?張先軍

對(duì)高中生物中“人體體溫及其調(diào)節(jié)”的辨析

?張先軍

本文通過(guò)對(duì)高中生物教材以及相應(yīng)的教學(xué)參考和教輔資料關(guān)于“人體體溫及其調(diào)節(jié)”的辨析來(lái)闡明人體體溫及其調(diào)節(jié)，以幫助教師和學(xué)生正確理解人體體溫及其調(diào)節(jié)。

體溫；體溫調(diào)節(jié)；產(chǎn)熱；散熱

人體恒定的體溫對(duì)維持機(jī)體正常的代謝非常重要，而體溫恒定則是通過(guò)完善的體溫調(diào)節(jié)機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)的。雖然一些教材和文章對(duì)人體體溫及其調(diào)節(jié)作了相關(guān)敘述，但在從事高中生物教學(xué)工作時(shí)所用到的一些資料(包括高中生物的參考、教輔資料等)的敘述卻有不少出入，造成一些教師和學(xué)生對(duì)人體體溫及其調(diào)節(jié)的相關(guān)內(nèi)容的理解出現(xiàn)困難?，F(xiàn)將一些資料上關(guān)于人體體溫及其調(diào)節(jié)的論述整理如下。

一、人體體溫

1.人體體溫的含義 人體正常體溫約為37℃，是指人體內(nèi)部的溫度，理論上指機(jī)體深部的血液的溫度，其可以代表體內(nèi)各器官溫度的平均值。在實(shí)際測(cè)量中，通常測(cè)定腋窩、口腔或直腸的溫度來(lái)代表人體體溫。人體各器官的溫度因代謝水平不同而存在一定差異。從功能性上劃分，可以將人體體溫分為體表溫度和體內(nèi)溫度，前者是指如皮膚、皮下組織和肌肉等處的溫度，后者是指機(jī)體心、肺、腦及腹部器官等處的溫度。

2.體溫的變動(dòng) 體溫是不斷變動(dòng)的，即使是在正常情況下，體溫也可以隨晝夜、年齡、性別、環(huán)境溫度、機(jī)體代謝活動(dòng)等因素的影響而發(fā)生一定幅度的波動(dòng)。如在一晝夜中，人體溫度在凌晨2點(diǎn)至6點(diǎn)最低，午后2點(diǎn)至4點(diǎn)最高；一般女性的體溫較男性的約高0.3℃，女性在排卵時(shí)體溫略下降0.2℃；再如老年人的體溫一般比青年人的略低，嬰幼兒的體溫調(diào)節(jié)機(jī)制尚未發(fā)育完善，應(yīng)加強(qiáng)保溫措施。

二、人體產(chǎn)熱與散熱

1.人體產(chǎn)熱 人體熱量的來(lái)源主要是各組織器官中的三大類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝所釋放出來(lái)的。安靜時(shí)體內(nèi)產(chǎn)熱最多的器官是骨骼肌和肝臟，其次是腦、心和腎。

人體在室溫18～25℃的范圍中的空腹、平臥、清醒、安靜狀態(tài)下，機(jī)體所消耗的能量全部以熱能的形式散發(fā)出來(lái)，此時(shí)機(jī)體產(chǎn)能最低，稱為基礎(chǔ)代謝。外界溫度在此范圍內(nèi)變動(dòng)時(shí)，機(jī)體能量代謝沒(méi)有明顯變化，但仍能保持正常的體溫。

