體溫

1、第八章 體 溫,丁啟龍 副教授藥學(xué)醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)實驗教學(xué)中心中國藥科大學(xué)實驗樓F樓215室Dqlcpu@163.com,第一節(jié) 體溫的基本概念第二節(jié) 機體的熱平衡第三節(jié) 體溫調(diào)節(jié),內(nèi)容：,第一節(jié) 正常體溫的概念 一、體溫(body temperature)及相對穩(wěn)定的意義變溫動物：體溫隨環(huán)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(wěn)定動物

2、 如:鳥類、哺乳類（包括人類）。 原 因：人類體溫調(diào)節(jié)機制完善。 意 義：體溫恒定使機體各器官、各系統(tǒng)的機能活 動穩(wěn)定保持在較高水平上，增強機體適應(yīng) 環(huán)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(nèi)臟)平均溫度： a.相對穩(wěn)定均勻； b.由于代謝水平不同，各臟器的溫度不同。 如

3、: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(nèi)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）—體表外層皮膚表面溫度。 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、

4、體溫的生理波動,（一）晝夜節(jié)律性 (circadian rhythm)以晝夜（24h）為周期的節(jié)律性波動。波動幅度<1℃。,位于下丘腦的視上核生物節(jié)律控制中心控制著晝夜節(jié)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℃。女子體溫隨月經(jīng)周期而產(chǎn)生周期性變動。排卵日最低（約1℃）。與血孕激素水平相適應(yīng)。受生物鐘控制。,女性基礎(chǔ)體溫的變化曲線,（三）年齡差異新生兒體溫＞成年人＞老

5、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(guān)） 大約每增長10歲，體溫約降低0.05℃。14～16歲的青年人體溫與成年人相近。 新生兒（特別是早產(chǎn)兒）由于體溫調(diào)節(jié)機構(gòu)尚未發(fā)育完善，老年人由于調(diào)節(jié)能力差，易受環(huán)境溫度的影響。,（四）不同生活狀態(tài)對體溫的影響肌肉活動時，肌肉代謝明顯增強，產(chǎn)熱增加，可使體溫暫時升高1～2℃。情緒激動、精神緊張、進(jìn)食等。全身麻醉時，會因抑制體溫調(diào)節(jié)中樞

6、和擴(kuò)張血管的作用及骨骼肌松弛，使體溫降低。,（五）季節(jié)和地區(qū)的影響,人體正常體溫的維持，是在體溫調(diào)節(jié)機構(gòu)的協(xié)調(diào)和控制下，產(chǎn)熱和散熱過程達(dá)到動態(tài)平衡的結(jié)果。,,第二節(jié) 機體的熱平衡,產(chǎn)熱和散熱的相對平衡,一、能量代謝與產(chǎn)熱（一）概念,1、能量代謝生物體內(nèi)物質(zhì)代謝過程中所伴隨著的能量釋放、轉(zhuǎn)移、貯存與利用。能量的來源：糖、蛋白質(zhì)、脂肪 食物氧化時釋放的能量: —55%-75%以熱量形式--體熱； —25%-45

7、%以化學(xué)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(zhì)氧化時，每消耗1L氧所產(chǎn)生的熱量，稱為該物質(zhì)的氧熱價。 任何一種物質(zhì)在其定量氧化時的耗O2量與產(chǎn)熱量有恒定比例。呼吸商(respiratory quotient,RQ) 指一定時間內(nèi)機體的CO2產(chǎn)生量與耗O2量的比值。,三大營養(yǎng)物質(zhì)氧化的幾種數(shù)據(jù)────────────

8、─────────────── 物 質(zhì)　耗氧量 產(chǎn)CO2量 產(chǎn)熱量(營養(yǎng)學(xué)) 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

9、 37.7 4.7 0.71 蛋白質(zhì) 0.94 0.75 16.4 4.5 0.80───────────────────────────,RQ＝1.0 →氧化糖； RQ＝0.70 → 氧化脂肪 RQ＝0.82→一般飲食；RQ＝0.80或＜1.0→長期饑餓,2、產(chǎn)熱器官 安靜狀態(tài)：主要產(chǎn)熱器官是內(nèi)臟（尤其肝臟，其次是腦）。活動狀態(tài)：主要產(chǎn)熱器官是骨骼

