机体内营养物质代谢释放出来的化学能,其中50%以上以热能的形式用于维持体温,其余不足50%的化学能则载荷于ATP,经过能量转换与利用,最终也变成热能,并与维持体温的热量一起,由血液循环传导到机体表层并散发于体外。
因此,机体在体温调节机制的调控下,使产热过程和散热过程处于动态平衡,即体热平衡,维持正常的体温。
皮肤对体温保持恒定具有重要的调节作用,一方面它作为外周感受器,向体温调节中枢提供外界环境温度的信息,另一方面又可作为效应器,通过物理性体温调节的方式保持体温恒定。
皮肤中的温度感受器分为热感受器和和冷感受器,呈点状分布于全身。
当外界温度或因病体温发生变化时,皮肤和内脏的温度感觉器产生的神经冲动和血液温度的变化作用于下视丘的温度调节中枢,然后通过交感神经调控皮肤血管的收缩和扩张,通过改变皮肤中的血流量及热量的散发或出汗等反应以调节体温,使正常人的体温经常维持在一个稳定的水平。
人体的主要散热部位是皮肤。正常成人皮肤体表面积可达1.5m
2,为吸收环境热量及散热创造了有利条件。
皮肤动脉和静脉之间吻合支丰富,其活动受交感神经支配,这种血管结构有利于机体对热量的支配,冷应激时交感神经兴奋,血管收缩,动静脉吻合关闭,皮肤血流量减少,皮肤散热减少;热应激时动静脉吻合开启,皮肤血流量增加,皮肤散热增加。
四肢大动脉也可通过调节浅静脉和深静脉的回流量进行体温调节,体温升高时,血液主要通过浅静脉回流使散热量增加;体温降低时,主要通过深静脉回流减少散热。
热的扩散主要通过体表的热辐射、汗液的蒸发(主要是小汗腺的显性和不显性出汗)、皮肤周围空气对流和热传导进行。当环境温度为21摄氏度时,大部分的体热(70%)靠辐射、传导、和对流的方式散热,少部分的体热(29%)则由蒸发散热。
当环境温度升高时,皮肤和环境之间温度差变小,辐射、传导和对流的散热量减小,而蒸发的散热作用增强。
当环境温度等于或高于皮肤温度时,辐射,传导和对热的散热方式就不起作用,此时,蒸发就称为机体唯一的散热方式。人体蒸发散热有两种形式:即不感蒸发和可感蒸发。
其中汗液蒸发时环境温度过高时主要的散热方式。