1、第八章 體 溫丁啟龍 副教授藥學醫學根底實驗教學中心中國藥科大學實驗樓F樓215室第一節 體溫的根本概念第二節 機體的熱平衡第三節 體溫調節內容： 第一節 正常體溫的概念 一、體溫(body temperature)及相對穩定的意義變溫動物：體溫隨環境溫度變化而變化的無脊椎動物 及低等動物 如:蟾蜍等恒溫動物:在不同溫度下都能保持體溫相對穩定動物 如:鳥類、哺乳類包括人類。 原 因：人類體溫調節機制完善。 意 義：體溫恒定使機體各器官、各系統的機能活 動穩定保持在較高水平上，增強機體適應 環境的能力。二、體溫的分類 一深部溫度Core Temperature機體深部(心、肺、腹腔內臟)平均溫度

2、： a.相對穩定均勻； b.由于代謝水平不同，各臟器的溫度不同。 如:肝和腦38左右 腎、胰腺、十二指腸略低。 體溫是指機體深部的血液溫度，即身體內部器官的平均值。 臨床上體溫檢查：口腔溫度: 腋下溫度: 直腸溫度:二表層溫度Shell Temperature體表外層皮膚外表溫度。 1、低于深部溫度 2、有明顯溫度梯度 3、體表有皮下脂肪起隔熱作用，維持深部溫度。三、體溫的生理波動一晝夜節律性 (circadian rhythm)以晝夜24h為周期的節律性波動。波動幅度1。位于下丘腦的視上核生物節律控制中心控制著晝夜節律起博點生物鐘。二性別差異-女子體溫的月周期性成年女子體溫平均比男子高0.3

3、。女子體溫隨月經周期而產生周期性變動。排卵日最低約1。與血孕激素水平相適應。受生物鐘控制。女性根底體溫的變化曲線三年齡差異新生兒體溫成年人老年人。體溫隨著年齡的增長有逐漸降低的趨勢。 與代謝率降低逐漸有關 大約每增長10歲，體溫約降低0.05。1416歲的青年人體溫與成年人相近。 新生兒特別是早產兒由于體溫調節機構尚未發育完善，老年人由于調節能力差，易受環境溫度的影響。四不同生活狀態對體溫的影響肌肉活動時，肌肉代謝明顯增強，產熱增加，可使體溫暫時升高12。情緒沖動、精神緊張、進食等。全身麻醉時，會因抑制體溫調節中樞和擴張血管的作用及骨骼肌松弛，使體溫降低。五季節和地區的影響人體正常體溫的維持，

4、是在體溫調節機構的協調和控制下，產熱和散熱過程到達動態平衡的結果。第二節 機體的熱平衡產熱和散熱的相對平衡一、能量代謝與產熱一概念1、能量代謝生物體內物質代謝過程中所伴隨著的能量釋放、轉移、貯存與利用。能量的來源：糖、蛋白質、脂肪 食物氧化時釋放的能量: 55%-75%以熱量形式-體熱； 25%-45%以化學能貯存于ATP等分子的高能磷酸鍵中直接供給各種生命活動需要。食物的氧熱價(thermal equivalent of oxygen) 某種物質氧化時，每消耗1L氧所產生的熱量，稱為該物質的氧熱價。 任何一種物質在其定量氧化時的耗O2量與產熱量有恒定比例。呼吸商(respiratory qu

5、otient,RQ) 指一定時間內機體的CO2產生量與耗O2量的比值。 三大營養物質氧化的幾種數據 物 質耗氧量 產CO2量 產熱量(營養學) 氧熱價 呼吸商(L/g) (L/g) (KJ/g) (KJ/g) (RQ) 糖 0.81 0.81 16.4 5.0 1.00 脂 肪 1.96 1.39 37.7 4.7 0.71 蛋白質 0.94 0.75 16.4 4.5 0.80 RQ1.0 氧化糖； RQ0.70 氧化脂肪 RQ0.82一般飲食；RQ0.80或1.0長期饑餓2、產熱器官 安靜狀態：主要產熱器官是內臟尤其肝臟，其次是腦?；顒訝顟B：主要產熱器官是骨骼肌。能夠影響能量代謝的因素環境