10、肌。能夠影響能量代謝的因素（環(huán)境溫度、進(jìn)食、精神緊張等）也可影響產(chǎn)熱量。,3、寒冷環(huán)境下的產(chǎn)熱形式寒戰(zhàn)產(chǎn)熱（shivering thermogenesis） 骨骼肌不隨意節(jié)律性收縮， 其特點是屈肌和伸 肌同時收縮，不做外功但產(chǎn)熱量很高。非寒戰(zhàn)產(chǎn)熱(non-shivering thermogenesis) 又稱代謝產(chǎn)熱，機體所有的組織器官都能進(jìn)行代 謝產(chǎn)熱，但以褐色脂肪(brown fat)的產(chǎn)熱量

11、最大（約占70%）。,⑵ 在寒冷環(huán)境幾周后↓機體甲狀腺↓T3、T4 ↑↓代謝率↑(增加4～5倍)↓ 產(chǎn)熱量↑特點： 作用緩慢， 維持時間長。,⑴寒冷刺激時↓交感-腎上腺髓質(zhì)↓ NE、E↑↓產(chǎn)熱量↑特點： 作用迅速↑， 維持時間短。,4.基礎(chǔ)代謝(basal metabolism) ：機體在基礎(chǔ)狀態(tài)下的能量代謝。 基礎(chǔ)狀態(tài)： ①清晨空腹，即禁食12～14h，前一天應(yīng)清

12、淡、不要 太飽的飲食（以排除食物特殊動力效應(yīng)的影響）。 ②平臥，全身肌肉放松（盡力排除肌肉活動的影響）。 ③清醒且情緒安靜（以排除精神緊張的影響）。 ④室溫18-25℃（排除環(huán)境溫度的影響）。 ,5、基礎(chǔ)代謝率(Basic Metabolic Rate,BMR)機體每小時、每平方米體表面積散發(fā)的熱量(kJ/h.m2)，即單位時間內(nèi)的能量代謝。機體能量代謝率與體重相關(guān)性不明顯,而與體表面積基本上成正比

13、。 人體表面積推算: ①公式計算：P229 ②體表面積測算圖測出。,,（1）BMR的測定:①按下面公式計算出BMR實測值： BMR＝氧熱價×耗氧量/體表面積②測出1h內(nèi)(測6min的耗氧量×10)的耗氧量。③測出體表面積。④基礎(chǔ)狀態(tài)下混合呼吸商為0.82、氧熱價為19.3kJ。⑤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-

14、BMR平均值,BMR平均值,（2）BMR正常范圍：是相對值的±10％～±15％,＞±20％→可能是病態(tài),甲亢：+25％～+80%；甲減：-20%～-40%發(fā)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(chǎn)熱量增加幾倍，占總產(chǎn)熱量75-80%步行時較安靜狀態(tài)產(chǎn)熱量增加3倍。劇烈運動時可增加10-20倍從事

15、繁忙腦力勞動時，通過神經(jīng)調(diào)節(jié)，使骨骼肌肌緊張加強，腎上腺分泌激素，產(chǎn)熱增加。,機體不同狀態(tài)時的能量代謝率─────────────── 狀態(tài) 產(chǎn)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 24.2

16、2踢足球 24.98持重機槍躍進(jìn) 42.39───────────────,2、食物的特殊動力效應(yīng)(food specific dynamic effect)　　人進(jìn)食后一段時間內(nèi)(從進(jìn)食后1h開始，持續(xù)7～ 8h)，即使同樣處于安靜狀態(tài)，但產(chǎn)熱量卻比進(jìn)食 前有所增加。這些 “額外” 熱量是由進(jìn)食引起的。此熱量不被 利用。各種營養(yǎng)物質(zhì)的食物特殊動力效應(yīng)不同： 進(jìn)食蛋白質(zhì)時產(chǎn)熱量增加3

17、0％， 混合性食物增加10％， 糖和脂肪增加4～6％。產(chǎn)生的機制尚不十分清楚，可能與肝臟處理蛋白分 解產(chǎn)物時的額外能量消耗有關(guān)。,3、環(huán)境溫度（1）人體安靜時的能量代謝，在20～30℃的環(huán)境中較為穩(wěn)定。（2）環(huán)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(huán)機能增強，體內(nèi)化學(xué)反應(yīng)速度加快。（3）當(dāng)環(huán)境溫度低于20℃時，隨著溫度的不斷下降，機體產(chǎn)生寒戰(zhàn)和肌緊張增加以御寒，同時增加能量

