第二节 体 温
人的体温分为体表温度和体核温度。体表温度是指机体皮肤表面的温度，易受外界环境变化的影响，很不稳定，由表及里产生明显的温度梯度。体表各部的温度因散热和血液循环不同也存在差异，肢体越远端其温度越低。医学上所说的体温是指机体深部组织的平均温度，即体核温度。鸟类、哺乳类，尤其是人类的体温调节机制进化完善，体温相对恒定，为恒温动物。体温恒定是机体进行新陈代谢和一切生命活动的必要条件。人体内进行的各种生化反应都是由酶催化的，酶的活性必须在适宜的温度条件下才能正常发挥作用，体温过高或过低都将影响酶的活性，引起新陈代谢障碍，严重的会危及生命。
一、正常体温及生理变动
（一）体温的正常值
机体深部的温度因各部器官代谢水平的差异略有不同，其中代谢旺盛的肝温度最高约为38℃，胰腺、肾、十二指肠略低，直肠更低。由于血液的不断循环流动，热量不停地交换，机体深部各器官的温度趋于一致，因此，血液的温度可以代表人体深部的平均温度。由于机体深部温度特别是血液温度不易测量，在实际工作中，一般通过测量腋窝、口腔或直肠的温度来代表体温。体温的正常值：腋窝温度的正常值为36.0～37.4℃，由于腋窝不是密闭体腔，测量时被测者要保持腋窝干燥，上臂紧贴胸廓，测量时间一般需要持续10min以上，因其操作简便易行，是生活中常用的体温测量部位；口腔温度的正常值为36.7～37.7℃，一般选择测量舌下温度；直肠温度的正常值为36.9～37.9℃，比较接近机体深部温度。报告体温时，要注明测量的部位。
（二）体温的生理变动
人体的体温是相对恒定的，但在生理情况下，体温会受昼夜变化、性别差异、年龄因素、肌肉活动与精神活动等因素的影响而波动，体温变动幅度较小，一般不超过1℃。
1.昼夜变化
正常成年人在一昼夜之间，体温呈现周期性波动，在清晨2—6时最低，午后1—6时最高，昼夜体温波动幅度正常不超过1℃，把这种因昼夜变化而出现的体温周期性波动称为昼夜节律。目前认为，生物昼夜节律现象主要受下丘脑视交叉上核的控制。
2.性别差异
男性体温和女性体温略有差别，青春期后的女性基础体温比男性高0.3℃左右。除性别差异外，女性体温可随着月经周期而发生规律性变化，月经期前体温较高，月经期体温下降0.2～0.3℃，月经期后体温继续小幅度下降，直到排卵时体温又降低0.2℃，排卵日体温最低，此后体温突然升高0.3～0.5℃，并保持体温在此水平到下次月经来潮。体温这种规律性的变化与体内孕激素分泌水平有关。临床上，可通过测定女性的基础体温，来确定受试者有无排卵及排卵日期，为计划生育提供科学依据。图7-3所示为女性月经周期中的基础体温变化。
3.年龄因素
年龄因素对体温的影响也不容忽视，随着年龄的增长，基础代谢逐渐降低，体温也会逐渐下降，一般来说，大约每增长10岁，体温下降0.05℃。因此，儿童基础体温高于成人的，成人基础体温高于老年人的。老年人因基础代谢率降低，体温偏低，对外界环境适应能力差。新生儿特别是早产儿体温调节中枢发育尚未完善，体温的调节能力弱，易受环境因素变化的影响。在临床工作中要考虑到新生儿和老年人的体温特点注意加强护理，保持适宜的室温。
图7-3 女性月经周期中的基础体温变化
4.肌肉活动与精神活动
机体在进行劳动和运动时，肌肉活动均会增强，导致能量代谢率增高，热量增加，进而体温升高。此外精神活动紧张性增强也会使机体能量代谢率增加而引起体温升高。因此，临床上测量体温要让受试者先安静一段时间，而给小儿测量体温时应防止小儿哭闹。
