人體熱量是怎樣產生的?

熱是新陳代謝的必然結果。細胞內的葡萄糖和脂肪等高能化合物通過降解釋放能量。這些能量的一部分馬上用于構建ATP等其它重要能量化合物,或在以后用于其它功能或各種新陳代謝過程的能量來源。其余沒有使用的能量被身體轉變成熱。因此,新陳代謝功能相對效率不高,只有總能量的25%被直接用于主要的新陳代謝目的,其余75%是以熱形式流失掉。

我們在休息時,負責身體溫度的熱主要由內部器官產生(主要是肝臟和心臟), 而在工作期間,移動肌肉產生大量熱。這一點與機動車使用時的熱度增加原理很相似,盡管機動車的大量能量被投入運轉,但也有很大一部分被轉變成熱。按照這一理論,顫抖是通過有節奏收縮肌肉纖維產生熱的機制,因此它們用于代謝物并產生更多熱。

保持熱平衡,對有機體中的各種蛋白質和酶保持適當和不間斷工作很重要。可以想象,產生熱的方式難以被身體精確控制。你很難準確影響特定化學反應的能量輸出,只能控制發生多少反應。因此,體溫主要由處置數量調整。最重要的是,體內的熱是通過血液傳輸。皮膚扮演一個重要的調節角色。與任何器官一樣,皮膚灌注血液,但通過皮膚的血液數量,則取決于身體的現有調節。如果熱過剩,皮膚血管會打開,增加表面面積和有效區域,讓更多血液流經皮膚,并將熱排放到環境空氣中。這時的皮膚會變紅并有熱感。另一方面,在體熱不足時,皮膚血管收縮,并降低流失到環境中的熱量,而且有更多血液流經比皮膚深的血管;這里的熱在不同血管之間交換,流回身體核心并保存起來。這時的皮膚會變得蒼白并感覺冷。

此外,出汗也能通過蒸發排放大量熱。其它調節方式還包括顫抖,改變行為(如走入室內,穿外套和關掉風扇)等。調整變化還涉及大腦的內部協調,尤其是丘腦下部的熱調節中心,它能接收皮膚和大腦的溫度感受體信息。

有趣的是,人體確實有活動生熱的特殊組織,而不是以廢物形式產生熱。只不過幼年時代更需要它,而成年人的數量非常少,它叫做褐色脂肪組織。這種機制很有趣,但它只存在于嬰兒還沒有發育完全自己的生熱能力,以及肌肉活動不協調的時候。成年人體內的褐色脂肪組織較少,因為它對一般性熱動態平衡變得不重要。

Related Posts