人体是恒温的,那么人体内源源不断的热量由哪个器官产生,什么原理

人体是恒温的,那么人体内源源不断的热量由哪个器官产生,什么原理图1

人体的热量主要靠心脏这个器官产生热量。我们可以用一个实验来证明——心跳速度!当心脏跳动频率提高时,体温就会明显上升,比如说激动的时候;当心脏跳动频率下降时,体温也就开始下降了,比如说睡觉的时候。

人体的心脏就跟汽车的发动机一样,是一个通过吸收氧气来消耗能量,进而产生热量,从而产生动力的装置。

汽车发动机消耗能量的方式是利用燃油与空气混合生成油气混合物,然后在汽缸内燃烧,启动活塞运动做功,完成动力输出。

心脏的工作原理与汽车发动机差不多,即通过呼吸系统吸收空气中的氧,消耗体内储存的营养物质产生热量,驱动肌肉完成动力输出。

所以为了维持正常体温,大脑会控制心脏的跳动频率,成年人心脏跳动频率一般为60~100次/分,这样的跳动频率就能维持36~37℃的正常体温。

下图为红外探测仪视角下的人体,人体器官中工作频率最高的是大脑,其次就是心脏,大脑负责人体神经系统的控制,而心脏负责体温的产生。

人体是恒温的,那么人体内源源不断的热量由哪个器官产生,什么原理图2

如果大脑在检测到身体需要提高体温的信息时,就会向心脏下达提高跳动频率的指令,比如说环境温度下降,人体感到寒冷时、肌肉需要大量消耗能量,做剧烈运动时。

或者出现激动、恐惧、兴奋等情绪时,大脑也会下达暂时提高心率的指令,无论出于什么样的前提条件,当心脏跳动频率提高时,体温势必上升。

相反,在大脑检测到需要下降体温时,就会向心脏下达降低跳动频率的指令,比如说人体进入睡眠状态、昏迷状态、濒死状态时。

这个时候大脑认为身体并不需要消耗太多能量,因此以降低心脏跳动频率的方式来节约身体里储存的养分,这一点与我们在驾车时不需要加速就会松油门的道理是一样的。

鉴于心脏跳动消耗身体能量产生热量,从而形成体温的原理,人们可以通过将养分摄入量控制在≤消耗量的状态下锻炼身体进行减肥,这也是运动员身上没有多余脂肪的原因。

下图为医学上对人体睡眠状态下体温变化的研究曲线,当人体进入睡眠状态时,心脏跳动频率下降,体温也就呈线性下降,这也是睡觉要盖被子的原因。

人体是恒温的,那么人体内源源不断的热量由哪个器官产生,什么原理图3

同时也是人会饿死的原因——当人体长时间停止进食以后,维持心脏跳动所需的能量就会下降,体温也就随之下降,这个时候不管大脑下达多少提高心脏跳动频率的指令,心脏也无法执行,最后导致死亡。

当然了,除了进食量减少导致心脏无法控制体温以外,环境气温也会影响到这个功能——当气温骤降到衣物无法阻隔身体散热时,心脏跳动频率的提高也阻止不了身体散热大于心脏产热。

比如说去年马拉松比赛造成的大量运动员死亡,这些遭遇气温骤降的运动员在大脑下达提高心脏跳动频率的情况下,所提高时体温远远小于环境低温造成的散热,这就是人体失温。

所以大家为了自己的心脏健康,让它维持最平稳的跳动频率来保证最合理的体温控制,不要动不动就玩心跳,避免心脏不堪重负,同时也不要轻易用节食的方法来减肥,否则心脏就会像没油的汽车那样,很容易熄火。

下图为患上厌食症的女性,由于养分摄入小于身体需求,大脑只能下达指令去消耗身体储存的脂肪来维持心脏对体温的控制以及大脑本身基本的控制功能,当脂肪消耗完以后就开始消耗肌肉,连肌肉都消耗殆尽以后,心脏就开始跳不动,所以饿死的人本质上其实应该是冷死的。

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人体是恒温动物,依靠自我调节把体温维持在一个正常范围之内。人类和大多数哺乳动物、鸟类都可在环境温度变化是保持体温恒定。之所以会出现这种情况,主要和体温调节中枢有密切关系。人体核心部分温度的相对稳定,是保证机体生命活动进行的必要条件。

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人体正常体温

1868 年,德国学者 Wunderlich 率先开展了对人体体温的研究,使用体温表对一组大样本人群进行了数百万次体温测量,确定了人类体温正常参考值是 37.0℃,且正常上限不超过 38.0℃。随着以后研究深入,目前人体测量的体温多以腋窝、口腔、直肠为准。腋窝的正常体温在36.0-37.4摄氏度。口腔的正常体温在36.7-37.7摄氏度。直肠的体温在36.9-37.9摄氏度

人体是如何产热的、产热部位

人体内的能量来源有糖、脂肪、蛋白质、无机盐、维生素和水,其中糖、脂肪和蛋白质是人体的主要能量来源

糖在人体的组成成分中所占比例不到1%,但却是机体主要的供能物质。当摄入的能量不能满足机体需要的时候,脂肪可以补充糖供能的不足。蛋白质是由氨基酸组成的,一般不会动用蛋白质,只有长期不能进食或体力极度消耗时,体内的糖和脂肪被大量消耗,为维持机体的正常功能活动,才消耗人体蛋白质。

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人体内三大营养物质是提供热量的基础。不同食物的热价不同。体内营养物质代谢所释放的化学能中,50%以上直接转变成热能,其余不足50%的化学能储存于ATP等高能化合物分子中。机体在安静时主要由内脏器官产热,约占机体总产量的56%。其中肝脏的代谢最为旺盛,产热量最大,安静时肝脏血液的温度比主动脉内的血液温度高0.4-0.8℃。当机体运动时,骨骼肌的代谢增强,产量明显增加,成为主要的产热器官。由于骨骼肌的总重量占全身体重的40%左右,因而具有巨大的产热潜力,产热量可增加3-5倍。在轻度运动如步行时,骨骼肌的产量约占总产量的73%。剧烈运动时,可达总产量的90%。

因此,人体内主要的产热器官是内脏器官与骨骼肌。通过体内新陈代谢与氧化反应产热。

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总结

人体通过各种调节,温度维持在一定范围内。主要通过内脏器官与骨骼肌产热。人体的温度与呼吸、血压和心率一样,是重要的生命体征之一。

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