人体体温调节
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(二)性别(sex)
1、成年女子体温平均比男子高0.3℃。 2、女子体温随月经周期而变动。排卵日最低,排卵后 体温升高约1℃。排卵后体温升高的原因可能与孕激素 的代谢产物有关。将这一基础体温的改变作为判定排 卵日期的标志之一。
(三)年龄(age)
新生儿及幼儿体温波动较大,原因: 体温调节中枢尚未发育完善。 老年人代谢率降低,体温比青壮年 低。 老年人由于体温调节能力差,易受 环境温度的影响。
───────────────
2、食物的特殊动力效应 指进食后的一段时间内(从进食后1h开始, 持续7~8h),机体的产热量较进食前额外的 增加。 各种营养物质的食物特殊动力效应不同, 进食蛋白质时产热量增加30%,混合性食物 增加10%,糖和脂肪增加4~6%。以蛋白质 食物增加最多,额外产热最多。 其产生的机制可能是由于肝脏处理蛋白 分解产物,在发生脱氨基反应时耗能增加所 致。
恒温动物(homoio thermic animals):人和高等动 物能够在环境温度变化的情况下,通过体内完善的 体温调节机构来维持体温的相对稳定。 意义:是机体进行新陈代谢和正常生命活动的必 要条件。
二、深部温度和表层温度
(一)深部温度(体温, temperature ) 指胸腹腔内脏的温度(包括脑在内)。由于各个内 脏器官代谢不同,故各脏器的温度不同。肝温度最高: 38℃,脑次之,肾、胰腺较低。 体温:指机体深部的血液温度,它代表了各个脏器 温度的平均值。 (二)表层温度(皮肤温度,skin temperature) 皮肤温度又称为皮肤温。 1、明显低于深部温度 2、各部位皮肤有明温度梯度 3、皮肤血管丰富,凡能影响血管舒缩的因素都能改 变皮温。
(四)其他 1、肌肉活动时,肌肉代谢明显增强,产 热增加,可使体温暂时升高1~2℃。 2、情绪激动、精神紧张、进食等可使体 温升高。 3、全身麻醉时,会因抑制体温调节中枢 和扩张血管的作用及骨骼肌松弛,使体 温降低,所以,全麻时应注意保温。
第二节 机体的
热平衡
人体正常体 温的维持, 是在体温调 节机构的协 调和控制下, 产热和散热 过程达到动 态平衡的结 果。
2、传导散热
指体热直接传给与机体相接触的低温物体
的散热方式。
与皮肤接触物体的温差 与皮肤接触面积的大小 与皮肤接触物体的导热性
传导散热量取决于
水的导热性好,脂肪的导热性差。
3、对流散热
指体热凭借空气流动交换热量的散热方式。 对流散热是传导散热的一种特殊形式。 对流散热量主要取决于:气温差、风速
衣服覆盖于体表,不易实现对流;棉、毛纤 维间空气不易流动,因此增加Hale Waihona Puke Baidu着可以保温御寒。 若在较密闭的高温环境中(如船舱内)或闷 热气候,因空气对流差,易发生中暑。
机体在基础状态下每小时、每平方米体表面 积散发的热量(KJ/h.m2)。 男性略高于女性,儿童、青年高于成年。 异常基础代谢率会发生变化,如:甲亢BMR 升高;甲低则相反。
(三)影响能量代谢的因素
1、肌肉活动
肌肉活动,骨骼肌产 热量增加。其产热量增加 的程度与肌肉活动强度有 关。剧烈运动时可增加 10-20倍。
一、产热过程
(一)能量代谢与产热 1、能量代谢(energy metabolism) (1)定义:生物体内物质代谢过程中所伴随着 的能量释放、转移和利用。 (2)能量的来源 :三大物质的生物氧化。 在三大物质代谢过程中,会释放出能量。 食物氧化释放的能量55%-75%以热量形式变 为体热,其余25-45 %以化学能贮存于ATP等高 分子高能磷酸键中,以供给各种生命活动需要, 如:肌细胞的收缩,离子的转运等。但这部分 能量最终也要变为热能,用来维持体温。
2.汗腺分泌
水分:>99%
大部分为NaCl
其余为KCl、尿素、乳酸等 无葡萄糖和蛋白质 出汗分类:a.温热性出汗-由温热刺激出汗。全身出汗。 固体:<1%
