人体的体热平衡

 人体的体热平衡

机体在体温调节机制的调控下,使产热过程和散热过程处于动态平衡,即体热平衡,维持正常的体温。

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。

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。在环境温度为21℃时,约70%的体热通过皮肤的辐射、传导和对流散热,约27%的体热通过皮肤水分蒸发散热,约2%的体热通过呼吸散热,约1%的体热通过排尿、排粪散热。

辐射、传导和对流散热:

  1. 辐射散热:这是机体以热射线的形式将热量传给外界较冷物质的一种散热形式。
  2. 传导散热: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。机体深部热量以传导方式传到机体表面的皮肤,再由皮肤直接传给同它相接触的物体。
  3. 对流散热:对流散热是指通过气体或液体来交换热量的一种方式。

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;皮下还有大量的动一静脉吻合支,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,皮肤小动脉舒张,动一静脉吻合支也开放,皮肤血流量因而大大增加。于是较多的体热从机体深部被带到体表层,提高了皮肤温度,增加了散热作用。

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。衣服覆盖的皮肤表层,不易实现对流,棉毛纤维间的空气不易流动,这类情况都有利于保温。

蒸发散热

当环境温度为21℃时,大部分的体热(70%)靠辐射、传导和对流的方式散热,少部分的体热(29%)则由蒸发散热。当环境温度升高时,皮肤和环境之间的温度差变小,辐射、传导和对流的散热量减小,而蒸发的散热作用增强。当环境温度等于或高于皮肤温度时,辐射、传导和对流的散热方式就不起作用,此时,蒸发就成为机体惟一的散热方式。人体蒸发散热有两种形式:即不感知蒸发和可感知蒸发。

  1. 不感知蒸发:人体即使处在低温环境中,没有汗液分泌时,皮肤和呼吸道都不断有水分渗出而被蒸发掉,这种水分蒸发称为不感蒸发。这种皮肤水分的蒸发又称不显汗,即这种水分蒸发不为人们所察觉,并与汗腺的活动无关。
  2. 可感知蒸发:汗腺分泌汗液的活动称为发汗。发汗是可以意识到的有明显的汗液分泌。因此,汗液的蒸发又称之为可感蒸发。

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