第8章-体温.ppt

第三节 体温调节,第二节 机体的热平衡,第一节 正常体温及其波动范围,第九章 体 温,第一节 正常体温及其波动范围,一、体温及相对稳定的意义,变温动物：无脊椎动物及低等动物体温随环境温度变化而变化，当环境温度过高或过低时，隐蔽起来或休眠（如蟾蜍冬眠)。,恒温动物:鸟类、哺乳类、尤其是人类在不同温度下都能保持体温相对稳定。,原因：人类体温调节机制完善。,意义：体温恒定使机体各器官、各系统的机能活动稳定保持在较高水平上，增强机体适应环境能力。,二、深部温度和表层温度,（一）深部温度,身体深部平均温度(心、肺、腹脏内脏)是相对稳定均匀的。由于代谢不同，各脏器的温度不同。肝（38）、脑（38）、肾、胰腺、十二指肠略低。,体温是指机体深部的血液温度，即身体内部器官的平均值。,（二）表层温度,体表外层皮肤表面温度。,1、低于深部温度,2、有明温度梯度,3、体表有皮下脂肪起隔热作用，维持深部温度。,三、体温的正常波动,（一）昼夜节律,人的体温在一昼夜呈现周期性波动，一般清晨2-6h,最低，黎明后开始上升,下午2-4h达一日的高峰。,波动幅度一般不超过1。长期夜间工作的人，上述,周期性变化可以发生颠倒。,昼夜节律原因:,生物节律控制中心位于下丘脑的视上核。,（二）性别,1、成年女子体温平均比男子高0.3。,2、女子体温随月经周期而产生周期性变动。排卵日最低（约1）。,第二节,机体的,热平衡,人体正常体温的维持，是在体温调节机构的协调和控制下，产热和散热过程达到动态平衡的结果。,一、产热过程,（一）能量代谢与产热,1、能量代谢,（1）定义：生物体内物质代谢过程中所伴随着的能量释放、转移、贮存与利用。,（2）能量的来源：,糖、蛋白质、脂肪,食物氧化时释放的能量55%以热量形式-体热，其余25-45%以化学能贮存于ATP等高分子高能磷酸键中直接供给各种生命活动需要。,（3）食物的氧热价,某种食物氧化时，每消耗1L氧所产生的,热量，称为该物质的氧热价。,任何一种物质在其定量氧化时的耗O,2,量,与产热量有恒定比例。,（4）呼吸商(RQ)：,指一定时间内机体的CO,2,产生量与耗O,2,量的比值。,三种营养物质氧化的几种数据,物 质耗氧量 产CO,2,量 产热量(营养学)氧热价 呼吸商,(L/g)(L/g)(KJ/g)(KJ/g)(R Q),糖 0.81 0.81 16.4 5.0 1.00,脂 肪 1.96 1.39 37.7 4.7 0.71,蛋白质 0.94 0.75 16.4 4.5 0.80,RQ1.0 氧化糖；RQ0.70 氧化脂肪,RQ0.82一般饮食；RQ0.80或1.0长期饥饿,2、产热器官,安静状态：主要产热器官是内脏（尤其肝脏，其次是脑）。,活动状态：主要产热器官是骨骼肌。,此外，环境温度、进食、精神紧张等能够影响能量代谢的因素，也都可影响机体的产热量。,3、产热形式,（1）战栗产热,：骨骼肌不随意节律性收缩，其特点是屈肌和伸肌同时收缩，不做外功但产热量很高。,实际上，机体在寒冷环境中，通常在战栗之前，首先出现战栗前肌紧张，当肌紧张上升到一临界水平时就转变为战栗。,（2）非战栗产热,：又称代谢产热，机体所有的组织器官都能进行代谢产热，但以褐色脂肪组织的产热量最大（约占70%）。,4、产热活动的调节,机体在寒冷环境几周后,甲状腺,T,3,、T,4,代谢率,(增加45倍),产热量,特点,：,作用缓慢，,维持时间长。,寒冷刺激时,交感-肾上腺髓质,NE、E,产热量,特点,：,作用迅速，,维持时间短。,(二)基础代谢,1、基础代谢：,机体在基础状态下的能量代谢称为基础代谢。