基本介紹
- 中文名：熱中性帶
- 外文名：thermoneutral zone
- 物種：恆溫動物
- 解釋：代謝量最小時的環境溫度範圍
- 調節方式：血管的收縮控制、出汗等
- 相關定律：牛頓致冷定律
概念,內容,運用,
概念
所有的動物都有一個特定的環境溫度範圍，在這一範圍內無需額外產生體熱即可保持動物溫暖或冷卻動物。這被稱為熱中性帶，亦即代謝率最低的環境溫度範圍。通過血管的收縮控制(周身血管的收縮或舒張、豎毛、姿勢變換)和出汗(熱平衡的物理調節)使體溫在這一範圍內保持恆定。環境溫度降到這一範圍以下的溫度稱為臨界溫度，這時需要增加代謝率來保持體溫(熱平衡的化學調節)。環境溫度升到這一範圍以上的溫度則稱為過熱點(point of hyperthemal rise)，這時同樣需要增加代謝率以期排除生產過多的熱量(熱平衡的化學調節)。
內容
在探討環境溫度與體溫調節的關係時，生理學家們試圖用一種物理學模式來描述這種關係。Scholander等(1950)在牛頓致冷定律(Newton’S law of cooling)的基礎上發展了一種恆溫動物恆定體溫的物理學模式，即環境溫度低於臨界溫度下限以下時，代謝率隨著溫度梯度的下降而直線增加。也就是說，熱產生的增加與體溫和環境溫度之差成正比。回歸線外推到橫座標上代謝率為零的一點，是動物的正常體溫，因此符合方程：
Q=C（tb—ta）
Q是熱產生(或熱散失)；C是最小的熱傳導率(或熱傳導係數)；tb是體溫；ta是臨界溫度下限以下的空氣溫度。例如高山嶺雀臨界溫度下限以下，耗氧量與環境溫度關係的回歸線外推到代謝率為零的橫座標上的一點是41℃，接近熱中性帶時的體溫，因而，高山嶺雀在熱中性帶(15～25℃)以下的熱交換規律完全符合於牛頓定律。
在熱中性帶的下限（lower critic- al temperature）體表或其外層（絨毛或羽毛）的熱傳導度最小，而外界溫度低於此限則通過戰慓或非戰慓產熱（NST）使代謝量上升。熱中性帶的上限（uppercritical temperature）時熱傳導度最大，外界溫度超過此限則通過出汗或喘息而促進散熱以增加代謝量。熱中性帶的大小因動物種類而異，一般說保溫程度高的動物其下限低，即使同一動物在冬季因皮下脂肪層的發達或生冬毛使保溫狀況良好，下限顯著降低。
