人体热量是怎样产生的?

热是新陈代谢的必然结果。细胞内的葡萄糖和脂肪等高能化合物通过降解释放能量。这些能量的一部分马上用于构建ATP等其它重要能量化合物,或在以后用于其它功能或各种新陈代谢过程的能量来源。其余没有使用的能量被身体转变成热。因此,新陈代谢功能相对效率不高,只有总能量的25%被直接用于主要的新陈代谢目的,其余75%是以热形式流失掉

我们在休息时,负责身体温度的热主要由内部器官产生(主要是肝脏和心脏), 而在工作期间,移动肌肉产生大量热。这一点与机动车使用时的热度增加原理很相似,尽管机动车的大量能量被投入运转,但也有很大一部分被转变成热。按照这一理论,颤抖是通过有节奏收缩肌肉纤维产生热的机制,因此它们用于代谢物并产生更多热。

保持热平衡,对有机体中的各种蛋白质和酶保持适当和不间断工作很重要。可以想象,产生热的方式难以被身体精确控制。你很难准确影响特定化学反应的能量输出,只能控制发生多少反应。因此,体温主要由处置数量调整。最重要的是,体内的热是通过血液传输。皮肤扮演一个重要的调节角色。与任何器官一样,皮肤灌注血液,但通过皮肤的血液数量,则取决于身体的现有调节。如果热过剩,皮肤血管会打开,增加表面面积和有效区域,让更多血液流经皮肤,并将热排放到环境空气中。这时的皮肤会变红并有热感。另一方面,在体热不足时,皮肤血管收缩,并降低流失到环境中的热量,而且有更多血液流经比皮肤深的血管;这里的热在不同血管之间交换,流回身体核心并保存起来。这时的皮肤会变得苍白并感觉冷。

此外,出汗也能通过蒸发排放大量热。其它调节方式还包括颤抖,改变行为(如走入室内,穿外套和关掉风扇)等。调整变化还涉及大脑的内部协调,尤其是丘脑下部的热调节中心,它能接收皮肤和大脑的温度感受体信息。

有趣的是,人体确实有活动生热的特殊组织,而不是以废物形式产生热。只不过幼年时代更需要它,而成年人的数量非常少,它叫做褐色脂肪组织。这种机制很有趣,但它只存在于婴儿还没有发育完全自己的生热能力,以及肌肉活动不协调的时候。成年人体内的褐色脂肪组织较少,因为它对一般性热动态平衡变得不重要。