,基础状态的条件如下：,清晨空腹，即禁食1214h，前一天应清淡、不要太饱的饮食，,以排除食物特殊动力效应的影响,。,平卧，全身肌肉放松，,尽力排除肌肉活动的影响,。,清醒且情绪安闲，,以排除精神紧张的影响,。,室温18-25，,排除环境温度的影响,。,2、基础代谢率(BMR),机体每小时、每平方米体表面积散发,的量(KJ/h.m,2,)，即单位时间内的能量代谢。,表7-4,研究表明,机体能量代谢率与体重相关性不明显,而与体表面积基本上成正比。,人体表面积推算:,公式计算：0.0061身高（cm)0.0128体重(kg)0.1529,体表面积测算图测出。,1、BMR的测定,:,把基础状态下的呼吸商定为0.82,、,氧热价为20.20KJ。,测出1h内(测6min的耗氧量10)的耗氧量。,测出体表面积。,按下面公式计算出BMR实测值：,BMR实测值20.195耗氧量/体表面积,对照表BMR平均值,按下面公式计算出BMR相对值：,BMR相对值,BMR实测值-BMR平均值,BMR平均值,2.BMR正常值：,1015,20可能是病态,甲亢,：,+25+80%；甲减,：,-20%-40%,发烧：体温每升高1,，BMR升高13%.,100%,(三)影响能量代谢的因素,1、肌肉活动,肌肉活动对能量代谢的影响最大是骨骼肌，使产热量增加几倍，占总产热量75-80%。步行时较安静状态产热量增加3倍。剧烈运动时可增加10-20倍。从事繁忙脑力劳动时，通过神经调节，使骨骼肌肌紧张加强，肾上腺分泌激素，产热增加。,表7-3表明不同劳动或运动时的能量代谢率。,机体不同状态时的能量代谢率,状态 产热量,(KJ/m,2,.min),躺卧 2.73,开会 3.40,擦窗子 8.30,洗衣 9.89,扫地 11.37,打排球 17.05,打篮球 24.22,踢足球 24.98,持重机枪跃进 42.39,2、食物的特殊动力效应,人进食后一段时间内(从进食后1h开始，持续78h)，即使同样处于安静状态，但产热量却比进食前有所增加，这些“额外”热量是由进食引起的。此热量不被利用。,各种营养物质的食物特殊动力效应不同，进食蛋白质时产热量增加30，混合性食物增加10，糖和脂肪增加46。以蛋白质食物增加最多，额外产热最多。,其产生的机制尚不十分清楚，可能与肝脏处理蛋白分解产物时的额外能量消耗有关。,3、环境温度,（1）人体安静时的能量代谢，在2030的环境中较为稳定。,（2）环境温度超过30，能量代谢率增加。30-45由于汗腺活动增加，呼吸、循环机能增强，体内化学反应速度加快。,（3）当环境温度低于20时，随着温度的不断下降，机体产生寒战和肌紧张增加以御寒，同时增加能量代谢率。寒战时产热增加4-5倍。,4、内分泌腺活动,甲状腺素,能促使细胞氧化代谢增强。,肾上腺素、去甲肾上腺素,使细胞内氧化反应增强，并使血糖升高，血糖利用增强，使产热量迅速加快。,二、散热过程,生理调节前有一个散热行为。天气热时，,走在树阴下，房间内用空调，衣服少穿些，,睡觉时手脚伸开，为”大”。,散热部位,：,皮肤散热占90%,主：皮肤,大面积,与外界接触,血流丰富,有汗腺,次：,肺、尿、粪,(一)、散热方式,当外界气温低于人体表层温度时(30以下)，人体主要通过辐射、传导和对流方式散热，其散热量约占总量70。,当外界温度接近或高于皮肤温度时(30以上)，机体的散热是依靠蒸发方式散热。,1、辐射散热：,以发射红外线的方式传给周围环境中温度较低的物体的散热方式(冬天取暖)。,有效面积大,：辐射量大，散热快（皮肤辐射面积大）。,温差大：,辐射量大，二个物体温度相等时，停止辐射。