一些發燒的朋友發現,燒了幾天之后,自己的體重減輕了一些,如果燒的時候比較長,體重的減輕還比較多。他們感到很奇怪,為什么發燒會減輕體重。我們就來看看這個問題。
我們的身體是一個恒溫系統,基本上保持著接近37℃的體溫。保持恒溫需要一個非常復雜的反饋機理,但是,歸根結底,它需要能源,需要產生熱量的機制。
能源當然是我們的食物,這是人體新陳代謝過程中所需能量的物質基礎。我們身體產生和消耗熱量的過程極其復雜。但是概括地說,人體新陳代謝主要有兩類過程,一類是新細胞的生成,即由簡單的化學物質生成復雜的細胞,另一類是細胞的破滅,即由細胞變成簡單的化學物質,這些化學物質有些會再利用以組成新的細胞,有些則會排出體外。所有這些反應過程基本上都非常復雜,要經歷許多步驟,有的需要吸收能量,有的則會放出能量。
但是,化學上有一個有名的蓋斯(Hess)定律,該定律說:化學反應的反應熱只與反應體系的始態和終態有關,而與反應的途徑無關。也就是說,無論中間的化學反應如何復雜,無論中間經歷了多少步驟,其總的熱效應,只需要考察該體系的反應物與產物即可,而不需要知道它中間的各種反應。
我們先看一看我們的身體,也就是進行這些化學反應的“化工廠”。我們的身體由皮膚和黏膜所圍成。首先,外邊能夠看得見的是皮膚,這是很厚實堅固的,外界的物質一般都不能通過皮膚進入體內,而皮膚則可以通過毛孔從體內排出汗液;第二,從口腔到食道、胃、腸直至肛門組成的消化道有消化道黏膜;第三,由鼻腔、氣管、肺等組成的呼吸道有呼吸道黏膜;第四,是由腎黏膜、膀胱和尿道黏膜等組成的排泄道黏膜。由這些皮膚和黏膜所包圍起來的空間稱體內,體內除了人體的骨骼等器官外都充滿了血液、淋巴液等體液。皮膚和黏膜可以與外界接觸,而體液是不直接與外界接觸的。在這個意義上,消化道中間的空間、呼吸道中間的空間以及排泄道中間的空間都不算體內了。
我們身體能量的來源,毫無疑問,是來自進入我們身體的物質,也就是進入這個“化工廠”的原料。這些原料有兩個來源。
一個來源是通過消化道黏膜的被吸收的各種營養物質。在消化道中,我們所吃的食物被消化,糖類(包括淀粉和其他較簡單的糖)變成的葡萄糖,蛋白質變成了氨基酸、脂肪變成了脂肪酸和甘油。這些葡萄糖、氨基酸、脂肪酸、甘油以及水、無機鹽、維生素等小分子經由消化道黏膜,進入人體。食物中的不能消化或沒有消化吸收的物質則經由肛門排出,并不進入人體。
第二個來源,是經由肺泡進入人體的氧氣。
再看看排出我們身體的物質,也主要有如下幾個。一個是經由尿道排出的尿液,其化學成分主要是水,也有少量尿素以及無機鹽等。一個是經由皮膚毛孔排出的汗液,也主要是水。一個是經由肺泡排出的二氧化碳。注意,由肛門排出的糞便不是我們“體內”排出來的物質,因為它根本沒有進入我們的“體內”。
這樣,我們的“人體化工廠”中與熱量有關的主要反應物和產物是
反應物:葡萄糖、脂肪酸、氨基酸、水、氧氣等
產物:二氧化碳、水、尿素等。
這些原料所發生的總的化學反應是,葡萄糖、氨基酸、脂肪酸都能夠與氧氣反應,其中的碳元素和氫元素分別生成二氧化碳和水,排出的氮元素則形成尿素,整個氧化反應是放能反應。
放出的能量一部分供人體各器官做功,另一部分則成為保持體溫所需要的熱量。
成年人的一般情況下,營養物質的氧化反應產生的能量基本上就等于人體各器官所做的功和保持體溫所需熱量之和。兩者基本上是平衡的。
