第二节　人体生命热力学研究

1.人体热力学概述

上一节内容已谈到人体是一个非平衡热力学体系，具有系统性及熵增等特性。埃尔温·薛定谔（Erwin Schrödinger）在《WHAT IS LIFE》中写到：“人活着就是在对抗熵增定律，生命以负熵为生。”这句话以热力学的术语来解释人体是一个“耗散结构”，意思是人体的生命进程就是把无用的熵排出去，即抵抗熵增，然后吸收新的可用物质、能量和信息即获得负熵。在生理学中，我们称这一过程为新陈代谢。

新陈代谢是生物体内全部有序化学变化的总称，在性质上可分为物质代谢和能量代谢，物质代谢是指生物体与外界环境之间物质的交换和生物体内物质的转变过程，能量代谢是指生物体与外界环境之间能量的交换和生物体内能量的转变过程。从人体消化吸收食物及排泄废物的过程来看：人体摄入食物，首先在胃里与消化液充分混合，并通过各种消化酶分解食物中的蛋白质、脂肪和糖类等物质，使之成为可吸收的小分子物质，之后在小肠内吸收，以供给机体能量和营养，保证各项功能得以正常发挥，这其中多余的代谢产物和水分通过身体的不同系统如泌尿系统、消化系统、呼吸系统及皮肤等排泄出去，这一过程既有物质代谢，又伴随有能量代谢，但无论是物质代谢还是能量代谢，热能的转化及传导始终贯穿其中，自然而然会引起人体的整个体温或者是局部某一体表温度的变化。笔者团队利用红外热成像技术观察和检测人体进食前后的温度变化，发现腹部、背部的红外热成像温度存在一定差异，进食后较进食前明显升高（图1-2-1），这也印证了人体在消化和吸收食物这一新陈代谢过程中存在着热量的转化与传导。

图1-2-1　人体进食前后的红外热态