6、溫度、進食、精神緊張等也可影響產熱量。3、寒冷環境下的產熱形式寒戰產熱shivering thermogenesis 骨骼肌不隨意節律性收縮， 其特點是屈肌和伸 肌同時收縮，不做外功但產熱量很高。非寒戰產熱(non-shivering thermogenesis) 又稱代謝產熱，機體所有的組織器官都能進行代 謝產熱，但以褐色脂肪(brown fat)的產熱量最大約占70%。 在寒冷環境幾周后機體甲狀腺T3、T4 代謝率(增加45倍) 產熱量特點： 作用緩慢， 維持時間長。寒冷刺激時交感-腎上腺髓質 NE、E產熱量特點： 作用迅速， 維持時間短。4.根底代謝(basal metabolism)

7、：機體在根底狀態下的能量代謝。 根底狀態： 清晨空腹，即禁食1214h，前一天應清淡、不要 太飽的飲食以排除食物特殊動力效應的影響。 平臥，全身肌肉放松盡力排除肌肉活動的影響。 清醒且情緒安靜以排除精神緊張的影響。 室溫18-25排除環境溫度的影響。 5、根底代謝率(Basic Metabolic Rate,BMR)機體每小時、每平方米體外表積散發的熱量(kJ/h.m2)，即單位時間內的能量代謝。機體能量代謝率與體重相關性不明顯,而與體外表積根本上成正比。 人體外表積推算: 公式計算：P229 體外表積測算圖測出。1BMR的測定:按下面公式計算出BMR實測值： BMR氧熱價耗氧量/體外表積測出

8、1h內(測6min的耗氧量10)的耗氧量。測出體外表積。根底狀態下混合呼吸商為0.82、氧熱價為19.3kJ。對照表BMR平均值,按下面公式計算出BMR相對值： BMR相對值BMR實測值-BMR平均值BMR平均值2BMR正常范圍：是相對值的101520可能是病態甲亢：+25+80%；甲減：-20%-40%發燒：體溫每升高1，BMR升高13%。100%(二)影響能量代謝的因素1、肌肉活動肌肉活動對能量代謝的影響最大是骨骼肌，使產熱量增加幾倍，占總產熱量75-80%步行時較安靜狀態產熱量增加3倍。劇烈運動時可增加10-20倍從事繁忙腦力勞動時，通過神經調節，使骨骼肌肌緊張加強，腎上腺分泌激素，產熱

9、增加。機體不同狀態時的能量代謝率 狀態 產熱量(kJ/m2.min) 躺臥 2.73開會 3.40擦窗子 8.30洗衣 9.89掃地 11.37打排球 17.05打籃球 24.22踢足球 24.98持重機槍躍進 42.392、食物的特殊動力效應(food specific dynamic effect)人進食后一段時間內(從進食后1h開始，持續7 8h)，即使同樣處于安靜狀態，但產熱量卻比進食 前有所增加。這些 “額外 熱量是由進食引起的。此熱量不被 利用。各種營養物質的食物特殊動力效應不同： 進食蛋白質時產熱量增加30， 混合性食物增加10， 糖和脂肪增加46。產生的機制尚不十分清楚，可能與

10、肝臟處理蛋白分 解產物時的額外能量消耗有關。 3、環境溫度1人體安靜時的能量代謝，在2030的環境中較為穩定。2環境溫度超過30，能量代謝率增加。30-45由于汗腺活動增加，呼吸、循環機能增強，體內化學反響速度加快。3當環境溫度低于20時，隨著溫度的不斷下降，機體產生寒戰和肌緊張增加以御寒，同時增加能量代謝率。寒戰時產熱增加4-5倍。 4、內分泌腺活動甲狀腺素能促使細胞氧化代謝增強。腎上腺素、去甲腎上腺素使細胞內氧化反響增強，并使血糖升高，血糖利用增強，使產熱量迅速加快。5.精神活動二、散熱過程生理調節前有一個散熱行為：天熱時，走在樹陰下，房間內用空調，少穿衣服，睡覺時手腳伸開，為“大。 散熱