二、机体的产热和散热
人体在新陈代谢过程中不断地产生热量，同时又将热量不断地散发出去，机体的产热与散热两个生理过程在体温调节机制控制下保持动态平衡，这样才能维持体温相对恒定。
（一）产热
1.产热器官
机体的热量主要源自于机体内三大营养物质进行氧化分解释放出的能量。就机体的整体体温而言，主要的产热器官是内脏器官和骨骼肌。安静状态下，主要的产热器官是内脏器官，其产热量约占机体总产热量的56%，其中肝是代谢最为旺盛、产热量最多的内脏器官。而在劳动或运动时，机体主要的产热器官是全身的骨骼肌，骨骼肌产热量约占机体总产热量的90%，骨骼肌的产热潜力巨大，剧烈运动时，其产热量可增加40倍。
2.产热形式
机体有基础代谢产热、骨骼肌运动产热、食物的特殊动力效应产热、寒战产热和非寒战产热多种产热形式。机体安静、处在寒冷环境中时主要以寒战产热和非寒战产热两种形式增加产热量以维持体温。
（1）寒战产热：寒战是指骨骼肌在寒冷环境中发生不随意的节律性收缩，其特点是屈肌和伸肌同时收缩，不做功，能量全部转化为热量。此时机体能量代谢率可增加4～5倍，能量用来补充人体热量散失，以维持机体在寒冷环境中的体温恒定。
（2）非寒战产热：非寒战产热又称代谢产热，是通过提高组织能量代谢率来增加产热的方式。机体热量的另一重要来源是棕色脂肪组织，其代谢产热量约占非寒战总产热量的70%，棕色脂肪组织分布在肩胛下区、颈背部、腹股沟等处，棕色脂肪组织在婴幼儿体内含量稍多。因此，非寒战产热对新生儿的意义尤为重要。寒冷时机体甲状腺激素和肾上腺素等分泌增多，也能直接促进细胞代谢使产热量增加，这部分也属于非寒战产热。
3.产热的调节
参与机体产热活动的调节因素包括体液调节和神经调节两大类。
（1）体液调节：甲状腺激素是调节机体产热活动最重要的因素。在寒冷环境中，中枢神经系统使甲状腺的活动明显增强，甲状腺分泌大量甲状腺激素，使机体能量代谢率增加20%～30%，甲状腺激素作用特点是产热缓慢，但热量持续时间长。肾上腺素、去甲肾上腺素及生长激素等也可以刺激机体产热，其作用特点是产热迅速，但热量持续时间较短。
（2）神经调节：寒冷刺激促使下丘脑后部的寒战中枢兴奋，引起寒战以增加产热量。寒冷刺激也可使交感神经兴奋，一方面促进肾上腺髓质的活动增强，使肾上腺素和去甲肾上腺素释放增多，使代谢产热量增加。另一方面促进棕色脂肪组织的氧化分解，产热量增加。还可以通过神经-体液调节加强甲状腺功能活动，提高产热量。
（二）散热
1.散热的部位
机体深部各组织、器官产生的热量，随血液循环均匀地分布于全身各部分。当血液流经皮肤时，全部热量的90%由皮肤散发到空气及周围环境中。因此，皮肤是人体散热的主要部位。当体温高于环境温度时，大部分热量可通过皮肤以辐射散热、传导散热和对流散热等方式向外界散发，而小部分热量则通过呼吸、排尿、排便等途径散发到外界。当环境温度高于体温时，则通过蒸发散热的方式来散发热量。
2.散热方式
（1）辐射散热：机体以热射线（一种电磁波）的形式将热量传给邻近较冷物体的一种散热方式。在温和气候情况下，安静时辐射散热量占总散热量的60%，是机体的主要散热方式。辐射散热量的多少取决于皮肤与周围环境之间的温度差及机体的有效散热面积。当皮肤温度高于环境温度时，温度差越大，皮肤的有效散热面积越大，辐射散热量就越多；温度差越小，皮肤的有效散热面积越小，辐射散热量就越少。相反，当环境温度高于皮肤温度时，机体不但不能散热，反而会吸收环境中的热量。
