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机制的调控下,使产热过程和散热过程处于平衡。即体热平衡,维持正常的体温。如果机体的产热量大于散热量,体温就会升高:散热量大于 产热量则体温就会下降,直到产热量与散热量重新取得平衡时才会使体温稳定在新的水平。 (一)产热过程 机体的总产热量主要包括基础代谢,食物特珠动力作用和肌肉活动所产生的热量。基础代谢是机体产热的基础。基础代谢高产热量多:基 础代谢低,产热量少.正常成年男子的基础代谢率约为170Um2h成年女子约155m2h在安静状态下,机体产热量一般比基密代谢率增高 25%,这是由于维持姿势时肌内 缩成的 待殊动力作用可使机体进食后颜外产生热量】 量很小,运动时 R4= 人在寒冷环境中主要依 寒战是骨 出生 火/分。发生寒战的肌肉在肌生 图上表规出一 的高波幅群放电 电位同步化的结果, 战的特是园肌 所以基本上不做功 产热量很高,发生寒战时,代谢率可增加 体受西 出现温度 便在温 上 ,产热大 但持时间短 冷环中过 分可加信能上能 代谢率可增加20-30% 。但维持时间长 (仁)散热过程 人体的主要散热都位是皮肤。当环境温度低于体温时,大部分的体热通过皮肤的辐射、传导和对流散热一部分热量通过皮肤汗液蒸发来 散发,呼吸、排尿和排类也可散尖 小分热量(表76) 表76在环境温度为21℃时人体散热方式及其所占比货 百分数(%) 射、传导和对流散 射 这是机体以热射线的形式将热量传给外界较冷物质一种散热形式。以此种方式散发的热量,在机体安静状态下所 例较大(约占部 皮肤温 热量就会有很才 变化。 四肢表面积比较大,因此在射散热中有重要作用。 或是机体有效射面积越大 辐射的散刻 传号 和对流 n)散热 :传导散热是机体的热量直接 给同它接触的较冷物体的一种散热方式。机体深部 热量 式传到机体表 再由后者 的 但由 质是热的 体所 的 般皮下脂防也较 的导热 个道理可利用 对流散热是 或交换 点量自 人体的热量传给这 一层空气 由于空 不断流动 使将体热发散到 导散热的一种特殊形式。通过对流所失的热量的多少,受风流影南极大。风速基 热量也越 传号 流散失的热量取决于皮肤和 间的温度差 温度差越大,散热量越多,温度差越 ,散热量越少 皮肤温度为皮肤 流量所控制 皮肤血液循环的特点是 分布到皮肤的动脉穿透隔热组织(脂肪组织等),在乳头下层形成动脉网:皮下的毛细血管异常曲 进而形成丰富的静 这些结构特点决定了皮肤 量可以在很大范田内变动。机体的体温调节机制通范 制有 量符合于当时条件下体热平 在炎 环境 交感神经紧张度降 皮 动脉命张 动静脉吻合支开放,皮肤血流量因而大大增加(据测算,全部皮肤血流量最多可 达到心输出量的12%)】 于是投多的体热 机体深部被带到体表层,提高了皮肤温,增强了散热作用。 在寒冷环境中 交感 经度增强,皮肤血官收缩。 皮肤血流量刷减,散热量也因而大大减少,此时机体表层完如 个隔热器起到门 防止 微天的作用。此外 四肢深部的静脉是和动脉相伴走行的。这样的解剖结构相当于 热量逆流交换系统。深部静脉呈网状由统着女 脉。静脉血较低 而动脉血温度较高。 两者之间由于温度差而进行热量交换。逆流交换的结果,动脉血带到末稍的热量,有一部分已被静脉 血带回机体深部。 这样就减少了热量的散失。如果机体处于炎热环境中,从皮肤返回心脏的血液主要由皮肤表层静脉来输送,此时逆流交换机 制将不再起作用(图7.7)机制的调控下,使产热过程和散热过程处于平衡,即体热平衡,维持正常的体温。如果机体的产热量大于散热量,体温就会升高;散热量大于 产热量则体温就会下降,直到产热量与散热量重新取得平衡时才会使体温稳定在新的水平。 (一)产热过程 机体的总产热量主要包括基础代谢,食物特殊动力作用和肌肉活动所产生的热量。基础代谢是机体产热的基础。基础代谢高产热量多;基 础代谢低,产热量少。正常成年男子的基础代谢率约为170kJ/m 2 ·h。成年女子约155kJ/m2·h在安静状态下,机体产热量一般比基础代谢率增高 25%,这是由于维持姿势时肌肉收缩所造成的。食物特殊动力作用可使机体进食后额外产生热量。骨骼肌的产热量则变化很大,在安静时产热 量很小。运动时则产热量很大;轻度运动如平行时,其产热量可比安静时增加3-5倍,剧烈运动时,可增加10-20倍。 人在寒冷环境中主要依靠寒战来增加产热量。