体温及其调节

体温及其调节一、体温人和高等动物机体都具有一定的温度，这就是体温。

体温是机体进行新陈代谢和正常生命活动的必要条件。

（一）表层体温和深部体温人体的外周组织即表层，包括皮肤、皮下组织和肌肉等的温度称为表层温度（shelltemperature）。

表层温度不稳定，各部位之间的差异也不大。

在环境温度为23℃时，人体表层最外层的皮肤温度，如足皮肤温度为27℃，手皮肤温度为30℃。

躯干为32℃，额部为33-34℃。

四肢末稍皮肤温度最低，越近躯干、头部，皮肤温度越高。

气温达32℃以上时，皮肤温度的部位差将变小，在寒冷环境中，随着气温下降，手、足的皮肤温度降低最显著，但头部皮肤温度变动相对较小。

皮肤与局部血流量有密切关系。

凡是能影响皮肤血管舒缩的因素（如环境温度变化或精神紧张等）都能改变皮肤的温度。

在寒冷环境中，由于皮肤血管收缩，皮肤血流量减少，皮肤温度随之降低，体热散失因此减少。

相反，在炎热环境中，皮肤血管舒张，皮肤血流量增加，皮肤温度因而上升，同时起到了增强发散体热的作用。

人情绪激动时，由于血管紧张度增加，皮肤温度、特别是手的皮肤温度便显著降低。

例如手指的皮肤温度可从30℃骤降到24℃。

当然情绪激动的原因解除后，皮肤温度会逐渐恢复。

此外，当发汗时由于蒸发散热，皮肤温度也会出现波动。

机体深部（心、肺、脑和腹腔内脏等处）的温度称为深部温度（core temperature）。

深部温度比表层温度高，且比较稳定，各部位之间的差异也较小。

这里所说的表层与深部，不是指严格的解剖学结构，而是生理功能上所作的体温分布区域。

在不同环境中，深部温度和表层温度的分布会发生相对改变。

在较寒冷的环境中，深部温度分布区域较缩小，主要集中在头部与胸腹内脏，而且表层与深部之间存在明显的温度梯度。

在炎热环境中，深部温度可扩展到四肢。

体温是指机体深部的平均温度。

由于体内各器官的代谢水平不同，它们的温度略有差别，但不超过1℃。

在安静时，肝代谢最活跃，温度最高；其次，是心脏和消化腺。

在运动时则骨骼肌的温度最高。

循环血液是体内传递热量的重要途径。

由于血液不断循环，深部各个器官的温度会经常趋于一致。

因此，血液的温度可以代表重要器官温度的平均值。

临床上通常用口腔温度、直肠温度和腋窝温度来代表体温。

直肠温度的正常值为36.9-37.9℃,但易受下肢温度影响。

当下肢冰冷时，由于下肢血液回流至髂静脉时的血液温度较低，会降低直肠温度；口腔温度（舌下部）平均比口腔温度低0.3℃，但它易受经口呼吸、进食和喝水等影响；腋窝温度平均比口腔温度低0.4℃.但由于腋窝不是密闭体腔，易受环境温度、出汗和测量姿势的影响，不易正确测定。