b.精神性出汗-由情绪紧张,恐惧等精神因素 引起发汗,汗液见额头、手掌、足底。散热作用小。 运动、劳动时这两种发汗形式混合出现,所以散热量大。
发汗分为:
(一)、散热方式
当外界气温<低于人体表层温度时(30℃以下), 人体主要通过辐射、传导和对流方式散热,其散热 量约占总量70%。 当外界温度=接近或>高于皮肤温度时(30℃ 以上),机体的散热是依靠蒸发方式散热。
1、辐射散热:
以发射红外线的方式传给周围环境中温度较低的物体的 散热方式(冬天取暖)。 有效面积大:辐射量大,散热快(皮肤辐射面积大)。 温差大:辐射量大,二个物体温度相等时,停止辐射。 外界温度在15-23℃,40%热量从皮肤辐射散热。 在高温环境中作业(如舰船、炼钢人员),因环境温度 高于皮肤温度,机体不仅不能辐射散热,反而会吸收周围的 热量,故易发生中暑。
第三节
体温调节
一、温度感受器 1、外周温度感受器 (1)分布:全身皮肤、某些粘膜和腹腔内脏等处。 (2)类型:温觉感受器和冷觉感受器 皮温≈30℃时→冷觉感受器+→冷觉 皮温≈35℃时→温觉感受器+→温觉 (3)作用:温度感受器传入冲动到达中枢后,除
产生温觉之外,还能引起体温调节反应。
2、中枢性温度敏感神经元
三、体温的正常波动
正常情况下,机体深部的体温比较恒定,波动 范围不超过1℃ 。这种波动是随昼夜、性别、年龄 和环境温度而发生变化的。 (一)昼夜节律(circadian rhythm) 人的体温在一昼夜呈现周期性波动,一般清晨26时最低,黎明后开始上升, 下午2-4时最高。 这种以昼夜为周期的节律性波动,称为昼夜节律。 这种节律受昼夜节律起搏点(生物钟)的控制。 下丘脑的视上核是哺乳类动物昼夜节律的控制部 位。
温热性发汗 汗腺 精神性发汗
全身绝大部分汗腺分泌 手掌、足跖、前额和腋窝等部 (手掌、足跖除外) 位汗腺 交感神经的胆碱能节后 肾上腺素能神经纤维 纤维
神经 支配
刺激
意义
温热刺激
情绪激动或精神紧张
加强散热,对体温调节 与体温调节无关,可能与湿润 有重要作用。 手掌和足跖,增加摩擦力有关。
(1)神经调节
另外,脑力劳动时,通 过神经调节,使骨骼肌肌 紧张加强,肾上腺分泌激 素,产热增加。
机体不同状态时的能量代谢率
─────────────── 状态 产热量(KJ/m2.min) ───────────────
躺卧 开会 擦窗子 洗衣 扫地 打排球 打篮球 踢足球 持重机枪跃进
2.73 3.40 8.30 9.89 11.37 17.05 24.22 24.98 42.39
(1)分类:温敏神经元和冷敏神经元
血温↑→温敏神经元冲动发放频率↑ 血温↓→冷敏神经元冲动发放频率↑
(2)分布:下丘脑、脑干网状结构和脊髓等处
在视前区-下丘脑前部(PO/AH)分布较多的温敏神 经元和少量冷敏神经元。通过对PO/AH加温或冷却(局 部脑温变动0.1℃)的研究发现:
加温PO/AH → PO/AH的热敏N元+ → 散热反应↑产热反应↓ 冷却PO/AH → PO/AH的冷敏N元+ → 散热反应↓产热反应↑
3、环境温度
(1)人体安静时的能量代谢,在20~30℃的环境中 较为稳定。
(2)环境温度超过30℃,能量代谢率增加。3045℃由于汗腺活动增加,呼吸、循环机能增强,体 内化学反应速度加快。
(3)当环境温度低于20℃时,随着温度的不断下降, 肌紧张增加机体产生寒战(shivering)和以御寒, 同时增加能量代谢率。寒战寒战时产热增加4-5倍。
②发汗:
当环境温度超过30℃时,便开始发汗;如果空气湿度大、 衣着又多时,气温达25℃便可发汗;机体活动时,由于产热量 ↑,虽然环境温度低于20℃亦可发汗。 炎热的气候,短时间内发汗量可达1.6L/h。如全部蒸发 可带走3600KJ热量,所以供给充分水和盐(盐汽水)。
∵发汗散热是通过汗液蒸发吸收体表热量实现的,∴若将 汗液擦掉则不能起到蒸发散热的效果;汗腺缺乏(如烧伤病人) 或汗腺分泌障碍者,在热环境中就可导致体温升高危及命。 影响蒸发的因素:a.空气湿度;b.风速