寒战是骨骼肌发生不随意的节律性收缩的表现,其节律为9-11次/分。发生寒战的肌肉在肌电 图上表现出一簇一簇的高波幅群放电,这是不同肌纤维的动作电位同步化的结果。寒战的特点是屈肌和伸肌同时收缩,所以基本上不做功,但 产热量很高,发生寒战时,代谢率可增加4-5倍。机体受寒冷刺激时,通常在发生寒战之前,首先出现温度刺激性肌紧张(thermalmuscle tone)或称寒战前肌紧张(pre-shivering tone),此时代谢率就有所增加。以后由于寒冷刺激的持续作用,便在温度刺激性肌紧张的基础上出 现肌肉寒战,产热量大大增加,这样就维持了在寒冷环境中的体热平衡。内分泌激素也可影响产热,肾上腺素和去甲肾上腺素可使产热量迅速 增加,但维持时间短;甲状腺激素则使产热缓慢增加,但维持时间长。机体在寒冷环境中度过几周后,甲状腺激素分泌可增加2倍能上能下, 代谢率可增加20-30%。 (二)散热过程 人体的主要散热部位是皮肤。当环境温度低于体温时,大部分的体热通过皮肤的辐射、传导和对流散热。一部分热量通过皮肤汗液蒸发来 散发,呼吸、排尿和排粪也可散失一小部分热量(表7-6)。 表7-6 在环境温度为21℃时人体散热方式及其所占比例 散热方式 百 分 数 (%) 辐射、传导、对流 70 皮肤水分蒸发 27 呼吸 2 尿、粪 1 1.辐射、传导和对流散热 辐射(radiation)散热:这是机体以热射线的形式将热量传给外界较冷物质一种散热形式。以此种方式散发的热量,在机体安静状态下所 占比例较大(约占部散热量的60%左右)。辐射散热量同皮肤与环境间的温度差以及机体有效辐射面积等因素有关。皮肤温稍有变动,辐射散 热量就会有很大变化。四肢表面积比较大,因此在辐射散热中有重要作用。气温与皮肤的温差越大,或是机体有效辐射面积越大,辐射的散热 量就越多。 传导(conduction)和对流(convection)散热:传导散热是机体的热量直接传给同它接触的较冷物体的一种散热方式。机体深部的热量以 传导方式传到机体表面的皮肤,再由后者直接传给同它相接触的物体,如床或衣服等。但由于此等物质是热的不良导体,所以体热因传导而散 失的量不大。另外,人体脂肪的导热度也低,肥胖者皮下脂肪较多,女子一般皮下脂肪也较多,所以,他们由深部向表层传导的散热量要少 些。皮肤涂油脂类物质,也可以起减少散热的作用。水的导热度较大,根据这个道理可利用冰囊、冰帽给高热病人降温。 对流散热是指通过气体或液体或交换热量的一种方式。人体周围总是绕有一薄层同皮肤接触的空气,人体的热量传给这一层空气,由于空 气不断流动(对流),便将体热发散到空间。对流是传导散热的一种特殊形式。通过对流所散失的热量的多少,受风速影响极大。风速越大, 对流散热量也越多,相反,风速越小,对流散热量也越少。 辐射、传导和对流散失的热量取决于皮肤和环境之间的温度差,温度差越大,散热量越多,温度差越小,散热量越少。皮肤温度为皮肤血 流量所控制。皮肤血液循环的特点是,分布到皮肤的动脉穿透隔热组织(脂肪组织等),在乳头下层形成动脉网;皮下的毛细血管异常弯曲, 进而形成丰富的静脉丛;皮下还有大量的动-静脉吻合支,这些结构特点决定了皮肤的血流量可以在很大范围内变动。机体的体温调节机制通过 交感神经系统控制着皮肤血管的口径。增减皮肤血流量以改变皮肤温度,从而使散热量符合于当时条件下体热平衡的要求。 在炎热环境中,交感神经紧张度降低,皮肤小动脉命张,动-静脉吻合支开放,皮肤血流量因而大大增加(据测算,全部皮肤血流量最多可 达到心输出量的12%)。于是较多的体热从机体深部被带到体表层,提高了皮肤温,增强了散热作用。 在寒冷环境中,交感神经紧张度增强,皮肤血管收缩,皮肤血流量剧减,散热量也因而大大减少。此时机体表层宛如一个隔热器,起到了 防止体热散失的作用。此外,四肢深部的静脉是和动脉相伴走行的。这样的解剖结构相当于一个热量逆流交换系统。深部静脉呈网状围绕着动 脉。静脉血温较低,而动脉血温度较高。两者之间由于温度差而进行热量交换。逆流交换的结果,动脉血带到末稍的热量,有一部分已被静脉 血带回机体深部。这样就减少了热量的散失。如果机体处于炎热环境中,从皮肤返回心脏的血液主要由皮肤表层静脉来输送,此时逆流交换机 制将不再起作用(图7-7)
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