人体的热能来源和消耗

1、人体的热能来源和消耗 人体的热能来源与消耗 热能又称热量、能量等 ,它就是生命的能源。人的每天劳务活动、体育运动、上课学习 与从事其她一切活动 ,以及人体维持正常体温、各种生理活动都要消耗能量。就像蒸汽机需 要烧煤、 内燃机需要用汽油、 电动机需要用电一样。 热能的需要量指的就是维持身体正常生 理功能及日常活动所需的能量 ,如低于这个数量 ,将对身体产生不良影响。 一、人体能量的来源 人体的热能来源于每天所吃的食物,但食物中不就是所有营养素都能产生热能的,只有碳 水化合物、 脂肪、 蛋白质这三大营养素会产生热能。 每克碳水化合物在体内氧化时产生的热 能为 16、74千焦耳（4千卡）,脂肪每克为

2、 37、66千焦耳 （9千卡）,蛋白质每克为 16、74千焦耳 （4 千卡）热能的单位 ,常指能使 1 升水升高 1 摄氏度所需的热量 ,就相当于 4、184 千焦耳的热 能（单位换算 :1千卡=4、184千焦耳 1千焦耳 =0、239千卡）。 糖、脂肪、蛋白质三种营养物质 ,经消化转变成为可吸收的小分子营养物质而被吸收入 血。在细胞中 ,这些营养物质经过同化作用 （合成代谢 ）,构筑机体的组成成分或更新衰老的组 织; 同时经过异化作用 （分解代谢 ）分解为代谢产物。 合成代谢与分解代谢就是物质代谢过程中 互相联系的、不可分割的两个侧面。 在分解代谢过程中 ,营养物质蕴藏的化学能便释放出来。这

3、些化学能经过转化 ,便成了机 体各种生命活动的能源 ,所以说分解就是代谢的放能反应。而在合成代谢过程中,需要供给能 量 ,因此就是吸能反应。可见 ,在物质代谢过程中 ,物质的变化与能量的代谢就是紧密联系着 的。生物体内物质代谢过程中所伴随的能量释放、转移与利用等, 称为能量代谢 （energy metabolism） 。 二、人体内能量的消耗 机体所需的能量来源于食物中的糖、 脂肪与蛋白质。 这些能源物质分子结构中的碳氢键 蕴藏着化学能 ,在氧化过程中碳氢键断裂 ,生成 CO2 与 H2O, 同时释放出蕴藏的能。这些能量 的 50%以上迅速转化为热能 ,用于维持体温 ,并向体外散发。 其余不足

4、 50% 则以高能磷酸键的 形式贮存于体内 ,供机体利用。 体内最主要的高能磷酸键化学物就是三磷酸腺苷 （ATP） 。此外 , 还可有高能硫酯键等。机体利用 ATP 去合成各种细胞组成分子、各种生物活性物质与其她 一些物质 ;细胞利用 ATP 去进行各种离子与其它一些物质的主动转运,维持细胞两侧离子浓 度差所形成的势能 ;肌肉还可利用 ATP 所载荷的自由能进行收缩与舒张 ,完成多种机械功。 总 的瞧来 ,除骨骼肌运动时所完成的机械功 （外功 ）以外,其余的能量最后都转变为热能。例如心 肌收缩所产生的势能 （动脉血压 ）与动能 （血液流速 ）,均于血液在血管内流动过程中 ,因克服血 人体的热能

5、来源和消耗 流内、外所产生的阻力而转化为热能。在人体内,热能就是最“低级”形式的能,热能不能转 化为其它形式的能 ,不能用来作功。 三、影响能量代谢的因素 1、肌肉活动 肌肉活动对能量代谢的影响最为显着。 机体任何轻微的活动都可提高代谢率。 人在运动 或劳动时耗量显着增加 ,因为肌肉活动需要补给能量,而能量则来自大量营养物质的氧化,导 致机体耗氧量的增加。机体耗氧量的增加与肌肉活动的强度呈正比关系,耗氧量最多右达安 静时的 10-20 倍。肌肉活动的强度称为肌肉工作的强度,也就就是劳动强度。劳动强度通常 用单位时间内机体的产热量来表示,也就就是说 ,可以把能量代谢率作为评估劳动强度的指 标。

6、2、食物的特殊动力作用 在安静状态下摄入食物后,人体释放的热量比摄入的食物本身氧化后所产生的热量要 多。例如摄入能产100kJ热量的蛋白质后，人体实际产热量为130kJ，额外多产生了 30kJ热量, 表明进食蛋白质后 ,机体产热量超过了蛋白质氧化后产热量的30%。食物能使机体产生“额 外”热量的现象称为食物的特殊动力作用(specific dynamic action)。糖类或脂肪的食物特殊 动力作用为其产热量的 4%-6%， 即进食能产 100kJ 热量的糖类或脂肪后 ，机体产热量为 104-106kJ。而混合食物可使产热量增加10%左右。这种额外增加的热量不能被利用来作功, 只能用于维持体

7、温。因此 ，为了补充体内额外的热量消耗，机体必须多进食一些食物补充这份 多消耗的能量。食物特殊动力作用的机制尚未完全了解。这种现象在进食后1h 左右开始 ， 并延续到7-8h。有人将氨基酸注入静脉内，可出现与经口给予相同的代谢率增值现象，这些事 实使人们推想 ，食后的“额外”热量可能来源于肝处理蛋白质分解产物时“额外”消耗的能 量。因此 ，有人认为肝在接脱氨基反应中消耗了能量可能就是“额外”热量产生的原因。 3、环境温度 人(裸体或只着薄衣)安静时的能量代谢，在20-30 C的环境中最为稳定。 实验证明，当环境 温度低于20 C时,代谢率开始有所增加，在10 C以下，代谢率便显着增加。环境温度低时代谢 率增加，主要就是由于寒冷刺激反射地引起寒战以及肌肉紧张增强所致。在20-30 C时代谢稳 定,主要就是由于肌肉松驰的结果。当环境温度为30-45 C时,代谢率又会逐渐增加。这可能 就是因为体内化学过程的反应速度有所增加的缘故，这时还有发汗功能旺盛及呼吸、循环功 能增强等因素的作用。 四、人体所需热量的计算方法 人体的热能来源和消耗 1、 根据体重算出每天所需热量的范围热量a=体重（千克）x22,热量b=体重（千克）x 33, 人体每天所需热量应该在热量a与热量b之间。 2、 计算您每天大致要消耗的热量值男:66+ : 13、7 X体重（千克）+ : 5 X