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体温之谜

2012-03-29 09:38:55

文/林泉


有一个很简单的问题你是否想过:不论人的年龄、身高、体重差别多大,有一个数字是相同的,那就是体温是37℃左右。不论是黄种人、白种人、黑种人还是棕种人,也不论你住在赤道还是北极,体温都基本相同。哺乳类、鸟类以及其他的温血动物都具有恒定的体温,它们的体温同样是37℃上下。寒带的南极企鹅和热带撒哈拉沙漠的骆驼,它们的体温同样是37℃上下。为何体温偏偏选择了37℃?

 

人体内有一个精密的空调

 

37℃只是体温的一个大概数字,人体各个部位、每日早晚及男女之间的体温均存在着差异。正常人口腔温度为36.3℃~37.2℃,腋窝温度较口腔温度低0 . 3℃~0.6℃,直肠温度较口腔温度高0.3℃~0.5℃。一天之中,清晨25时体温最低,下午57时最高。另外,女子体温一般较男子高0.3℃左右,女子体温在经期亦有些许变化。

 

人体对体温的调节是非常精确的,体温只要比正常值有0.5℃的变化,就会让你感到不舒服。如果体温比正常值上升或下降了1℃,你就可能需要赶快去挂急诊。那么,人体是怎样维持体温恒定的呢?

 

这是因为人体内有一套产热和散热的自动调控装置,它由下丘脑的体温调节中枢和皮肤内脏的许多温度感受器组成。当人感到冷或热时,信号由神经系统传入,下丘脑的体温调控“司令部”很快下达指令,使有关系统如肌肉、内脏器官、皮肤、毛细血管、汗腺等全部启动起来,各司其职,有序地进行体温调控,尽量使体温保持在恒定范围。比如,当环境温度下降和寒冷刺激时,肌肉就会收缩发抖(打冷战),使产热增加;天热时,人体就会排汗,利用水分蒸发来散热。

 

当然,人体的这种调控能力是有限度的。所以,当患感染性疾病或长时间暴露在高温环境下时就会发热,因为这时机体的体温调控装置已力不从心。

 

大家一定有这样的体验,当患有各种感染症时,体温就会上升。这是因为身体受到细菌的感染后,体内的免疫系统开始工作,进行抵抗的原因。此时,被称为大噬菌细胞的免疫细胞刺激体内的免疫系统,分泌出一种特殊的物质。这种物质由血液向脑中输送,再由脑室附近的终极部位进入脑内。这种物质进入大脑后在丘脑下部发挥作用,使体温上升,所以在发生感染症状时体温就上升。为什么我们的体温通常都在小范围内变化呢?这如同处于一个非常保温的恒温箱里一样。也就是说体温高于正常温度时,全身皮肤的血管会扩张,皮肤变红身体出汗。当低于正常温度时,身体就会发抖,产生热量,毛发立起来以防止散热。

 

虽然我们对感冒很熟悉,但为什么患上感冒时即使发热、体温上升时我们也会感到寒冷、发抖,而当治疗后恢复正常时,即使体温下降我们也会出汗呢?为了说明这个道理,我来打个比方,把空调的设定温度假定为我们体内的设定温度,患感冒时设定温度上升,但体温未达到时就会感到寒冷。反之,感冒治好后设定温度达到正常,而体温要通过出汗才能降至正常。

 

同样,一阵寒风吹过,你的皮肤会绷紧,你的牙齿会嘚嘚作响。这是为什么呢?你的身体在这种时候这种条件下为什么会颤抖呢?这是因为大脑的连结系统对皮肤的温度进行监控,决定什么时候开始颤抖。颤抖是由身体自行调节的众多无意识和下意识功能的一种。颤抖能在骨骼肌中产生热量,这个过程需要相当多的能量,它通常是人体在寒冷的环境中保持体内温度的最后一个方法。

 

恒温:进化之谜

 

当我们由一个地方走到另一个地方时,可以感觉到四周温度的变化,但是我们的体温却不会改变。这是因为人类属于“恒温动物”类,恒温动物还包括所有温血动物、哺乳动物、家禽、家畜和鸟类。恒温动物的体温均在37℃左右:大象的体温最低,是35.5;小鸟的体温最高,可达42.8℃。但是有些动物的体温,会随环境温度的变化而改变,这类动物被称为冷血动物。它们包括昆虫、蛇类、青蛙、鱼、蜥蜴和龟等。冷血动物的体温,会比周围环境低一点。

 

科学家研究发现,某些动物能够保持体温恒定的开始时间,几乎恰好和他们从水生变成陆生的时间相吻合。生存于水底下的生物,在相当大的程度上,可以避开外界气候变化的影响,特别是在深水中,周围的温度几乎可以保持不变。反过来,生活于地表上的动物则必须承受一天24小时的温度变动,它们会经历夜晚和白天、雨天和晴天、刮风和暴风雨。因此,在地表生活的许多生物已经进化到可以快速随机应变的地步。

 

大脑和行动需要同时运作,这是动物必备的生存之道。科学研究发现:大脑在恒温下运作得最好。支配人类思想和行动的是脑,这是由几百亿交互联结的神经细胞所组成的线路,奇妙又精巧。假若体温发生变化,必然导致动物体内的各种复杂化学反应呈现出不同的状况,各种激素信息也有所不同。所以,保持恒定的体温是像我们一样复杂的动物的最佳进化选择。

 

为什么把体温设在37℃?

 

人类把体温设定在37℃,是进化的选择。因为要保持一个恒定的体温,必然要选择一个产热和散热最容易平衡的点,在这一温度时,机体活动所产生的热量最容易与机体散失在环境中的热量平衡,也就最容易保持体温的恒定。科学家认为,人类的体温之所以设定在37℃,和我们在20℃的房间中感到舒服的原因一样。当200 多万年以前人类刚出现在非洲时,白天的平均温度在25℃以下。在这种气候条件下,当人类的体温超过35℃时,打猎这类活动经由新陈代谢过程所产生的热最容易发散出去。也就是说,是人体自身新陈代谢水平和地球环境温度之间的平衡, 决定了37℃这一恒定体温。恒温动物的体温大多在 35℃~40℃范围,这是在生物进化过程中,生物链中的捕食者和被捕者耐力较量的结果,即为动物捕食活动等生存竞争过程的平衡点。
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