此外，食管温度比直肠温度约低0.3℃。

食管中央部分的温度与右心的温度大致相等，而且体温调节反应的时间过程与食管温度变化过程一致。

所以，在实验研究中，食管温度可以作为深部温度的一个指标。

鼓膜温度的变动大致与下丘脑温度的变化成正比，所以在体温调节生理实验中常常用鼓膜温度作为脑组织温度的指标。

（二）体温的正常变动在一昼夜之中，人体体温呈周期性波动。

清晨2-6时体温最低，午后1-6时最高。

波动的幅值一般不超过1℃。

体温的这种昼夜周期性波动称为昼夜节律或日周期（circadianrhythm）。

女子的基础体温随月经周期而发生变动。

在排卵后体温升高，这咱体温升高一直持续至下次月经开始。

这种现象很可能同性激素的分泌有关。

实验证明，这种变动性同血中孕激素及其代谢产物的变化相吻合。

体温也与年龄有关。

一般说来，儿童的体温较高，新生儿和老年人的体温较低。

新生儿，特别是早产儿，由于体温调节机制发育还不完善，调节体温的能力差，所以他们的体温容易受环境温度的影响而变动。

因此对新生儿应加强护理。

肌肉活动时代谢加强，产热量因而增加，结果可导致体温升高。

所以，临床上应让病人安静一段时间以后再测体温。

测定小儿体温时应防止哭闹。

此外，情绪激动、精神紧张、进食等情况对体温都会有影响；环境温度的变化对体温也有影响；在测定体温时，就考虑到这些情况。

二、体热平衡如前所述，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，经过能量转化与利用，最终也变成热能，并与维持体温的热量一起，由循环血液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平衡，即体热平衡，维持正常的体温。

如果机体的产热量大于散热量，体温就会升高；散热量大于产热量则体温就会下降，直到产热量与散热量重新取得平衡时才会使体温稳定在新的水平。

（一）产热过程机体的总产热量主要包括基础代谢，食物特殊动力作用和肌肉活动所产生的热量。

基础代谢是机体产热的基础。

基础代谢高产热量多；基础代谢低，产热量少。

正常成年男子的基础代谢率约为170kJ/m2·h。

成年女子约155kJ/m2·h在安静状态下，机体产热量一般比基础代谢率增高25%，这是由于维持姿势时肌肉收缩所造成的。

食物特殊动力作用可使机体进食后额外产生热量。

骨骼肌的产热量则变化很大，在安静时产热量很小。

运动时则产热量很大；轻度运动如平行时，其产热量可比安静时增加3-5倍，剧烈运动时，可增加10-20倍。

人在寒冷环境中主要依靠寒战来增加产热量。

寒战是骨骼肌发生不随意的节律性收缩的表现，其节律为9-11次/分。

发生寒战的肌肉在肌电图上表现出一簇一簇的高波幅群放电，这是不同肌纤维的动作电位同步化的结果。

寒战的特点是屈肌和伸肌同时收缩，所以基本上不做功，但产热量很高，发生寒战时，代谢率可增加4-5倍。

机体受寒冷刺激时，通常在发生寒战之前，首先出现温度刺激性肌紧张（thermal muscle tone）或称寒战前肌紧张（pre-shivering tone），此时代谢率就有所增加。

以后由于寒冷刺激的持续作用，便在温度刺激性肌紧张的基础上出现肌肉寒战，产热量大大增加，这样就维持了在寒冷环境中的体热平衡。

内分泌激素也可影响产热，肾上腺素和去甲肾上腺素可使产热量迅速增加，但维持时间短；甲状腺激素则使产热缓慢增加，但维持时间长。

机体在寒冷环境中度过几周后，甲状腺激素分泌可增加2倍能上能下，代谢率可增加20-30%。

（二）散热过程人体的主要散热部位是皮肤。

当环境温度低于体温时，大部分的体热通过皮肤的辐射、传导和对流散热。

一部分热量通过皮肤汗液蒸发来散发，呼吸、排尿和排粪也可散失小部分热量（表1）。

表1在环境温度为21℃时人体散热方式及其所占比例散热方式百分数（%）辐射、传导、对流70皮肤水分蒸发27呼吸2尿、粪11．辐射、传导和对流散热辐射（radiation）散热：这是机体以热射线的形式将热量传给外界较冷物质一种散热形式。