如果營養物質氧化反應產生的能量大于后兩者之和,也就是能量過剩了,那么,人體就會把一些葡萄糖或脂肪酸轉化成脂肪儲存起來,在一定的條件下也會把氨基酸轉化成蛋白質,成為肌肉等器官的一部分。
如果營養物質氧化反應產生的能量小于后兩者之和,也就是能量不足了,人體就會把儲存在體內的脂肪和肌肉組織中的蛋白質拿出來氧化以產生能量,補充攝入能量的不足。
當病毒、細菌等病原體進入人體后,人體的免疫系統就迅速調動起來,人體就會產生更多的巨噬細胞、中性粒細胞、補體蛋白等免疫物質,來對抗入侵的病原體。免疫系統會另外分泌一些物質經神經系統促使體溫升高,從而加速免疫細胞向感染區遷移,也就是開始發燒。
體溫升高能加速中性粒細胞的增殖和運動,增強巨噬細胞吞噬病原體的能力,并能抑制某些病原體的增殖。也就是說,發燒能夠增強人體對病原體的對抗作用。
人體也會出現一些炎癥反應,使得血管舒張、血流加快、毛細血管充血等。接著人們會產生更多的特定免疫細胞和抗體(也是一種蛋白)以對抗入侵的和在體內增殖的病原體。
這就是說,人體的整個新陳代謝會加快。在這個過程中,需要產生更多的新的免疫細胞和免疫蛋白與病原體作戰。這時人體“化工廠”需要更多的原料,這些原料有兩方面的意義。
一方面,構建新的細胞和免疫蛋白需要建筑材料,也就是氨基酸。這些氨基酸可以來自體外,也就是攝入的食品中,這就需要我們攝入更多的蛋白質。我們的身體也會“拆東墻,補西墻”,也就是分解身體內一部分暫時不用的肌肉組織和其他蛋白質,來充當組成新的細胞和免疫蛋白的原料。
另一方面,形成新的細胞組織和提高體溫,都需要能量。因此,我們有必要從食物中攝取更多的能量物質。當攝入不夠的時候,身體也還是“拆東墻,補西墻”,使用身上的蛋白質和脂肪,使它們氧化以產生能量。
這就是醫生常常告訴我們的即使發燒、食欲不振,也要爭取攝入多一點蛋白質和能量物質的原因。
但是,對于許多人特別是比較嚴重的病人,自己主動攝入的營養物質往往不夠,有時候需要在醫院往血液中注入一些能量物質即葡萄糖以及水、無機鹽等。而氨基酸等“建筑材料”則往往需要“拆東墻,補西墻”即拆解身體內的部分組織來補充。
這樣,為了維持身體較高的溫度,人體需要攝入更多的營養,在不能做到這一點的情況下,就只能消耗身體內固有的蛋白質或脂肪了。在這種情況下,體重的減少就是必然的了。打一個比方,冬天用燒煤的鍋爐取暖,如果要想把房屋里的溫度再提高幾度,就必須要使用更多的燃煤,當燃煤供應不足時,就只有拆掉那些暫時不用的房屋,把那些房屋上的木材作為燃料。
為了增強身體的免疫能力,也為了避免發燒時消耗過多的體重,我們都需要注意攝入合理的營養物質,既需要優質的蛋白質,也要有充足的能量物質。在當前新冠病毒對人們的健康有較大威脅的情況下,人們格外應當注意自己的營養攝入。
可能有的人會想,發燒時減少一點體重,不正好可以減肥了嗎?這是一種錯誤和危險的想法。首先,發燒時沒有充足的營養會影響疾病的治療,影響健康的恢復。其次,發燒時損失的體重,往往首先是人體的肌肉組織,而損失了身體中的肌肉組織,以后的補充總是很不容易的,這不但需要營養,也需要艱苦的身體鍛煉才行。
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