影響機(jī)體產(chǎn)熱的主要因素有如下幾個(gè)方面：①肌肉活動(dòng)。肌肉活動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的能量可以成倍增加，可以占到機(jī)體總產(chǎn)熱量的90%。②食物的特殊動(dòng)力效應(yīng)。進(jìn)食后的一段時(shí)間內(nèi)，食物刺激機(jī)體，使其產(chǎn)熱量比進(jìn)食前高。這種現(xiàn)象稱為食物的特殊動(dòng)力效應(yīng)。③環(huán)境溫度。人體在20～30℃的環(huán)境溫度中能量代謝最為穩(wěn)定。環(huán)境溫度低于或高于此溫度范圍，機(jī)體的產(chǎn)熱量均有所增加。環(huán)境溫度較低，可引起肌肉的顫栗產(chǎn)熱；環(huán)境溫度較高，體內(nèi)部分組織細(xì)胞內(nèi)酶活性增強(qiáng)，代謝速率增加，以及機(jī)體的發(fā)汗、循環(huán)、呼吸機(jī)能加強(qiáng)等，從而使機(jī)體總的產(chǎn)熱增加。④神經(jīng)-內(nèi)分泌的影響。人體在精神緊張的狀況下，能量代謝會(huì)顯著加強(qiáng)。甲狀腺素能使機(jī)體的產(chǎn)熱緩慢增加，而腎上腺素和去甲腎上腺素可以使機(jī)體產(chǎn)熱迅速增加。

2.人體散熱 機(jī)體各組織器官產(chǎn)生的熱量，隨血液循環(huán)帶到全身各部分，其中90%的熱量由皮膚散出，因而皮膚是人體散熱的主要部位。另外一部分熱能可以通過(guò)肺、腎和消化道等途徑散發(fā)到體外。

人體散熱的方式主要有以下幾種：

①輻射散熱：當(dāng)皮膚溫度高于環(huán)境溫度時(shí)，機(jī)體熱量以輻射方式散失掉。一般通過(guò)這種方式散失掉的熱量可以占總散熱量的40%左右。當(dāng)皮膚溫度低于環(huán)境溫度時(shí)，機(jī)體就不能通過(guò)輻射散熱，反而會(huì)從環(huán)境中吸收熱量。

②傳導(dǎo)散熱：機(jī)體將熱量直接傳遞給與之接觸的較冷的物體，以達(dá)到散熱的目的，例如讓機(jī)體與濕冷的地面接觸，或?qū)C(jī)體浸入涼水中。

③對(duì)流散熱：機(jī)體散發(fā)出的熱量使與之貼近的空氣溫度升高而上升，讓冷空氣移動(dòng)過(guò)來(lái)繼續(xù)進(jìn)行熱交換，從而不斷帶走身體的熱量。當(dāng)皮膚與周圍空氣的溫度相等時(shí)不會(huì)發(fā)生對(duì)流散熱。風(fēng)速對(duì)對(duì)流散熱影響極大，風(fēng)速大有利于機(jī)體散熱，如夏天的加強(qiáng)通風(fēng)可以促進(jìn)機(jī)體散熱。

④蒸發(fā)散熱：當(dāng)環(huán)境溫度高于皮膚溫度時(shí)，蒸發(fā)散熱成為機(jī)體唯一的散熱途徑。蒸發(fā)可分為不感蒸發(fā)和發(fā)汗兩種形式，前者指體內(nèi)水分在體表不形成汗液，通過(guò)皮膚角質(zhì)層和黏膜直接以水蒸汽的形式散出，從而帶走部分熱量；后者是反射活動(dòng)、激素或藥物刺激下由汗腺分泌出的液體(汗液)在皮膚表面蒸發(fā)，從而達(dá)到散熱的目的。

三、人體體溫的調(diào)節(jié)

1.人體體溫調(diào)節(jié)機(jī)制的分類 人體有著完善的體溫調(diào)節(jié)機(jī)制，外界環(huán)境溫度改變時(shí)，機(jī)體可以通過(guò)一系列的復(fù)雜的調(diào)節(jié)過(guò)程，使機(jī)體產(chǎn)熱和散熱過(guò)程基本平衡，從而維持恒定的體溫。

人體處于基礎(chǔ)代謝狀態(tài)時(shí)，環(huán)境溫度一般在20℃～30℃范圍內(nèi)變動(dòng)時(shí)，幾乎不影響機(jī)體的能量代謝，即體內(nèi)產(chǎn)熱與散熱沒(méi)有明顯的變化。當(dāng)環(huán)境溫度低于或高于20℃～30℃范圍時(shí)，機(jī)體就會(huì)通過(guò)一系列復(fù)雜的調(diào)節(jié)來(lái)維持正常的體溫。機(jī)體通過(guò)對(duì)產(chǎn)熱和散熱過(guò)程的一系列調(diào)節(jié)(如控制皮膚的血流量，出汗，寒顫等)維持其相對(duì)平衡，保持正常體溫的這種機(jī)制稱為自主性體溫調(diào)節(jié)。機(jī)體進(jìn)行一系列的有意識(shí)的行為(如到陰涼處躲避炎熱，穿衣服，跺腳，搓手保溫等)來(lái)達(dá)到保溫或降溫，保持正常體溫的行為稱為行為性體溫調(diào)節(jié)，其中樞在大腦皮層。