机体在基础状态下,维持心跳、呼吸等基本生 命活动所必需的最低能量代谢。 基础状态: ①清晨空腹,即禁食12~14h。 ②平卧,全身肌肉放松,尽力排除肌肉活动的影 响。 ③清醒且情绪安闲,以排除精神紧张的影响。 ④室温18-25℃,排除环境温度的影响。
•
2、基础代谢率(basal metabolic rate,BMR)
指一定时间内机体的CO2产生量与耗O2量的比值。
RQ=1.0 →氧化糖; RQ=0.70 → 氧化脂肪 RQ=0.82→一般饮食;RQ=0.80或<1.0→长期饥饿
─────────────────────────── 物 质 耗氧量 产CO2量 产热量(营养学) 氧热价 呼吸商 (L/g) (L/g) (KJ/g) (KJ/g) (R Q) ─────────────────────────── 糖 0.81 0.81 16.4 5.0 1.00 脂 肪 1.96 1.39 37.7 4.7 0.71 蛋白质 0.94 0.75 16.4 4.5 0.80 ───────────────────────────
(二)神经体液因素对血管、汗腺的调节作用
1、皮肤血管运动:皮肤血流量的调节
寒冷→ 刺激皮肤温度感受器→交感神经紧张性增加→ 皮 肤小动脉收缩,动-静脉吻合支闭合→ 皮肤血流量下降, 皮肤温下降→ 散热减少。 高温→ 刺激皮肤温度感受器→ 交感神经紧张性下降→ 皮 肤小动脉舒张,动-静脉吻合支开放→皮肤血流量升高,皮 肤温升高→ 散热增加。
第九章
体
温
第一节 正常体温及其波动范围 第二节 机体的热平衡 第三节 体温调节
第一节 正常体温及其波动范围
一、体温及相对稳定的意义
变温动物(poikilo thermic animals):即低等动 物不具备维持体温相对稳定的能力,它的体温随环 境温度变化而变化,这种动物只有在适宜温度范围 内才能生长、繁殖,进行正常活动。
(3)食物的氧热价(thermal equivalent of oxygen)。
食物氧化要消耗氧,氧的消耗量与物 质氧化的产热量之间有恒定的比例。 食物氧化时消耗1L氧所产生的热量, 称为该物质的氧热价. 氧热价在能量代谢的测算方面有着重 要的意义。
(4)呼吸商(respiratory quotient,RQ):
4、蒸发散热
指体液的水分在皮肤和粘膜表面由液态转化为 气态(液体汽化需要的热量),同时带走大量热量的 散热方式。 1ml水蒸发可带走热量2.32KJ。
当气温≥体温时,蒸发是唯一的散热途径
①不感蒸发:指体液的水分直接透出皮肤和粘膜表 面,在未聚成明显水滴前蒸发掉的散热形式。无论 外界环境高低人体皮肤、粘膜不断渗出水份,不形 成汗液,不被人察觉,与汗腺无关。 不感蒸发是持续进行的 。人体不感蒸发量约 500ml/ 日 ( 皮 肤 约 占 2/3 , 肺 占 1/3 ) 。 散 出 热 量 1160KJ。
三种营养物质氧化的几种数据
2、产热器官
机体内产热最多的器官是骨骼肌和肝脏。 安静状态:主要产热器官是内脏(尤其肝脏,肝脏 是代谢最旺盛的器官。其次是脑、心、肾)。 活动状态:主要产热器官是骨骼肌。 此外,环境温度、进食、精神紧张等能够影响能量 代谢的因素,也都可影响机体的产热量。
(二)基础代谢
1、基础代谢(basal metabolism,BM):
4、内分泌腺活动
• 甲状腺素能促使细胞氧化代谢增强。
• 肾上腺素、去甲肾上腺素使细胞内氧化 反应增强,并使血糖升高,血糖利用增 强,使产热量迅速加快。
二、散热过程
生理调节前有一个散热行为。天气热时, 走在树阴下,房间内用空调,衣服少穿些, 睡觉时手脚伸开,为”大”。
散热部位:
皮肤散热占90%
大面积 主:皮肤 与外界接触 血流丰富 有汗腺 次:肺、尿、粪
外界温热刺激 皮肤热传入 精神因素 →(皮肤温度感受器)→血液温度↑→发汗中枢⊕→ 交感胆碱能神经⊕→汗腺→出汗↑ (末梢释放Ach) ↑ 运动时皮肤血流量增加 发汗中枢位于从脊髓-大脑均存在,主要在下丘脑。在体温 调节中枢中或在附近。 用解热药、运动、睡眠使发汗中枢 兴奋性增加。
(2)体液调节:
注射Ach、毛果云香碱→汗腺分泌↑→出汗↑ 肾上腺素加强Ach对汗腺的刺激分泌作用。