如温度每升高1℃,内分泌激素(肾上腺素等)分泌增加,增加产热量,代谢率增加13%。
3.食物的特殊动力作用:机体在进食后一段时间内(1~8小时)产生“额外”热量的现象称为食物的特殊动力作用。
4.精神活动:精神紧张时可使不随意肌紧张加强、交感神经兴奋和某些激素(如甲状腺激素)分泌增加,产热增多。
四、基础代谢
基础状态下(空腹、清醒静卧、环境温度20℃~30℃、精神安宁)的能量代谢称为基础代谢。单位时间的基础代谢称为基础代谢率(BMR),单位是kJ/(m2·h)。基础代谢不是机体最低的代谢水平,慢波睡眠期间的代谢水平最低。在临床上常以相对值来表示,正常值为±15%。在甲状腺功能亢进或甲状腺功能减退时则升高或降低。