人體體溫調節系統

在一定環境參數範圍內人體的體溫調節系統具有主動調節某些參數的能力,從而將人體的核心溫度維持在一個適合於生存的較窄的範圍內。體溫調節主要是依靠神經調節和體液調節來完成的。對體溫調節系統最重要的輸入量是核心溫度和平均皮膚溫度。

基本介紹

  • 中文名:人體的體溫調節系統  
  • 外文名:Body temperature regulation system
  • 調節方法:3種 
  • 作用:調節參數
  • 性質:科學 
  • 中樞:下丘腦
機能,體溫調節中樞,下丘腦前部,下丘腦後部,冷顫,體溫調節方式,

機能

體溫調節系統的機能是相當複雜的,迄今尚未完全搞清楚。某些體溫調節過程是用激素控制的,例如,由甲狀腺所產生的甲狀腺酸起著增加人體內產熱量的作用,它在冷環境中會有所增加,而在熱環境中則減少。總的來說,體溫調節主要是依靠神經調節和體液調節來完成的。對體溫調節系統最重要的輸入量是核心溫度和平均皮膚溫度。當核心溫度與設定值之間出現偏差,體溫調節系統開始工作。但人體的體溫設定值不是恆定的,而要取決於工作強度,在較高代謝率下體溫設定值會升高。例如在靜止時為36.812℃,步行時為37.412℃,慢跑時為37.915℃,劇烈運動時可能高達39.512℃。

體溫調節中樞

調節體溫的中樞主要在下丘腦。它是大腦的一部分,在食物攝人、水分平衡、體溫調節等一些自主功能中起主要作用。下丘腦由幾個分區組成,其中兩個分區控制著溫度調節,稱為下丘腦前部和後部。一些實驗觀察到下丘腦前部的主要作用是促進散熱,而後部的主要作用是促進產熱以達到禦寒的目的。但也有實驗發現下丘腦前部也對產熱有影響作用,因此下丘腦是一個整體分層次的體溫調節的中樞整合機構。

下丘腦前部

下丘腦前部的作用是調動人體的散熱功能。如果周圍環境溫度(空氣、圍護結構、周圍物體表面的溫度)提高,或進行大運動量的活動,熱感受器就會向大腦發出信息:只要下丘腦前部的溫度稍高於設定值,它就會傳送出神經脈衝以引發人體的相點關擴張和排汗機能。皮膚表層的血管就會擴張以便增加血液流量,這樣血液就能夠把更多的熱量帶到皮膚表面,提高皮膚溫度,從而增加皮膚向環境的散熱量。如果這樣仍然不能抑制身體內部的溫度上升,體溫調節系統就會命令皮膚出汗,通過蒸發來帶走身體的熱量。

下丘腦後部

下丘腦的後部執行著抵禦寒冷的功能。當人體處於冷環境下,下丘腦的後部從冷感受器接受溫度信號,然後指示皮下血管收縮來減少身體表層的血流量,通過這種方式可以降低皮膚溫度以減少人體輻射和對流熱損失。為了調節溫度而改變血流量和皮膚表面細胞的大小的機能叫做血管收縮調節。如果人體內部溫度仍不能維持恆定,人體體溫調節系統就會自動通過冷顫等方式增加代謝率。如果人體產熱量不能抵償熱損失,體溫就不可避免地要下降。因此,人體的禦寒能力是很弱的,相對而言,人體防止過熱的能力卻要強得多。這也可能是為什麼人體對冷刺激的反應要比對熱刺激的反應敏感的原因。

冷顫

冷顫是骨骼肌的一種不隨意收縮活動,是由皮膚冷感受器引起的反射活動。骨骼肌收縮時產生大量的熱,氣溫越低,冷顫越強,產熱越多,因而可以保持體溫不變。人在溫暖環境中休息時,內臟產熱量為總產熱量的57.6%,而肌肉活動時,這種產熱量分配比例產生根本的變化。例如,中等強度的運動,總產熱量增加3倍,此時骨骼肌的產熱量占總量的75%-80%。因此在寒冷環境中使手腳經常活動,也可以增加產熱,達到抵抗寒冷的目的。

體溫調節方式

下丘腦前部和後部是以可相互抑制的方式聯繫在一起的,如果人體核心溫度高導致下丘腦前部溫度較高,則會因此而出汗,而皮膚溫度的降低傳導到下丘腦的後部則會使出汗減少或停止。因此,當下丘腦後部感受到皮膚冷感受器的冷信號時,下丘腦前部感受到的核心溫度如果高於37.1℃的話就會阻止冷顫。如果下丘腦前部的溫度低於37.1℃,皮膚溫度的降低就會引起冷顫而增加產熱量。反之,皮膚溫度的升高在核心溫度高於37.1℃時會起到增加排汗量的作用。如果核心溫度低於37℃,皮膚溫度的升高就不可能促進出汗。人體體溫調節系統見圖1。
圖1 人體體溫調節系統簡圖圖1 人體體溫調節系統簡圖

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