生理學(xué)/基礎(chǔ)代謝

跳轉(zhuǎn)到：導(dǎo)航, 搜索

生理學(xué)

能量代謝和體溫
- 能量代謝
  - 能量代謝測(cè)定的原理和方法
  - 影響能量代謝的因素
  - 基礎(chǔ)代謝

基礎(chǔ)代謝（basal metabolism）是指基礎(chǔ)狀態(tài)下的能量代謝。基礎(chǔ)代謝率（basal metabolic rate,BMR）是指單位時(shí)間內(nèi)的基礎(chǔ)代謝，即在基礎(chǔ)狀態(tài)下，單位時(shí)間內(nèi)的能量代謝。所謂基礎(chǔ)狀態(tài)是指人體處在清醒而又非常安靜、不受肌肉活動(dòng)、環(huán)境溫度、食物及精神緊張等因素的影響時(shí)的狀態(tài)。測(cè)定基礎(chǔ)代謝率，要在清晨末進(jìn)餐以前（即食后12-14h）進(jìn)行。前一日晚餐最好是清淡菜肴，而且不要吃得太飽，這樣，過(guò)了12-14h ，胃腸的消化和吸收活動(dòng)已基本完畢，也排除了食物的特殊動(dòng)力作用的影響。測(cè)定之前不應(yīng)做劇烈的活動(dòng)，而且必須靜臥半小時(shí)以上。測(cè)定時(shí)平臥，全身肌肉要松馳，盡量排除肌肉活動(dòng)的影響。這時(shí)還應(yīng)要求受試者排除精神緊張的影響，如摒除焦慮、煩惱、恐懼等心理活動(dòng)。室溫要保持在20-25℃之間，以排除環(huán)境溫度的影響?；緱l件下的代謝率，比一般安靜時(shí)的代謝率可低些（比清醒安靜時(shí)低8%-10%）。基礎(chǔ)代謝率以每小時(shí)，每平方米體表面積的產(chǎn)熱量為單位，通常以kJ/m².h來(lái)表示。要用每平方米體表面積而不用每公斤體重的產(chǎn)熱量來(lái)表示，是因?yàn)榛A(chǔ)代謝率的高低與體重并不成比例關(guān)系，而與體表面積基本上成正比。

表7-4 人體產(chǎn)熱量和體表面積的關(guān)系

測(cè)定人數(shù)	平均體重（kg）	體重范圍	kJ/m².24h
6	48.7	40-50	3860
41	53.4	50-60	3827
164	64.5	60-70	3881
24	74.7	70-80	3868
8	83.7	80-90	3868
平均			3860

若以每公斤體重的產(chǎn)熱量進(jìn)行比較，則小動(dòng)物每公斤體重的產(chǎn)熱量要比大動(dòng)物高得多。若以每平方米體表面積的產(chǎn)熱量進(jìn)行比較，則不論機(jī)體的大小，各種動(dòng)物每平方米小時(shí)的產(chǎn)熱量很相近。在人體上測(cè)定的結(jié)果也表明了這一事實(shí)（表7-4）。因此，用每平方米體表面積標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量能量代謝是比較合適的。

受試者體表面積的測(cè)定繁瑣而不易進(jìn)行，鑒于體表面積與身高、體重之間有一定的相關(guān)關(guān)系，因此，有人對(duì)一定的人群作過(guò)測(cè)定后，從身高、體重推算出體表面計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)公式。最基本的是Meeh的算式：

S=KW^2/3

式中，S為體表面積，W為體重（kg），K為不同種屬動(dòng)物的常數(shù)。

計(jì)算人的體表面積在DuBois的身長(zhǎng)體重算式：

S=W^0.425×H^0.725×K

式中，S為體表面積（m²），W為體重（kg），H為身長(zhǎng)。K為不同人種的常數(shù)。我國(guó)人的體表面積可根據(jù)下列Stevenson算式來(lái)計(jì)算：