（2）传导散热：机体将热量直接传递给与之接触的温度较低物体的一种散热方式。经传导方式散发的热量多少与皮肤和接触物体之间的温度差、接触面积、接触物的导热性能有关。通常皮肤与接触物体的接触面积越大，温度差越大；接触物体的导热性能越强，传导散热就越快。棉织物、毛织物、泡沫、塑料、木材、脂肪等是热的不良导体，它们传导散热慢。而金属和水是热的良导体，它们传导散热快。临床上利用此原理给高热患者使用冰帽和冰袋进行降温。
（3）对流散热：机体传导散热的一种特殊方式，它是通过与皮肤接触的空气流动而将机体热量散发出去的一种方式。机体将热量传递给与之接触的空气，使空气升温、上升，周围较冷的空气随之流入，这样热量就随着空气的流动散发出去。对流散热量的大小与机体的有效散热面积、皮肤与环境之间的温度差及风速有关。前两者不变的情况下，风速越快，对流散热越快；而风速越小，对流散热越慢。因此，穿棉织物、毛织物有利于保暖，使用电风扇可以降温。
（4）蒸发散热：水分从体表汽化时吸收热量而散发体热的一种方式。当皮肤温度低于或接近环境温度时，皮肤不但不能散热，反而会以辐射散热和传导散热的方式从周围环境中吸收热量，这时蒸发散热便成了唯一有效的散热方式。体表每蒸发1g水可吸收并散发2.43kJ的热量。蒸发散热有两种形式：不感蒸发（不显汗）和感知蒸发（发汗）。
①不感蒸发：水直接透过皮肤或口腔、黏膜表面在未聚成明显的水滴前，就被蒸发的一种散热方式。它不易被察觉，持续弥散地在身体表面进行。一般而言，每天不感蒸发水量大约是1000mL，其中，通过皮肤蒸发的水量是600～800mL，通过呼吸道黏膜蒸发的水量是200～400mL。不感蒸发与汗腺活动无关，受体温和环境温度变化的影响较大，如环境温度不变，体温每升高1℃，不感蒸发的水量就会增加大约15%。临床补液时，应考虑不感蒸发丢失的水量。
②感知蒸发：通过汗腺分泌汗液（即出汗），在皮肤表面形成明显的汗滴，随着汗滴的蒸发把热量带走的一种散热方式。汗液分泌量有很大差异，一般在冬季或低温环境中，汗腺不分泌或汗液分泌量很少。而在夏天或高温环境中，或在劳动以及运动时汗液分泌量可高达1600mL/h。机体通过汗液的分泌与蒸发，可以散发大量的热量，进而防止体内热量积聚而导致体温骤升，这对维持体温相对恒定具有重要意义。无汗症的患者，虽然他们可以和正常人一样耐受寒冷，但在热环境中，由于不能产生汗液，无法蒸发散热，因而容易发生中暑，甚至死亡。
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汗 液
汗液中水分占99%，固体成分不足1%，固体成分中主要是NaCl，还有少量KCl、乳酸及尿素等，人体排出的汗液是低渗液体。当人体大量出汗时除丧失大量的水同时也会损失较多的NaCl，应注意及时补充，在临床造成脱水时，常表现为高渗性脱水。因此，对于一些在通风条件非常差、高温、高湿的环境中工作的人员更要特别注意防暑降温，应注意在补充水的同时补充NaCl，以免引起水和电解质平衡紊乱。
3.散热调节
（1）皮肤血流量的变化：皮肤与环境之间的温度差取决于辐射散热、传导散热和对流散热散发热量的多少，皮肤温度的高低又取决于皮肤的血流量。人体皮肤血管主要受交感神经控制，交感神经控制皮肤血管的口径，从而通过调节皮肤的血流量来调节机体热量的散失。当在寒冷的环境中，交感神经紧张性加强，皮肤血管收缩，皮肤血流量骤降，使机体表面仿佛形成了一个隔热器，防止热量散失。在炎热环境中，交感神经紧张性活动则减弱，皮肤小动脉舒张，动-静脉吻合支开放，皮肤血流量大大增加，散热作用增强。环境温度适宜时，机体仅靠调节皮肤血流量来调节体温。
