[科普中国]-人体体温调节系统

机能

体温调节系统的机能是相当复杂的，迄今尚未完全搞清楚。某些体温调节过程是用激素控制的，例如，由甲状腺所产生的甲状腺酸起着增加人体内产热量的作用，它在冷环境中会有所增加，而在热环境中则减少。总的来说，体温调节主要是依靠神经调节和体液调节来完成的。对体温调节系统最重要的输入量是核心温度和平均皮肤温度。当核心温度与设定值之间出现偏差，体温调节系统开始工作。但人体的体温设定值不是恒定的，而要取决于工作强度，在较高代谢率下体温设定值会升高。例如在静止时为36.812℃，步行时为37.412℃，慢跑时为37.915℃，剧烈运动时可能高达39.512℃。1

体温调节中枢调节体温的中枢主要在下丘脑。它是大脑的一部分，在食物摄人、水分平衡、体温调节等一些自主功能中起主要作用。下丘脑由几个分区组成，其中两个分区控制着温度调节，称为下丘脑前部和后部。一些实验观察到下丘脑前部的主要作用是促进散热，而后部的主要作用是促进产热以达到御寒的目的。但也有实验发现下丘脑前部也对产热有影响作用，因此下丘脑是一个整体分层次的体温调节的中枢整合机构。1

下丘脑前部下丘脑前部的作用是调动人体的散热功能。如果周围环境温度(空气、围护结构、周围物体表面的温度)提高，或进行大运动量的活动，热感受器就会向大脑发出信息：只要下丘脑前部的温度稍高于设定值，它就会发送出神经脉冲以引发人体的相点关扩张和排汗机能。皮肤表层的血管就会扩张以便增加血液流量，这样血液就能够把更多的热量带到皮肤表面，提高皮肤温度，从而增加皮肤向环境的散热量。如果这样仍然不能抑制身体内部的温度上升，体温调节系统就会命令皮肤出汗，通过蒸发来带走身体的热量。1

下丘脑后部下丘脑的后部执行着抵御寒冷的功能。当人体处于冷环境下，下丘脑的后部从冷感受器接受温度信号，然后指示皮下血管收缩来减少身体表层的血流量，通过这种方式可以降低皮肤温度以减少人体辐射和对流热损失。为了调节温度而改变血流量和皮肤表面细胞的大小的机能叫做血管收缩调节。如果人体内部温度仍不能维持恒定，人体体温调节系统就会自动通过冷颤等方式增加代谢率。如果人体产热量不能抵偿热损失，体温就不可避免地要下降。因此，人体的御寒能力是很弱的，相对而言，人体防止过热的能力却要强得多。这也可能是为什么人体对冷刺激的反应要比对热刺激的反应敏感的原因。1

冷颤冷颤是骨骼肌的一种不随意收缩活动，是由皮肤冷感受器引起的反射活动。骨骼肌收缩时产生大量的热，气温越低，冷颤越强，产热越多，因而可以保持体温不变。人在温暖环境中休息时，内脏产热量为总产热量的57．6%，而肌肉活动时，这种产热量分配比例产生根本的变化。例如，中等强度的运动，总产热量增加3倍，此时骨骼肌的产热量占总量的75%-80%。因此在寒冷环境中使手脚经常活动，也可以增加产热，达到抵抗寒冷的目的。1

体温调节方式下丘脑前部和后部是以可相互抑制的方式联系在一起的，如果人体核心温度高导致下丘脑前部温度较高，则会因此而出汗，而皮肤温度的降低传导到下丘脑的后部则会使出汗减少或停止。因此，当下丘脑后部感受到皮肤冷感受器的冷信号时，下丘脑前部感受到的核心温度如果高于37.1℃的话就会阻止冷颤。如果下丘脑前部的温度低于37.1℃，皮肤温度的降低就会引起冷颤而增加产热量。反之，皮肤温度的升高在核心温度高于37.1℃时会起到增加排汗量的作用。如果核心温度低于37℃，皮肤温度的升高就不可能促进出汗。人体体温调节系统见图1。1