营养物质氧化 → ATP(化学能)
↓
├─→ 主动转运、分泌、传导 → 热能(维持体温)
└─→ 骨骼肌收缩 → 外功(不转为热能,如举哑铃)
📊 考频分析
近年考点分布:2017年氧热价、散热;2018年BMR、体温调节;2019年能量利用;2020年产热;2021年热价、产热;2022年产热;2023年散热;2024年BMR、产热
一、能量代谢概述
三大营养物质(糖、脂肪、蛋白质)氧化产生的ATP(化学能)可用于:
- 主动转运、腺体分泌、神经传导 → 这部分能量最终转变为热能(能量守恒)以维持体温
- 骨骼肌收缩对外界物体做功 → 这部分能量最终不转变为热能(如举哑铃)
📖 能量转化示意图
二、热价与氧热价
| 概念 | 定义 | 特点 |
|---|---|---|
| 热价 | 1g食物氧化时释放的能量 | 脂肪热价最高(肉好人坏) |
| 氧热价 | 食物氧化时消耗1L氧产生的热量 | 不随耗氧量改变 |
脂肪热价最高:脂肪分子中氢含量高,氧化时释放能量多("肉好人坏")
糖氧热价最高:糖分子式中氧原子多,氧化时需要的外界氧气少(糖分子自带氧)
蛋白质的特殊性:蛋白质在体内不能完全氧化(产生尿素等从尿排出)→ 物理热价(体外燃烧)> 生物热价(体内氧化)
关于食物氧热价的说法中,正确的是:
A. 食物氧热价分为生物热价和物理热价 ❌(这是热价的分类)
B. 指1克食物氧化时所释放的能量 ❌(这是热价的定义)
✓ C. 指食物氧化时消耗1升氧所产生的热量
D. 蛋白质的氧热价随耗氧量的改变而改变 ❌(氧热价不随耗氧量改变)
物理热价与生物热价不相等的营养物质是:
✓ A. 蛋白质(体内不能完全氧化)
B. 糖类 ❌
C. 动物性脂肪 ❌
D. 植物性脂肪 ❌
三、呼吸商(RQ)
定义:一定时间(不是一次呼吸)呼出CO₂量与吸入O₂量的比值
各营养物质呼吸商:
📖 呼吸商临床意义详解
| 情况 | 呼吸商 | 机制 |
|---|---|---|
| 长期饥饿 | 0.8(蛋白质) | 蛋白质供能为主 |
| 糖尿病 | 0.7 | 糖利用障碍、需氧化脂肪供能 |
| 营养摄入过多 | >1 | 糖转化为脂肪时有多余O₂ |
| 肺通气过度 | >1 | 呼出CO₂↑↑>吸入O₂↑ |
以下选项中,呼吸商测定值接近于0.70的是:
A. 糖尿病 ✓(糖利用障碍)
B. 酸中毒 ❌
C. 多食而肥胖 ❌
D. 长期饥饿而明显消瘦 ❌(这是0.8,蛋白质)
四、影响能量代谢的因素
无意识肌紧张、交感神经兴奋、甲状腺激素和肾上腺素等增多 → 能量代谢↑
例如:紧张时出现不自觉的肌肉紧张、心率加快
定义:进食刺激机体额外消耗能量("吃饱才有力气减肥")
强度排序:蛋白质 > 糖 > 脂肪(健身吃蛋白)
对比记忆:
- 胆汁分泌促进:蛋白质 > 脂肪 > 糖
- 胃排空速度:糖 > 蛋白质 > 脂肪
环境温度<20℃:寒战等产热↑ → 能量代谢↑
环境温度>30℃:呼吸循环加强、化学反应加速、发汗功能旺盛 → 能量代谢↑
以下情况中,能使机体能量代谢显著增高的有:
A. 天气炎热 ❌(>30℃才增高)
✓ B. 天气寒冷(寒战产热)
✓ C. 焦虑烦恼(精神紧张)
✓ D. 病理性饥饿(代谢增强以供能)
五、基础代谢率(BMR)
定义:单位时间内的基础代谢(基础状态下的能量代谢)
测定条件(一般早上刚醒后不久):
- ✓ 清醒状态
- ✓ 安静无精神紧张
- ✓ 禁食≥12小时
- ✓ 静卧无肌紧张、无剧烈运动≥2小时
- ✓ 25度:20-25℃环境温度
📖 BMR计算步骤
第1步:测定一定时间的CO₂产生量和O₂消耗量
↓
第2步:得到呼吸商 → 查表找到对应的氧热价
↓
第3步:混合食物呼吸商按0.82计算
↓
第4步:用呼吸商0.82查表 → 氧热价20.2 kJ/L
↓
第5步:只需测耗氧量 → 20.2 × 耗氧量 = 产热量
↓
第6步:20.2 × 耗氧量 ÷ 体表面积 = BMR
↓
第7步:BMR相对值 = (实测值 - 正常平均值) ÷ 正常平均值 × 100%
使BMR升高的疾病
记忆口诀:红白夹心升糖
- • 红细胞增多
- • 白血病
- • 夹(甲状腺功能亢进,最明显)
- • 心脏病伴呼吸困难
- • 升(体温升高)
- • 糖(糖尿病)
使BMR降低的疾病
- • 甲状腺功能减退(最明显)
- • 肾上腺皮质功能减退
- • 垂体功能低下
- • 性肥胖
- • 肾病综合征
- • 病理性饥饿
以下选项中,基础代谢率呈升高趋势的有:
✓ A. 糖尿病
✓ B. 急性白血病(红白夹心升糖)
✓ C. 甲状腺功能亢进症(最明显)
✓ D. 真性红细胞增多症
测得某人在基础状态下的耗氧量为14L/h,体表面积为1.6m²,其BMR约为:
解析:
氧热价 = 20.2 kJ/L(呼吸商0.82)
产热量 = 20.2 × 14 = 282.8 kJ/h
BMR = 282.8 ÷ 1.6 = 176.75 kJ/(m²·h)
✓ 答案:C. 177 kJ/(m²·h)(最接近)
测得某受试者体表面积为1.67m²,在基础状态下的耗氧量为16.7L/h,非蛋白氧热价为20.2 kJ/L,该受试者的基础代谢率约为:
解析:
产热量 = 20.2 × 16.7 = 337.34 kJ/h
BMR = 337.34 ÷ 1.67 ≈ 202 kJ/(m²·h)
✓ 答案:C. 200 kJ/(m²·h)(最接近)
六、能量利用
唯一不转化为体热的:肌肉收缩对外界物体做功
其他全部转化为体热:
- 兴奋在神经纤维上传导
- 细胞合成各种功能蛋白质
- 内、外分泌腺体的分泌活动
- 主动转运
在机体各种功能活动所消耗的能量中,最终不能转化为体热的是:
✓ A. 肌肉收缩对外界物体做功(如举哑铃)
B. 兴奋在神经纤维上传导 ❌
C. 细胞合成各种功能蛋白质 ❌
D. 内、外分泌腺体的分泌活动 ❌