以此种方式散发的热量，在机体安静状态下所占比例较大（约占部散热量的60%左右）。

辐射散热量同皮肤与环境间的温度差以及机体有效辐射面积等因素有关。

皮肤温稍有变动，辐射散热量就会有很大变化。

四肢表面积比较大，因此在辐射散热中有重要作用。

气温与皮肤的温差越大，或是机体有效辐射面积越大，辐射的散热量就越多。

传导（conduction）和对流（convection）散热：传导散热是机体的热量直接传给同它接触的较冷物体的一种散热方式。

机体深部的热量以传导方式传到机体表面的皮肤，再由后者直接传给同它相接触的物体，如床或衣服等。

但由于此等物质是热的不良导体，所以体热因传导而散失的量不大。

另外，人体脂肪的导热度也低，肥胖者皮下脂肪较多，女子一般皮下脂肪也较多，所以，他们由深部向表层传导的散热量要少些。

皮肤涂油脂类物质，也可以起减少散热的作用。

水的导热度较大，根据这个道理可利用冰囊、冰帽给高热病人降温。

对流散热是指通过气体或液体或交换热量的一种方式。

人体周围总是绕有一薄层同皮肤接触的空气，人体的热量传给这一层空气，由于空气不断流动（对流），便将体热发散到空间。

对流是传导散热的一种特殊形式。

通过对流所散失的热量的多少，受风速影响极大。

风速越大，对流散热量也越多，相反，风速越小，对流散热量也越少。

辐射、传导和对流散失的热量取决于皮肤和环境之间的温度差，温度差越大，散热量越多，温度差越小，散热量越少。

皮肤温度为皮肤血流量所控制。

皮肤血液循环的特点是，分布到皮肤的动脉穿透隔热组织（脂肪组织等），在乳头下层形成动脉网；皮下的毛细血管异常弯曲，进而形成丰富的静脉丛；皮下还有大量的动-静脉吻合支，这些结构特点决定了皮肤的血流量可以在很大范围内变动。

机体的体温调节机制通过交感神经系统控制着皮肤血管的口径。

增减皮肤血流量以改变皮肤温度，从而使散热量符合于当时条件下体热平衡的要求。

在炎热环境中，交感神经紧张度降低，皮肤小动脉命张，动-静脉吻合支开放，皮肤血流量因而大大增加（据测算，全部皮肤血流量最多可达到心输出量的12%）。

于是较多的体热从机体深部被带到体表层，提高了皮肤温，增强了散热作用。

在寒冷环境中，交感神经紧张度增强，皮肤血管收缩，皮肤血流量剧减，散热量也因而大大减少。

此时机体表层宛如一个隔热器，起到了防止体热散失的作用。

此外，四肢深部的静脉是和动脉相伴走行的。

这样的解剖结构相当于一个热量逆流交换系统。

深部静脉呈网状围绕着动脉。

静脉血温较低，而动脉血温度较高。

两者之间由于温度差而进行热量交换。

逆流交换的结果，动脉血带到末稍的热量，有一部分已被静脉血带回机体深部。

这样就减少了热量的散失。

如果机体处于炎热环境中，从皮肤返回心脏的血液主要由皮肤表层静脉来输送，此时逆流交换机制将不再起作用。

衣服覆盖的皮肤表层，不易实现对流，棉毛纤维间的空气不易流动，这类情况都有利于保温。

增加衣着以御寒，就是这个道理。

2．蒸发散热在人的体温条件下，蒸发（evaporation）1g水分可使机体散失2.4kJ热量。

当环境温度为21℃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，皮肤和环境之间的温度差变小，辐射、传导和对流的散热量减小，而蒸发的散热作用则增强；当环境温度等于或高于皮肤温度时，辐射、传导和对流的散热方式就不起作用，此时蒸发就成为机体唯一的散热方式。

人体蒸发有二种形式：即不感蒸发（insesible perspiration）和发汗（sweating）。

人体即使处在低温中，没有汁液分泌时，皮肤和呼吸道都不断有水分渗也而被蒸发掉，这种水分蒸发称为不感蒸发，其中皮肤的水分蒸发又称为不显汗，即这种水分蒸发不为人们所觉察，并与汁腺的活动开关。

在室温30℃以下时，不感蒸发的水分相当恒定，有12-15g/h·m2水分被蒸发掉，其中一半是呼吸道蒸发的水分；另一半的水分是由皮肤的组织间隙直接渗出而蒸发的。