人体体温调节的详细解说
来源: | 作者:美肌学塾 | 发布时间: 2019-09-28 | 247 次浏览 | 分享到:
我们每天吸收各种各样的营养素,在体内进行代谢活动,代谢产生的能量大约有60%被用于维持体温。维持体温对于细胞的生存来说可以说是非常重要的。

为了让人体内部的化学反应以恰好的速度进行,有必要将体温保持在36 ~ 37℃,。一般来说,化学反应的速度在温度上升10℃,反应速度就会增加至约2倍。

因此,如果体温过高,代谢速度过快,营养素可能被过度消耗,但如果体温过低,必要的代谢活动就不能迅速进行。


外表温度和核心温度

四肢和身体各部位的表面温度会随着外部气温温度而变化,周围温度越低,身体表面温度也就越低。这个部分的温度叫做外壳温度。

与此相对,脑、肺、腹部内脏等身体深层的温度被称为核心温度,这里与外部温度无关,通过体温调节能够维持在一定温度范围内。


调节体温的身体系统就像被用遥控器设定温度,自动调节室温的房间一样。当温度随着外部温度的变化而变化时,传感器会检测到温度信息,并将其与设定温度进行比较。

如果室温低于设定温度,制冷设备就会变弱,暖气也会变强,温度就会上升到设定温度。相反,如果温度高于设定温度,就会使暖气变弱,冷气增加,降低室温。

个体的正常体温被设定在丘脑下部,丘脑下部将从皮肤和大脑输入的体温信息与设定温度进行比较,通过平衡热生(暖气)和热释放(空调)来调节体温。
 
1天的体温节律

体温一天中并不是固定的,一直在变化。从夜间到凌晨4点左右温度最低,起床后开始活动,体温也开始上升,白天到傍晚维持在很高的温度。然后到了晚上又开始下降。其差为0.5 ~ 0.7℃。

到了晚上,体温下降的时候容易有困意,是睡觉的最佳时机。所以,在睡前洗澡时体温会上升,之后体温会下降,在这样的情况下就寝,就能有一个良好的睡眠。但是,因为入浴后体温很高,所以在就寝前1小时左右洗完澡是比较好的(图1)。
 
冬季里的晴天

辐射引起的热传递是由两个物体之间的温差引起的,与两者之间的空气温度无关。 因此,即使在室外温度较低的冬天,当阳光充足且阳光辐射很大时,衣服穿得少些也没关系。
 
提高体温的调节

当个体暴露于比体温更冷的环境中时,大脑下丘脑会下达指令,下达防止热量散发的指令 (降低冷却),以及生产热量(加强制热)的指令(图2)。

首先,皮肤毛细血管会产生防止热量散发的反应。血液也起着散热的作用,皮肤表面和手脚末端也是散热的重点。所以,要让这些地方的毛细血管收缩,不让血液流动,这样才能让体内的热量不发散出去。

但是,如果长期这样下去,氧气和营养素无法运送到身体末梢的细胞,最终这些末梢的细胞就会死亡。这就是冻伤。

另一方面,生产热是骨骼肌肉的作用。在寒冷的地方瑟瑟发抖,是身体通过能产生热能的骨骼肌的运动,使体温保持在正常状态的反应。实际上,骨骼肌产生了身体一天所需的热量约一半,所以你应该要了解通过骨骼肌运动如何有效的产出热能的方法。
 
发汗的3种方式

温热性发汗:手掌和脚底以外的身体表面受到温热的刺激而出汗。主要是外分泌腺的分泌的汗水,通过汗水散发体热,调节体温。

精神性发汗:分布在手掌、脚底的顶泌腺发汗是由于精神紧张、恐惧等原因引起的。“手出汗”是字面意思的精神性出汗,没有调节体温的效果。

味觉性发汗:这是在食用芥末、辣椒等刺激性食品时出现的发汗现象,出现在口唇、鼻子等面部和头部。

降低体温的调节机制

相反,如果体温过高,会产生怎样的反应呢?

首先,从下丘脑下达不断放出热量(加强空调)的命令。与刚才相反,为了散发热量,要加快皮肤毛细血管中的血液循环速度,从而释放出更多的热量。

从体内释放热量的机制,与被称为辐射的现象有关。例如,想象一下你坐在一个被混凝土墙覆盖的房间里,将坐着的“我”这个物体与水泥墙比较,当水泥墙冷的时候,热量会从“我”流到水泥墙。这就是辐射(图3)。

辐射也用于取暖加热,通过比人体温度更高的来自高温炉子和加热器的辐射热来让身体发热。


即使受到辐射热,体温也不会下降的情况下,那么皮肤表面会出汗。这和汽化热有关。也就是说,水分在皮肤表面气化,变成水蒸气的时候,利用能量释放热量(蒸发)。
 
2种汗腺分类

皮肤上分布着外分泌腺和顶分泌腺两种汗腺。外分泌腺分布在全身,为了在高温环境下发汗,体温不会上升。顶泌腺一般在腋窝,会阴部,面部的一部分等限局分布,因此没有参与体温调节。
 
另一种方法是利用传导来发散热量。盛夏的时候,直接接触水泥墙会觉得凉丝丝的。这是通过直接接触低温冷的东西,无意识地利用热向冷的方向移动的传导来释放热。还有,接触低温的冷金属时,会觉得比混凝土还凉。

导热也被用于暖房的电热毯。只是,地毯热这样的传导热物品是直接接触人体的,所以必须小心如暖宝宝和暖水壶低温烫伤。


如果皮肤表面有空气流动(对流),传导和发热也则会促进由传导热和发热引起放热。风会将人体温度带走,所以这就是为什么在寒冷的冬季,风越大,越感到寒冷的原因。

食物特殊动力作用 (specific dynamic action;SDA)

食物摄取后(2到3小时后),当被消化的营养素被吸收时,它们会被充分氧化,从而为机体提供热量。这被称为特异力学作用。

发热是由于什么引起的?

大脑的丘脑下部的体温调节中枢,有类似空调面板设定的温度开关,平时设定在36 ~ 37℃。

当细菌等病原体侵入时,巨噬细胞和白细胞释放散发热量的物质。这会导致身体内设定温度提高,人体将为为将人体温度升高至新设定温度的调节机制而工作。

这与身体暴露在比体温低的环境下的情况是相同的,会感到寒冷(恶寒)。

与此同时,皮肤血管收缩导致皮肤发冷,并开始因颤抖而产生热量(图4)。


不感蒸发

为了保持皮肤表面湿润,水分从皮肤渗出并蒸发。 另外,呼吸会导致肺和呼吸道中的水分在呼出气中蒸发。 这些被称为不感蒸发,成人的量约为每天1,000毫升。

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