體表面積（m²）=0.0061×身長(zhǎng)（cm）+0.0128×體重（kg）-0.1529

另外，體表面積還可根據(jù)圖7-3直接求出。其用法是，將受試者的身高和體重在相應(yīng)兩條列線的兩點(diǎn)連成一直線，引直線與中間的體表面積列線的交點(diǎn)就是該人的體表面積。有意義的事實(shí)是：肺活量、心輸出量、主動(dòng)脈和氣管的橫截面、腎小球?yàn)V過(guò)率等都與體表面積有一定的比例關(guān)系。］

通常采用前述簡(jiǎn)略法來(lái)測(cè)定和計(jì)算基礎(chǔ)代謝率。下面舉一實(shí)例供參考。

某受試者，男性，20歲。在基礎(chǔ)狀態(tài)下，1h的耗氧量為15L。非蛋白呼吸商定為0.82，氧熱價(jià)為20.20,所以1h的產(chǎn)熱量為：

20.20×15=303kJ

此人的體表面積為1.5m²,從而1h內(nèi)每平方米體表面積拉熱量，即基本代謝率為：303÷1.5=201.8kJ/m².h

20歲男子的正?；A(chǔ)代謝率為157.8kJ/m².h，所以此人超出正常值的數(shù)字為（201.8-157.8）=44.0，超出正常值的百分?jǐn)?shù)為：

44．0×100/157.8%=27.8%

即+27.8%

體表面積測(cè)算用圖

圖7-3 體表面積測(cè)算用圖

實(shí)際測(cè)定結(jié)果表明，基礎(chǔ)代謝率隨性別、年齡等不同而有生理變化。當(dāng)甚情況相同時(shí)，男子的基礎(chǔ)代謝率平均比女子的高；幼年人比成年人的高；年齡越大，代謝率越低，但是，同一個(gè)體的基礎(chǔ)代謝率，只在測(cè)定時(shí)的條件完全符合前述的要求，則有不同時(shí)日重復(fù)測(cè)定的結(jié)果基本上無(wú)差異。這就反映了正常人的基礎(chǔ)代謝率是相當(dāng)穩(wěn)定的。

關(guān)于我國(guó)正常人基礎(chǔ)代謝率的水平，男女各年齡組的平均值如表7-5所示。

一般來(lái)說(shuō)，基礎(chǔ)代謝率的實(shí)際數(shù)值現(xiàn)上述正常的平均值比較，相差±10%-15%之內(nèi)，無(wú)論較高或較低，都不屬病態(tài)。當(dāng)相差之?dāng)?shù)超過(guò)20%時(shí)，才有可能是病理變化。在各種疾病中，甲狀腺功能的改變總是伴有基礎(chǔ)代謝率異常變化。甲狀腺功能低下時(shí)，基礎(chǔ)代謝率將比正常值低20%-40%；甲狀腺功能亢進(jìn)時(shí)的基礎(chǔ)代謝率將比正常值高出25%-80%（圖7-4）。因此，基礎(chǔ)代謝率的測(cè)量是臨床診斷甲狀腺疾病的重要輔助方法。其它如腎上腺皮質(zhì)和垂體的功能低下時(shí)，基礎(chǔ)代謝率也要降低。

表7-5 我國(guó)人正常的基礎(chǔ)代謝率平均值（kJ/m².h）

年齡　11-15　16-17　18-19　20-30　31-40　41-50　51　以上

男性　195.5　193.4　166.2　157.8　158.7　154.1　149.1

女性　172.5　181.7　154.1　146.4　142.4　142.4　138.6

當(dāng)人體發(fā)熱時(shí)，基礎(chǔ)代謝率將升高。一般說(shuō)來(lái)，體溫每升高1℃，基礎(chǔ)代謝率可升高13%。其它如糖尿病、紅細(xì)胞增多癥、白血病以及伴有呼吸困難的心臟病等，也伴有基礎(chǔ)代謝率升高。當(dāng)機(jī)體處于病理性饑餓時(shí)，基礎(chǔ)代謝率將降低。其他如阿狄森病、腎病綜合癥以及垂體肥胖癥也常伴有基礎(chǔ)代謝率降低。