【中華百科全書●家政●熱能代謝】

楊籍富

【中華百科全書●家政●熱能代謝】

 

人體需要熱能（Energy），即使在睡眠中，體內的細胞與器官，亦有難以數計的化學與物理作用需要執行，使生命得以維持。

 

人體不論坐下、站立、行走或取物，均需靠肌肉的活動；

 

而生長、懷孕，甚或受傷後、製造乳汁等所需要的新組織，都需要熱能。

 

足夠的食物，可供給熱能的需要，熱能是工作的原動力，供給的熱能減少，工作的能力也隨之遞減，會使兒童生長遲緩或停止；

 

若供給的熱能繼續減少，人體則利用自己本身的組成直至用盡。

 

反之，熱能的供給超過需要時，則以脂肪貯存，增加體重，終會導致肥胖。

 

熱能是以不同的形態存在，必要時，可由一種形態轉為另一種形態，以產生效應。

 

除形態改變外，熱能的量始終相同不變，即熱能在任何化學或物理過程中，既不能創造，亦不會毀滅，此即謂熱能不滅定律（TheLawofConservationofEnergy）。

 

人體可緩緩不斷，隨時利用的是潛含（貯存）熱能（Potential[Storage]Energy），包括貯在肌肉及肝臟中少量的肝糖，大量的皮下脂肪以及細胞群本身。

 

潛含熱能會轉移成為另一種形態，得以完成人體的活動，例如肌肉收縮所需要的機械熱能（MechanicalEnergy），維持水分及營養素運輸的滲透熱能（OsmoticEnergy），傳遞神經衝動的電子熱能（ElectricalEnergy），合成新組成的化學熱能（ChemicalEnergy）以及調節體溫之熱的熱能（ThermalEnergy）等皆是。

 

人體消耗熱能，以供體內及體外的活動，如同機械利用燃料供給熱能一樣，在人體內，作為燃料的是三種主要營養素，即蛋白質、脂質及醣類，此三種營養素可互變，同時人體亦可有限量的，以酒精作為燃料的來源。

 

人體的氧化作用，是可以控制的過程，經過許多步驟緩慢釋放熱能，而非單純的同時燃燒。

 

體內的活動，永無休止。

 

人體需要材料及熱能，以建造修補及繼續不斷的維持其他體內外各項的活動。

 

相反的，機械卻無此二項功能，且只有一種燃料。

 

營養上熱能的單位是卡（KilocaloriesorCalories），亦即一千公撮的水當其由攝氏十五度昇高至十六度時所需要的熱能。

 

米制（Metricsystem）單位所用的是焦耳（Kilojoules），二者的關係如下：一卡（Kcal）等於四‧一八四焦耳（KJ），或一焦耳等於○‧二四卡。

 

熱能消耗量，可用直接或間接測熱法（DirectorIndirectCalorimeter）來測量。

 

直接測熱法，是將人體安置在有特殊設置的呼吸測熱法（TheAtwaterBenedictRespirationCalorimeter）的絕緣室中，以測量人體所產生的熱。

 

此法昂貴，且需許多精細的測量，只有少數研究中心使用。

 

間接測熱法，是以一種輕便的呼吸器，測量一定時間內，所消耗氧氣的量，以及排出二氧化碳的量。

 

一公升氧氣等於四‧八二五卡。

 

代謝（Metabolism）一詞，是含括體內組織所有的化學變化。

 

熱能代謝，是指醣類、脂質、蛋白質（及酒精）分解及逐漸氧化釋放的熱能（一公克的醣類及蛋白質產生四卡，一公克的脂質產生九卡，一公克的酒精產生七卡），而多餘的熱能，則合成化合物而予貯存的化學變化；

 

也包括體內各熱能形態互變的物理變化。

 

基礎代謝率（BasalMetabolismRate）即身體內部的活動率，是維持生命在靜態時所需要的熱能。

 

成人平均每公斤體重每小時男性需一卡（四‧二焦耳），女性需○‧九卡（三‧八焦耳），即正常成人每日基礎代謝率約為一千三百至一千七百卡（五千四百三十九至七千一百一十三焦耳）。

 

在正負百分之十五範圍內均屬正常。

 

體表面積、性別、年齡、睡眠、體溫、內分泌腺、營養狀況、懷孕等因素，都能影響基礎代謝率。

 

而肌肉活動、情緒、食物熱能效應（或稱特殊動力效應[CalorigenicEffectofFoodorSpecificDynamicAction]，指消耗食物所產生或增加的熱能）及體溫等因素，也會影響熱能的需要。

 

人體一天所需要的熱能，最簡便的計算方法如下：熱能的需要尚須隨體型、年齡、氣候及活動的不同而加以調整。

 

（鄧昭昭）

 

引用：http://ap6.pccu.edu.tw/Encyclopedia/data.asp?id=9053