（2）出汗的调节：出汗是一种反射性活动，最主要的出汗中枢位于下丘脑，汗腺受交感神经支配。由温热刺激或剧烈运动时体温升高引起的出汗，称为温热性出汗。温热性出汗见于全身各处皮肤的小汗腺，它的生理意义在于调节体温。由情绪紧张和恐惧等精神因素引起的出汗称为精神性出汗。精神性出汗见于额头、手掌和足底的一些受交感肾上腺素能纤维所支配的大汗腺的分泌活动，它的散热作用小，对体温调节意义不大。在劳动或运动时，这两种类型出汗经常混合出现。
三、体温调节
人体通过体温调节调整机体的产热和散热平衡，来使体温维持在一个相对稳定的水平。体温调节包括自主性体温调节和行为性体温调节两种方式。其中，自主性体温调节是不受意识控制的，在体温调节中枢下丘脑的控制下，体温调节通过神经反馈机制实现，例如，改变皮肤的血流量、出汗、寒战及分泌激素等形式来调节体温。自主性体温调节是体温调节的主要方式。行为性体温调节是指机体有意识地通过改变自己的姿势及活动方式来适应环境变化，以维持体温相对恒定。例如，人可通过增减衣物、伸展与蜷缩身体、跺脚、跑步、使用空调来调节体温，行为性体温调节是体温调节的辅助手段。生理学中主要讨论的是自主性体温调节。
体温调节是指皮肤及机体深部的温度感受器接受内、外环境不断变化的干扰信息，将
其传到体温调节中枢下丘脑，经过它的整合作用，再调整受控系统内分泌腺、肝、骨骼肌、汗腺和皮肤血管等组织、器官活动，从而改变机体的产热过程和散热过程，在新的条件基础上达到机体产热和散热平衡，维持体温相对恒定（图7-4）。
图7-4 体温调节机制示意图
（一）温度感受器
温度感受器是对温度变化敏感的感受器。温度感受器按存在的部位分为外周温度感受器和中枢温度感受器。
1.外周温度感受器
存在于人体皮肤、黏膜和内脏器官中，专门对温度变化敏感的游离神经末梢被称为外周温度感受器。外周温度感受器包括冷感受器和热感受器。它们分别对机体局部温度的降低和升高敏感，皮肤上冷感受器较多，是热感受器的5～11倍。因此，皮肤主要是对冷感觉敏感。外周温度感受器除产生温度觉外，还可引起体温调节反应。
2.中枢温度感受器
将分布于中枢神经系统的脊髓、延髓、脑干网状结构以及下丘脑内对温度变化敏感的神经元称为中枢温度感受器。中枢温度感受器包括冷敏神经元和热敏神经元。动物实验研究表明，在下丘脑弓状核和脑干网状结构中以冷敏神经元居多，而在视前区-下丘脑前部（PO/AH），热敏神经元的数目约为冷敏神经元的2倍。中枢温度感受器能够直接感受流经脑和脊髓的血液温度变化，并将温度变化转变为神经冲动传到下丘脑体温调节中枢。
（二）体温调节中枢
体温调节中枢是指中枢神经系统内与调节体温相关的神经元群。根据对多种恒温动物脑的分段切除实验证明：大脑皮层及部分皮层下结构被切除后，只要保持下丘脑及其以下的神经结构完整，动物就具有维持其体温相对恒定的能力。但进一步破坏下丘脑，则动物将不能维持体温的相对恒定。以上实验说明，体温调节中枢位于下丘脑。尤其是视前区-下丘脑前部，它既能感受机体深部温度变化，又能对其他途径传入的温度信号进行整合，同时产生多系统的输出反应，调节产热和散热的过程，使体温保持相对稳定。因此说视前区-下丘脑前部是体温调节的基本中枢。