2.自主性體溫調(diào)節(jié)機(jī)制 人體內(nèi)存在溫度感受器，有溫覺(jué)感受器和冷覺(jué)感受器兩種。分布在皮膚、黏膜、內(nèi)臟中的的溫度感受器稱為外周溫度感受器，當(dāng)皮膚溫度在30℃以下時(shí)產(chǎn)生冷覺(jué)，35℃時(shí)產(chǎn)生溫覺(jué)；分布在脊髓、延髓、腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)以及下丘腦中的溫度感受器稱為中樞溫度感受器，能直接感受流經(jīng)腦和脊髓的血液溫度變化。

調(diào)節(jié)體溫的基本中樞位于下丘腦，一般認(rèn)為視前區(qū)—下丘腦前部起重要作用，延髓、脊髓等部位也參與對(duì)部分體溫調(diào)節(jié)信息的整合。有關(guān)體溫調(diào)節(jié)的機(jī)制，現(xiàn)在一般用調(diào)定點(diǎn)學(xué)說(shuō)來(lái)解釋。該學(xué)說(shuō)認(rèn)為人的體溫調(diào)節(jié)類似于恒溫器的調(diào)節(jié)，有一個(gè)確定的體溫基準(zhǔn)(調(diào)定點(diǎn))，就是正常人的體溫為37℃。下丘腦體溫調(diào)節(jié)中樞就據(jù)此發(fā)出信號(hào)使機(jī)體的產(chǎn)熱和散熱過(guò)程在此溫度上達(dá)到平衡。當(dāng)環(huán)境溫度比較低時(shí)，溫度感受器感受到中樞溫度低于37℃時(shí)，下丘腦體溫調(diào)節(jié)中樞發(fā)出信息，引起骨骼肌不自主顫栗，甲狀腺素、腎上腺素等激素分泌增加，使機(jī)體增加產(chǎn)熱；同時(shí)皮膚的毛細(xì)血管收縮，流經(jīng)皮膚的血流量減少，豎毛肌收縮，汗腺分泌減少，使機(jī)體散熱減少。通過(guò)機(jī)體增加產(chǎn)熱和減少散熱使體溫回到正常定點(diǎn)水平。當(dāng)環(huán)境溫度比較高時(shí)，溫度感受器感受到中樞溫度高于37℃時(shí)，下丘腦體溫調(diào)節(jié)中樞發(fā)出信息，此時(shí)引起骨骼肌緊張度下降，甲狀腺素、腎上腺素等激素分泌減少，使機(jī)體減少產(chǎn)熱；同時(shí)引起皮膚毛細(xì)血管舒張，流經(jīng)皮膚的血流量增加，汗腺分泌量增大，使機(jī)體散熱增加，從而使機(jī)體溫度降低到正常水平。上述過(guò)程都是在神經(jīng)-體液的共同作用下完成的體溫調(diào)節(jié)。

人體體溫調(diào)節(jié)能力有一定限度的。環(huán)境溫度過(guò)低或過(guò)高、病原體作用、或體溫調(diào)節(jié)機(jī)制發(fā)生障礙時(shí)，都會(huì)使機(jī)體產(chǎn)熱與散熱失去平衡，出現(xiàn)體溫的異常。

[1]龔茜琌.2001.人體解剖生理學(xué)(第4版).北京：人民衛(wèi)生出版社，225～234[2]楊秀平.2002.動(dòng)物生理學(xué).北京：高等教育出版社，217～226

[3]金惠銘，王建枝.2008.病理生理學(xué)(第7版).北京：人民衛(wèi)生出版社，83～95

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