,外界温度在15-23，40%热量从皮肤辐射散热。,在高温环境中作业（如舰船、炼钢人员）,因环境温度,高于皮肤温度，机体不仅不能辐射散热，反而会吸收周围的,热量，故易发生中暑。,2、传导散热,指体热直接传给与机体相接触的低温物体的散热方式。,传导散热量取决于,水的导热性好，脂肪的导热性差。,与皮肤接触物体的温差,与皮肤接触面积的大小,与皮肤接触物体的导热性,3、对流散热,指体热凭借空气流动交换热量的散热方式。,对流散热是传导散热的一种特殊形式。,对流散热量主要取决于：,气温差、风速,衣服覆盖于体表，不易实现对流；棉、毛纤维间空气不易流动，因此增加衣着可以保温御寒。,若在较密闭的高温环境中（如船舱内）或闷热气候，因空气对流差，易发生中暑。,4、蒸发散热,指体液的水分在皮肤和粘膜表面由液态转化为气态(液体汽化需要的热量)，同时带走大量热量的散热方式。1ml水蒸发可带走热量2.32KJ。,当气温体温时，蒸发是唯一的散热途径,不感蒸发,：指体液的水分直接透出皮肤和粘膜表面，在未聚成明显水滴前蒸发掉的散热形式。无论外界环境高低人体皮肤、粘膜不断渗出水份，不形成汗液，不被人察觉，与汗腺无关。,不感蒸发是持续进行的。人体不感蒸发量约500ml/日（皮肤约占2/3，肺占1/3）。散出热量1160KJ。,发汗：,当环境温度超过30时，便开始发汗；如果空气湿度大、衣着又多时，气温达25便可发汗；机体活动时，由于产热量，虽然环境温度低于20亦可发汗。,炎热的气候，短时间内发汗量可达1.6L/h。如全部蒸发可带走3600KJ热量，所以供给充分水和盐(盐汽水)。,发汗散热是通过汗液蒸发吸收体表热量实现的，若将汗液擦掉则不能起到蒸发散热的效果；汗腺缺乏(如烧伤病人)或汗腺分泌障碍者，在热环境中就可导致体温升高危及命。,影响蒸发的因素,:a.空气湿度；b.风速,（二）神经体液因素对血管、汗腺的调节作用,1、皮肤血管运动：,皮肤血流量的调节,寒冷,刺激皮肤温度感受器交感神经紧张性增加 皮肤小动脉收缩，动-静脉吻合支闭合 皮肤血流量下降，皮肤温下降 散热减少。,高温,刺激皮肤温度感受器,交感神经紧张性下降,皮肤小动脉舒张，动-静脉吻合支开放皮肤血流量升高，皮肤温升高 散热增加。,2.汗腺分泌,水分：99,出汗分类:,a.温热性出汗-由温热刺激出汗。全身出汗。,b.精神性出汗-由情绪紧张，恐慎等精神因素引起发汗，汗液见额头、手掌、足底。散热作用小。,运动、劳动时这两种发汗形式混合出现，所以散热量大。,固体：,大部分为NaCl,其余为KCl、尿素、乳酸等,无葡萄糖和蛋白质,温热性发汗,精神性发汗,汗腺,全身绝大部分汗腺分泌(手掌、足跖除外）,手掌、足跖、前额和腋窝等部位汗腺,神经支配,交感神经的胆碱能节后纤维,肾上腺素能神经纤维,刺激,温热刺激,情绪激动或精神紧张,意义,加强散热，对体温调节有重要作用。,与体温调节无关，可能与湿润手掌和足跖，增加摩擦力有关。,发汗分为：,（1）神经调节,外界温热刺激 皮肤热传入,精神因素,(皮肤温度感受器)血液温度发汗中枢交感胆碱能神经汗腺出汗,(末梢释放Ach),运动时皮肤血流量增加,发汗中枢位于从脊髓-大脑均存在，主要在下丘脑。在体温调节中枢中或在附近。用解热药、运动、睡眠使发汗中枢兴奋性增加。,（2）体液调节:,注射Ach、毛果云香碱汗腺分泌出汗,肾上腺素加强Ach对汗腺的刺激分泌作用。,第三节 体温调节,一、温度感受器,1、外周温度感受器,（1）,分布,：,全身皮肤、某些粘膜和腹腔内脏等处。