11、部位主：皮膚面積大與外界接觸血流豐富有汗腺次：肺、尿、糞占90%機體內熱量到達皮膚粘膜的途徑：熱傳導皮膚血液循環(一)、散熱方式-物理方式當外界氣溫低于人體表層溫度時(30以下)，人體主要通過輻射、傳導和對流方式散熱，其散熱量約占總量70。當外界溫度接近或高于皮膚溫度時(30以上)，機體的散熱是依靠蒸發方式散熱。1、輻射散熱(radiation)：定義：以發射紅外線的方式將熱量傳給周圍環境中溫度較低的物體的散熱方式稱為輻射散熱。與以下因素有關： 皮膚溫度：溫差大，輻射量大；溫度相等時，停止輻射。 有效輻射面積：皮膚輻射面積大，輻射量大，散熱快。 環境溫度：a.外界溫度15-23，40%熱量從皮

12、膚輻射 散熱。 b.在高溫環境中反而會吸收周圍的熱量，故易 發生中暑。2、傳導散熱(conduction)定義：指機體熱量直接傳給與之相接觸的低溫物體的散熱方式。傳導散熱量取決于與皮膚接觸物體的溫差與皮膚接觸面積的大小與皮膚接觸物體的導熱性能水的導熱性好，脂肪的導熱性差 3、對流散熱(convection) 定義：指體熱憑借空氣流動交換熱量的散熱方式。特點：a.是傳導散熱的一種特殊形式。 b.大小主要取決于：溫差、風速空氣對流 如：增加衣著可以保溫御寒 衣服覆蓋于體表，不易實現對流； 棉、毛纖維間空氣不易流動。 較密閉的高溫環境中如船艙內或悶熱氣候， 因空氣對流差，易發生中暑。4、蒸發散熱(e

13、vaporation)定義：指體液的水分在皮膚和粘膜外表由液態轉化為氣態(液體汽化需要的熱量)，同時帶走大量熱量的散熱方式。 1ml水蒸發可帶走熱量2.32kJ當氣溫體溫時，蒸發是唯一的散熱途徑。分為：不感蒸發 發汗 不感蒸發(insensible perspiration)：定義：指體液的水分直接透出皮膚和粘膜外表，在未聚成明顯水滴前蒸發掉的散熱形式。特點：持續進行， 不被覺察， 與環境溫度上下無關。 不感蒸發量：約500ml/日皮膚約占2/3，肺占1/3。 散出熱量1160kJ。液體汽化可感蒸發(sensible evaporation)發汗(sweating) 當環境溫度超過30時，便開

14、始發汗； 如果空氣濕度大、衣著又多時，氣溫達25 便可發汗； 機體活動時，由于產熱量，雖然環境溫度 低于20亦可發汗。發汗量：炎熱的氣候，短時間內可達1.6L/h。 可帶走3600kJ熱量。影響蒸發的因素:a.空氣濕度；b.風速二神經體液因素對血管、汗腺的調節作用 1、皮膚血管運動：皮膚血流量的調節 寒冷 刺激皮膚溫度感受器交感神經緊張性增加 皮膚小動脈收縮，動-靜脈吻合支閉合 皮膚血流量下降，皮膚溫下降 散熱減少。 高溫 刺激皮膚溫度感受器 交感神經緊張性下降 皮膚小動脈舒張，動-靜脈吻合支開放皮膚血流量升高，皮膚溫升高 散熱增加。2.汗腺分泌的調節 水分：99發汗分類: a.溫熱性發汗-由

