一、产热过程

(一)身体热量的来源主要来自机体内三大物质代谢过程

  1. 能量代谢/生物机体内物质代谢过程中所伴随着的能量释放、转移和利用,称为能量代谢。糖类、脂肪和蛋白质三大营养的分子中蕴藏着大量的能量。在这些物质的分解代谢过程中,碳和氢分别被氧化为 CO2 和 H2O,碳氢键断裂,释放出能量。食物氧化释放出的能量 55%~75%以热量形式变为体热, 其余的 25%~45%以化学能的形式贮存于 ATP 等分子的高能磷酸键中,直接供给各项生命活动的需要,如神经传导,肌肉收缩,生物合成和腺体分泌等。但是这部分能量最终也要变为热能,而成为体热。例如,肌肉收缩时的机械能,除小部分作功外,大部分是用来克服肌丝之间粘滞阻力,最后也变为热能,由于热量来自体内物质代谢的氧化过程。从化学变化的角度,任何一种物质,在其定量氧化时的耗 O2 量与产热量有着恒定的比例。如葡萄糖在体内代谢的过程中,其耗氧量为 0.81L/g,氧化后产生的 CO2 量也为 0.81L/g,其产热量为 16.4kJ/g。现将体内葡萄糖和脂肪的化学变化过程列式如下,其具体耗 O2 量,产生的 CO2 量及产热量等见表 9-1。

葡萄糖为 C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+热量

脂 肪 以 三 橄 榄 酸 甘 油 酯 为 代 表 : C6H5(C18H33O2)3+80O3→57CO3+52H2O+热量

蛋白质的分子未定,在体内氧化时与体外弹式氧化过程不同,通过间接计算,其耗氧量为 0.94L/g,产生的 CO2 量为 0.75L/g ,放出的热量为16.4kJ/g。

各物质氧化时耗 O21L 时,所产生的热量称为该物质的氧热价。

表 9 - 1 三种营养物质氧化时的各种数值( 1cal=0.004kJ )

营养物质

产热量( kcal/g )

O2 耗量

( L/g )

CO2 产生量

( L/g )

氧热价

( kcal/L )

呼吸商

( CO2/O2 )

用弹式热量 计 法

在体内氧 化

4.1

4.1

0.81

0.81 5.0

1.00

脂肪

9.3

9.3

1.96

1.39 4.7

0.71

蛋白质

5.6

4.1

0.94

0.75 4.5

0.80

表 9 - 2 机体组织器官安静状态的产热量

( 1cal=0.004kJ )

器 官

产热量( kcal )

百分率(%)

骨骼肌

675

25

肝、脾及消化器官

810

30

脑、脊髓

496.8

18.4

心脏及呼吸器官

432

16

肾脏

151.2

5.6

其他

135

5

合计

2700

100.0

  1. 产热器官 机体的物质与能量代谢是在各个组织器官中进行的,因此,体热主要来自这些器官。但是由于这些器官的代谢水平不同,其产热量有很大差异。机体内产热最多的器官为骨骼肌和肝脏,其次是脑、心和肾。肝脏是体内物质代谢最旺盛的器官,产热量多,其温度比主动脉血液高出0.4~0.8℃。但因肝脏体积有限,所以产热的总量不及骨骼肌。机体各组织器官产热量的比例,大致如表 9-2 所示。