二、基础代谢产热
基础代谢
人体在 18~25℃室温下,空腹、平卧并处于清醒、安静的状态称为基础状态。此时,维持心跳、呼吸等基本生命活动所必需的最低能量代谢,称基础代谢(BM)。其数值与性别、年龄、身高、体重、健康状况有关。如前所述。机体产生的能量最终全部变为热能,因此为了比较不同个体能量代谢的水平,可用机体每小时每平方米体表面积散发的热量(kJ/h·m2),即基础代谢率(BMR)来表示。
机体的体表面积(S),可从下列公式求得: S(m2)=0.0061×身高(cm)+0.0128×体重(kg)-0.1529
临床上常用基础代谢仪,测定单位时间的耗氧量(O2L/h)。因为在基础状态下,条件比较固定,通过调查,采用混合呼吸商 0.82,氧热价为 19.3kJ 代入下式,基础代谢率(BMR)即可求得。
BMR=O2L/h×19.3kJ÷S
例如,某男性 30 岁,体表面积为 1.5m2,在基础状态下测得耗氧量为12L/h,则其
BMR=12L/h×19.3kJ÷1.5m2=154.4kJ/hm2
再按照表 9-3 中他年龄段 BMR 的正常值,计算其超出(+)或不足(-) 的百分率,以判断是否属于正常范围(一般为±10%)。
表 9 - 3 我国人正常的基础代谢率平均值( kcal/h · m2 )
年龄(岁) |
11 ~ 15 |
16 ~ 17 |
18 ~ 19 |
20 ~ 30 |
31 ~ 40 |
41 ~ 50 |
51 以上 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
男性女性 |
46.7 41.2 |
46.2 43.4 |
39.7 36.8 |
37.7 35.0 |
37.9 35.1 |
36.8 34.0 |
35.6 33.1 |
注 1cal=0.004kJ
基础产热量:正常人基础代谢率是比较恒定的,一般男性稍高于女性, 儿童和青年高于成年,成年后逐渐降低。
很多因素都能影响产热过程,现仅列举最常见的几种因素。
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基础代谢 如甲状腺功能亢进的病人机体热产生增加,机体的基础代谢率增加,而甲状腺功能低下时,基础代谢率也下降。
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肌肉活动 肌肉活动时,骨骼产生的热量可以增加若干倍,可占总产热量的 75%~80%。其增加的程度与肌肉活动的强度有关。如步行时较安静状态增加约 3 倍,而剧烈运动时,可增加 10~20 倍。机体在从事繁忙的脑力劳动时,可通过神经途径加强骨骼肌的肌紧张和肾上腺的活动,也增加产热量。
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食物的特殊动力效应 机体在进食后的一段时间内,较进食前的产热量有额外增加。蛋白质食物可额外增加产热量 30%,糖类或脂肪食物可增加4%~6%。人进食普通混合食物时,每日因进食增加产热 600~800kJ。出现这种现象的机制还不十分清楚。
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环境温度 人体在 20~30℃环境中能量代谢最为稳定。气温高于或低于这个范围,产热量均有所增加。当人体受寒冷刺激时,反射性地首先引起肌紧张增加,继而出现寒战反应。寒战是指骨骼肌发生不随意的,小的节律性收缩。其特点是伸、屈肌同时活动,几乎不能做外功,此时所消耗的能量全部变为热量,其最大产热率可达每分钟 39.2kJ/kg,使机体产热较平时提高 4~5 倍。气温为 30~45℃时,机体产热也会有所增加,这可能是由于此时体内化学反应速度增加之故。
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内分泌腺的活动 已如前述,甲状腺素能促使氧化代谢增强。肾上腺素也可使细胞内氧化反应增强,同时引起血糖浓度升高和血糖利用增强,从而使产热量增加。