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生理学 · 体温调节

散热

散热是指机体将多余热量散发到外界环境中的一系列物理和生理过程。该机制在炎热环境下或剧烈体力活动期间维持体温稳态,保护内脏器官免受过热损伤。

控制中心当被加热的血液流经前下丘脑时,前下丘脑(AH/POA)启动散热反应。
主要途径静息状态下约有70%的热量通过红外热辐射散失。
能量消耗体表每蒸发1毫升水,机体就会带走0.6千卡(600卡路里)的热量。
汗腺神经递质汗腺受交感胆碱能纤维支配并由乙酰胆碱刺激。
阅读需 4 分钟专为医学生更新于 2026-09-24
资料编写 WhiteCoat Pro 编委会 基于平台教学指南审校医师: 阿乌洛夫 A. A.,全科医师 · 2026-09-24

神经体液调节(体温调节中枢)

当环境温度升高或被加热的血液流向大脑时,机体开始启动冷却反应。温暖的血液流经散热中枢所在的前下丘脑(AH/POA)。其中的特异性热敏神经元被激活,兴奋随后传递至效应细胞。

体温调节的基础是交互性(相互抑制)原则。前下丘脑的神经元向产热中枢所在的后下丘脑发送抑制信号。其结果是产热机制被抑制,而散热过程(血管舒张、出汗)被激活。

物理散热机制

热量向外界环境的散发遵循物理定律,主要通过四种途径实现:

  1. 热辐射(辐射散热) — 主要途径,约占总散热量的70%。通过发射红外光谱的电磁波进行(热像仪检测的就是这一过程)。
  2. 热传导(传导散热) — 通过直接接触,将身体分子的动能传递给环境分子的过程(约占散热量的15%)。
  3. 对流散热 — 热量传递给流动的空气或水。环境介质流速越快(风、河水),冷却越剧烈。
  4. 蒸发散热 — 液体在皮肤和黏膜表面发生相变为蒸气时所消耗的热能。静息状态下约占总散热量的14%。
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生理和行为反应

物理体温调节过程由机体的血管和内脏反应作为补充:

  • 血管运动反应:体温过高时,皮肤血管发生血管舒张。小动脉和静脉丛扩张,增强了温热血液从身体“核心”流向皮肤的血流量,以便通过辐射和对流散热。
  • 泌汗反应(出汗):高温下的至关重要机制。兴奋沿脊髓下行通路传至交感神经。节后末梢释放乙酰胆碱(交感神经系统的特例),作用于汗腺的M型胆碱受体。在50 °C时,人一昼夜可分泌多达12升汗液,散发高达8000千卡的热量。
  • 毛发状态:竖毛肌(m. arrector pili)松弛。毛发紧贴皮肤,破坏了隔热的空气层。
  • 呼吸与排泄:热量通过外呼吸、温热冷食以及尿液和粪便散失(排泄物约占散热量的1%)。
  • 行为调节:在温暖环境中,动物和人会倾向于增加身体裸露面积(呈大字形趴着),以最大限度地增加能量散失。

影响散热效率的因素

冷却强度与温度梯度(体温与环境温度差)、体表面积及空气流速成正比。与皮肤、皮毛或衣物的隔热性能成反比。

外界条件和活动类型具有显著影响:

  • 环境湿度:潮湿空气(约0 °C)中的散热速度明显快于干燥的寒冷空气。这使得低温高湿成为冻伤的重要危险因素。
  • 水环境:水的导热性高于空气,同时排除了蒸发机制。因此,人在冷水中失温更快。
  • 体力活动:脑力劳动几乎不刺激出汗,而高强度的非机械化体力劳动则会导致汗液分泌急剧增加(在45 °C时可达1.4–1.5升/小时)。

简述:主题相关问答

高温环境下,高环境湿度如何影响散热效率?

高温高湿会恶化散热效率。

  • 汗液蒸发受阻,因为空气中充满水蒸气;皮肤上出现多汗现象——即可见的汗珠。
  • 多汗现象无助于散热。
  • 由于皮肤温度与环境温度之间的温差减小,对流和辐射也急剧受阻。

结果——机体发生过热的概率极高。

皮肤的哪些外周热感受器参与启动散热反应?

参与启动散热反应的皮肤热感受器包括:皮肤的热感受器和冷感受器。

根据所引文献,形态学上感知温度的感受器属于皮肤上皮的游离神经末梢:

  • 它们穿入上皮细胞之间;
  • 感知温度和痛觉;
  • 其机制与钙离子和钠离子通道状态的改变及兴奋波的引发有关。

当皮肤受热时,来自皮肤热感受器的信号进入脊髓,进而传至大脑并在下丘脑的体温调节中枢中进行处理。随后,传出冲动启动散热反应,包括出汗。

课堂与考试常见问题

从神经支配的角度来看,出汗是如何运作的?

汗腺受交感神经纤维支配,但其神经递质为乙酰胆碱(而非去甲肾上腺素)。它作用于汗腺的M型胆碱受体,刺激汗液的大量分泌。

为什么狗狗在炎热天气里会张开嘴巴大口喘气?

浓密的皮毛起绝缘作用,阻碍皮肤表面的散热。机体通过热喘息实现冷却——这是一种频繁的呼吸,在此期间水分在舌头和口腔黏膜表面剧烈蒸发。

随自然排泄物排出的热量有多少?

排便和排尿过程散失机体约1%的热量。

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  • 体温调节背景下前下丘脑与后下丘脑的功能解剖学
  • 出汗量与体力活动性质依赖关系图
  • 交感胆碱能支配的特异性
  • 人类和动物的行为性体温调节机制
  • 皮肤血管运动反应:血管舒张和血管收缩的详细机制

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本资料由 WhiteCoat Pro 讲师根据医学院校教学大纲编写。仅供教育参考。