15、溫熱刺激出汗。全身出汗。 b.精神性發汗-由情緒緊張或沖動等精神因素引起局部額頭、手掌、足底發汗。散熱作用小。 c.運動、勞動時這兩種發汗形式混合出現，所以散熱量大。 固體：大局部為NaCl其余為KCl、尿素、乳酸等無葡萄糖和蛋白質汗液溫熱性發汗精神性發汗汗腺全身絕大部分汗腺分泌(手掌、足跖除外）手掌、足跖、前額和腋窩等部位汗腺神經支配交感神經的膽堿能節后纖維腎上腺素能神經纖維刺激溫熱刺激情緒激動或精神緊張意義加強散熱，對體溫調節有重要作用。與體溫調節無關，可能與濕潤手掌和足跖，增加摩擦力有關。1神經調節 外界溫熱刺激 皮膚熱傳入 精神因素(皮膚溫度感受器)血液溫度發汗中樞交感膽堿能神經汗腺出

16、汗 (末梢釋放Ach) 運動時皮膚血流量增加 發汗中樞位于從脊髓-大腦均存在，主要在下丘腦。在體溫調節中樞中或在附近。用解熱藥、運動、睡眠使發汗中樞興奮性增加 2體液調節: 注射Ach、毛果云香堿汗腺分泌出汗 腎上腺素加強Ach對汗腺的刺激分泌作用。 第三節 體溫調節由溫度感受器、體溫調節中樞、效應器組成一、溫度感受器1、外周溫度感受器 分布：全身皮膚、某些粘膜和腹腔內臟等處。類型：溫覺感受器和冷覺感受器 皮溫30時冷覺感受器+冷覺 皮溫35時溫覺感受器+溫覺作用：溫度感受器傳入沖動到達中樞后，除產生 溫覺之外，還能引起體溫調節反響。2、中樞溫度敏感神經元 分類：熱敏神經元和冷敏神經元血溫熱敏

17、神經元沖動發放頻率血溫冷敏神經元沖動發放頻率 分布：下丘腦、腦干網狀結構和脊髓等處 在視前區-下丘腦前部(PO/AH)分布較多的熱敏神經元和少量冷敏神經元。通過對PO/AH加溫或冷卻局部腦溫變動0.1的研究發現：加溫PO/AH PO/AH的熱敏N元+ 散熱反響產熱反響冷卻PO/AH PO/AH的冷敏N元+ 散熱反響產熱反響 說明：PO/AH中某些溫敏N元能感受局部腦溫變化。 二、體溫調節中樞 一下丘腦的體溫調節中樞 調節體溫的根本中樞位于下丘腦：恒溫動物腦的分段切除實驗證明，只要保存下丘腦及其以下神經結構的完整，動物仍具有維持體溫相對恒定的能力。PO/AH區在體溫調節中樞起整合作用： a.破壞

18、此區，體溫調節反映減弱或消失； b.PO/AH中的某些溫敏N元能感受局部腦溫的變化； c.可接受各個部位傳入的溫度信息并引起相應反響； d.能直接對致熱物質、5-HT、NE等物質發生反響，通過三條途徑將信息傳到中樞，又經三條途徑發出整合指令，調節體溫。外界溫度改變-血液溫度改變 脊髓 、下丘腦以外中樞溫度 感受器皮膚的溫、冷覺感受器 深部溫度改變 軀體傳入神經 脊髓 下丘腦前部(體溫調節中樞) 信息經下丘腦前部和后部 整合作用 交感神經系 軀體神經 甲狀腺、腎上腺髓質 皮膚血管舒縮反響 骨骼肌活動改變 調節機體代謝 汗液分泌 調節產熱、散熱，使之達平衡，體溫維持正常。 二調定點學說及體溫調節過程 1、調定點學說(set point temperature control): 內容：PO/AH中溫度敏感神經元除具有感溫功能外，可能還起著“調定點的作用，“調定點所規定的溫度值決定體溫的上下。工作流程：當體溫高于37調定點血液溫度(超過37，下丘腦局部溫度)調定點中溫敏神經元活動 -散熱 冷敏神經元活動 -產熱 舉例：細菌感染導致發熱 :致熱原溫敏神經元、冷敏神經元調定點閥值(38)，產熱、散熱在較高水平上達平衡。體溫從37 升高到38，病人發冷顫抖，發熱