,（2）,类型,：温觉感受器和冷觉感受器,皮温30时冷觉感受器,+,冷觉,皮温35时温觉感受器,+,温觉,（3）,作用,：温度感受器传入冲动到达中枢后，除产生温觉之外，还能引起体温调节反应。,2、中枢性温度敏感神经元,（1）分类：,温敏神经元和冷敏神经元,血温温敏神经元冲动发放频率,血温冷敏神经元冲动发放频率,（2）分布：,下丘脑、脑干网状结构和脊髓等处,在视前区-下丘脑前部(PO/AH)分布较多的温敏神经元和少量冷敏神经元。通过对PO/AH加温或冷却（局部脑温变动0.1）的研究发现：,加温PO/AH PO/AH的热敏N元,+,散热反应产热反应,冷却PO/AH PO/AH的冷敏N元,+,散热反应产热反应,说明：,PO/AH中某些温敏N元能感受局部脑温变化,。,二、体温调节中枢,（一）下丘脑的体温调节枢,恒温动物脑的分段切除实验证明，只要保留下丘脑及其以下神经结构的完整，动物仍具有维持体温相对恒定的能力。,说明:调节体温的基本中枢位于下丘脑。,除前述对视前区-下丘脑前部(PO/AH)加温或冷却的研究说明：,PO/AH中的某些温敏N元能感受局部脑温的变化,外；进一步研究此处对传入的温度信息发生反应，以及能直接对致热物质、5-HT、NE等物质发生反应，,说明：PO/AH具有体温调节整合中枢的地位。,通过,三条途径,将信息传到中枢,，,又径三条途发出整合指令,，,调节体温,。,外界温度改变-血液温度改变 脊髓,、,下丘脑以外中枢温度,感受器,皮肤的温,、,冷觉感受器 深部温度改变 ,躯体传入神经 ,脊髓 ,下丘脑前部(体温调节中枢),信息经下丘脑前部和后部 整合作用,交感神经系 躯体神经 甲状腺,、,肾上腺髓质,皮肤血管舒缩反应 骨骼肌活动改变 调节机体代谢,汗液分泌,调节产热,、,散热,，,使之达平衡,，,体温维持正常,。,（二）调定点学说及体温调节过程,1、调定点学说:,视前区-下丘脑前部(PO/AH)中温敏神经元和冷敏神经元除具有感温以外，可能起着“调定点”的作用，“调定点”所规定的温度值决定体温的高低。,一,当体温高于37调定点血液温度(超过37，下丘脑局部温度)调定点中温敏神经元活动 散热,冷敏神经元活动-产热,细菌感染导致发热:致热原温敏神经元、冷敏神经元调定点阀值(38)，产热、散热在较高水平上达平衡。体温从37 升高到38，病人发冷颤抖，发热可持续一周。可用解热镇痛药治疗，使调定点温度下降，体温恢复正常。,干扰因素：,致热原使调定点,孕激素使调定点,2、体温调节过程:,体温(超过调定点温度)视前区-下丘脑前部调定点血液温度升高-骨骼肌肌紧张,甲状腺分泌甲状腺素,肾上腺分泌Adr,皮肤血管扩张、皮肤血流量,汗腺分泌汗液,三、体温异常,(一)中暑和发热,1、中署：,高温或炎热夏天产生大量体热，不能散发体热蓄积，体温失调而产生中暑。,表现,：体温升高可达40、头痛、头昏、脉搏细弱、血压下降、甚至意识丧失。长时间体温过高-体温调节中枢机能哀谒，造成严重后果。,2、发热：,是疾病伴随的症状。如细菌毒素机体使调定点温度发热。体温达38以上，引起不适感，心脏负担增加。,（二）,体温过低,体温适当降低可使基础代谢率，组织耗氧量，可减少缺氧对人的损伤。因此临床用人工低温麻醉方法进行大型外科手术(注射氯丙嗪)。也可用人工低温方法保存组织器官，供临床器官移植。,复习思考题,1.体温的生理变动表现在哪些方面？,2.人体有哪些散热途径？皮肤的散热方式有哪些？各有何意义？,3.试以体温调定点学说解释体温调节机制。,4.根据散热原理，应如何降低高热病人的体温？,5.恒温动物在剧烈运动和寒冷环境中是如何维持体温相对恒定的？,6.筒述影响能量代谢的因素.,7.何谓基础代谢？,