[科普中国]-人体生理参数

随着热负荷的升高，人体将产生一系列的热生理反应：心率加快、核心温度升高、皮肤温度升高、汗液代谢量增大。不同的热环境强度，其热生理反应的程度各异。这些热生理反应的程度揭示出了人体所处热环境的热负荷的高低。因此，根据人体的生理反应控制人体所承受的热应力不失为一个有效的办法。在工作过程中对一项或多项人体生理反应值进行测量，将人体所受热应力控制在一定水平之下，从而确保工作人员的工作效率和工作安全。

相关介绍体温人体通过获取食物来维持相对恒定的体温，同时也会通过对流、辐射和汗液蒸发等方式从环境中获得或失掉热量。人体的生理机能决定了必须要维持体温近似恒定才能保证人体的各项功能正常。所以人体的生理反应总是努力去维持人体重要器官的温度相对稳定。通常所说的人体温度包括核心温度、皮肤温度及整个人体的平均温度。

人体的核心温度表征人体内部的温度，因而也被称为内部温度，即日常生活中所说的体温。人和高等动物都具有恒定的体温，因外界环境的改变或人体活动情况的不同而产生显著变化。

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。人体表层最外层温度，称为皮肤温度，也称为体表温度。因为皮肤在身体表面，散热条件好，因此与核心温度相比，皮肤温度一般小于核心温度。

出汗量通过排汗达到蒸发散热的调节是人体热调节系统中主要的热调节机能。出汗分为非显性出汗和显性出汗两种。人体在任何温度下皮肤表面均有汗液蒸发，只是在温度较低时蒸发量较少，此时即为非显性出汗。非显性出汗与汗腺的活动无关，不受人体生理性体温调节机制的控制。当温度增加人体开始显性出汗时，说明此时人体以对流、传导和辐射等方式散热已显不足，必须以蒸发散热来补充。大量出汗可以作为体温调节过程紧张的特征之一。汗液必须在皮肤表面汽化，才能吸收人体的热量，达到散热的效果，如果汗滴只是离开了皮肤，则带走的热量有限。在热环境下，显性出汗是人体重要的散热途径。

有研究表明，人体的汗腺活动存在临界温度。当下丘脑温度超过出汗临界温度时，汗腺活动才被驱动，否则不存在体温性调节出汗。人从进入高温环境到开始出汗存在一个时间上的滞后。滞后时间的长短与环境条件以及人的活动水平有关，并且这个滞后时间对于不同个体存在较大的差别。对于高温炎热的生理反应主要是汗液蒸发这一物理环节，但是对于温度刺激最早出现、又是最基本的、耗能最少的调节反应是通过扩张血管增加皮肤层的血流量强化体核向体表传热的血管运动。因此汗腺活动规律应为：当人进入高温环境后，首先是血管运动开始工作，增加皮肤层的血流量，加强人体的散热；当血管运动的调节不能满足人体散热的要求时，热积产生，体温开始上升；当体温上升到一定水平后，汗腺被激活，体温调节性出汗开始。

人体电生理参数反应人体热安全状态的人体电生理参数主要包括神经传导速度、脑电、心电等。

神经系统是由中枢神经、脑神经和周围神经组成，神经网络由不同位置的脊髓束相连接并控制有知觉的或无知觉的活动。神经细胞又称神经元，是组成神经系统的最基本的结构与功能单位。在全中枢神经系统中约含有250亿个神经元。神经纤维像通信网络一样，从一个地方到另一个地方以神经冲动的形式传递信息而中枢则根据来自各方的信息，调整和控制人体的各种活动。神经元由细胞膜、胞体、树突和轴突构成。神经分为有髓神经和无髓神经，有髓神经纤维传导速度比无髓神经传导速度快得多。引起神经兴奋的主要条件有刺激强度、持续时间和变化率。神经系统包括感觉神经系统和运动神经系统。

体温调节中枢在下丘脑。下丘脑靠前侧的区域主要促进散热，较靠后侧的区域主要是促进产热，这两个区域之间保持着交互抑制关系，使体温维持相对恒定。

脑电图是通过脑电图仪在皮质表面引导记录到的脑部生物电活动的波形图。如果直接在大脑皮质记录皮质自发电位活动，则称为皮质脑电图。脑电图的波形很不规则，其变化范围为1-30次/s，通常将此频率变化分为3个波段：分布在额部，频率为0.5-3次/s,波幅为20-200v,正常成人只有在沉睡时才可记录到这种波，此时脑电图改变较多，但有一定规律性。

心脏是循环系统中最重要的器官。由于心脏不断地进行有节奏的收缩和舒张活动，血液才能在闭锁的循环系统中不停的流动。心脏在机械性收缩之前，首先产生电激动。心肌激动所产生的微波电流可经过身体组织传导到体表，使体表不同部位产生不同的电位。应用微电极技术测定心肌细胞内外的电位差，显示在静止心肌细胞表面带正电荷，心肌细胞内为负电荷，其电位差为“静止电位”。心肌细胞膜内的运作电位变化叠加起来构成心脏的整体电现象。心肌收缩时伴随有电的变化，从身体表面将心脏的电活动引导出来，并用仪器加以放大，描记出来的图形称为心电图。1

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郑国忠 - 副教授 - 华北电力大学