下丘脑内的神经元主要是通过神经调节途径和体液调节途径对机体的产热机制和散热机制进行调节，从而保证体温的相对恒定。体温调节中枢的调节途径如下：①改变人体的散热量通过交感神经系统调节皮肤血管舒缩反应和汗腺分泌来实现；②改变人体的产热量由躯体神经改变骨骼肌的活动如战栗、肌紧张等来完成；③调节人体的代谢率通过内分泌腺分泌激素（如甲状腺激素、去甲肾上腺素、肾上腺素等）来实现。通过上述复杂的调节途径，使机体温度在内、外环境变化时仍能维持相对稳定。
（三）体温调节原理
当机体的产热和散热发生较大幅度的变动时，体温仍能维持在37℃左右。针对这种现象，体温调定点学说认为，视前区-下丘脑前部的热敏神经元与冷敏神经元起着调定点的作用，相当于恒温装置中的控制器，是调节温度的基准，视前区-下丘脑前部可通过某种机制决定体温调定点（37℃）水平，体温调节中枢就按照这个设定温度进行体温调节，它反映了温度敏感神经元的阈值。即当体温与调定点（37℃）的水平一致时，机体的产热与散热保持平衡；当体温高于37℃时，机体热敏神经元兴奋，散热活动增强，同时抑制产热活动，进而使升高了的体温回落到37℃，恢复产热与散热平衡；当体温低于37℃时，机体冷敏神经元兴奋，产热活动加强，散热活动降低，产热大于散热，体温回升到37℃，又达到了产热和散热平衡。
下丘脑体温调节中枢将体温的调定点一经确定后，就发出信号，使产热和散热在此水平上达到动态平衡。在正常情况下，体温调定点的变动范围很窄，但病理反应时，体温的调定点会发生一定的改变。例如，细菌感染导致的发热，就是因致热原的作用引起机体内一系列的反应，使体温的调定点被重新设置，上移到39℃，这称为重调定。在发热初期体温低于调定点水平，通过寒战、皮肤血管收缩等反应使产热增加、散热减少，直到体温上升到39℃。如果致热因素不消除，产热和散热会在新的体温的调定点水平达到平衡。当致热因素解除后，体温的调定点下移回正常水平（37℃），机体实际体温高于体温的调定点，通过发汗、血管舒张等方式使散热大于产热，体温随之回落到37℃。在此水平上维持产热和散热平衡，体温又恢复正常。解热镇痛药的作用机制，就是使体温的调定点下降，从而使体温恢复到正常水平。图7-5所示为体温调定点的变化对机体的影响。
图7-5 体温调定点的变化对机体的影响
小 结
机体在物质代谢过程中所伴随的能量的储存、转移、利用和释放的过程称为能量代谢。机体生命活动所需的能量主要源于糖类、脂肪、蛋白质，当它们氧化分解时可以释放其中蕴藏的化学能，其中，绝大部分能量以热能的形式释放，相对较少的一部分能量用来完成各种生命活动。无论是哪种形式的能量最终均转化为热能，因此，测量机体单位时间内的产热量就可以得到能量代谢率，通常采用间接测垫法来计算能量代谢率。因为影响能量代谢的因素有很多，如肌肉活动、精神活动、环境温度及食物的特殊动力效应等，所以权衡能量代谢常选择基础状态下，即选用基础代谢率，常采用其相对值。
医学上所说的体温是指机体深组织部的平均温度，即体检温度。按照测量的部位不同，其正常值也不一样。腋窝温度的正常值为36.0～37.4℃，口腔温度的正常值是36.7～37.7℃，直肠温度的正常值是36.9～37.9℃。体温在一定的范围随昼夜变化、性别差异、年龄因素、肌肉活动与精神活动发生生理变化，但是体温始终在体温调节中枢的控制之下通过调节机体的产热和散热平衡而维持相对稳定。安静状态下以内脏产热为主，运动时以骨骼肌产热为主。当环境温度低于体温时，以辐射散热、传导散热、对流散热的方式散发热量，而环境温度高于体温时，则通过蒸发散热的方式来散发热量。