18、代謝率。寒戰(zhàn)時產(chǎn)熱增加4-5倍。,4、內(nèi)分泌腺活動,甲狀腺素能促使細(xì)胞氧化代謝增強。腎上腺素、去甲腎上腺素使細(xì)胞內(nèi)氧化反應(yīng)增強，并使血糖升高，血糖利用增強，使產(chǎn)熱量迅速加快。5.精神活動,二、散熱過程,生理調(diào)節(jié)前有一個散熱行為：—天熱時，走在樹陰下，房間內(nèi)用空調(diào)，少穿衣服，—睡覺時手腳伸開，為“大”。,散熱部位,,,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(nèi)熱量到達(dá)皮膚粘膜的途徑：

19、熱傳導(dǎo)皮膚血液循環(huán),(一)、散熱方式-物理方式當(dāng)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(dǎo)和對流方式散熱，其散熱量約占總量70％。當(dāng)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(fā)方式散熱。,1、輻射散熱(radiation)：定義：以發(fā)射紅外線的方式將熱量傳給周圍環(huán)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(guān)： —皮膚溫度：溫差大，輻射量大；溫度相等時，停止

20、輻射。 —有效輻射面積：皮膚輻射面積大，輻射量大，散熱快。 —環(huán)境溫度：a.外界溫度15-23℃，40%熱量從皮膚輻射 散熱。 b.在高溫環(huán)境中反而會吸收周圍的熱量，故易 發(fā)生中暑。,,2、傳導(dǎo)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(dǎo)散熱量取決于,與皮膚接觸物體的溫差,與皮膚接觸

21、面積的大小,與皮膚接觸物體的導(dǎo)熱性能,,（水的導(dǎo)熱性好，脂肪的導(dǎo)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(dǎo)散熱的一種特殊形式。 b.大小主要取決于：溫差、風(fēng)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(xiàn)對流； —棉、毛纖維間空氣不易流動。 較密閉的高溫環(huán)境中（如船艙內(nèi)）或悶熱氣候，

22、 因空氣對流差，易發(fā)生中暑。,4、蒸發(fā)散熱(evaporation)定義：指體液的水分在皮膚和粘膜表面由液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)(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(fā)可帶走熱量2.32kJ）當(dāng)氣溫≥體溫時，蒸發(fā)是唯一的散熱途徑。分為：不感蒸發(fā) 發(fā)汗,①不感蒸發(fā)(insensible perspiration)：定義：指體液的水分直接透出皮膚和粘膜表面，在未

23、聚成明顯水滴前蒸發(fā)掉的散熱形式。特點：持續(xù)進(jìn)行， 不被察覺， 與環(huán)境溫度高低無關(guān)。。 不感蒸發(fā)量：約500ml/日（皮膚約占2/3，肺占1/3）。 散出熱量1160kJ。,（液體汽化）,②可感蒸發(fā)(sensible evaporation)—發(fā)汗(sweating) —當(dāng)環(huán)境溫度超過30℃時，便開始發(fā)汗； —如果空氣濕度大、衣著又多時，氣溫達(dá)25℃ 便可

24、發(fā)汗； —機體活動時，由于產(chǎn)熱量↑，雖然環(huán)境溫度 低于20℃亦可發(fā)汗。發(fā)汗量：炎熱的氣候，短時間內(nèi)可達(dá)1.6L/h。 可帶走3600kJ熱量。影響蒸發(fā)的因素:a.空氣濕度；b.風(fēng)速,（二）神經(jīng)體液因素對血管、汗腺的調(diào)節(jié)作用 1、皮膚血管運動：皮膚血流量的調(diào)節(jié) 寒冷→ 刺激皮膚溫度感受器→交感神經(jīng)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

25、熱減少。 高溫→ 刺激皮膚溫度感受器→ 交感神經(jīng)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(diào)節(jié),水分：＞99％,發(fā)汗分類: a.溫?zé)嵝园l(fā)汗-由溫?zé)岽碳こ龊?。全身出汗?b.精神性發(fā)汗-由情緒緊張或激動等精神因素引起局部（額頭、手掌、足底）發(fā)汗。散熱作用小。 c.運動、勞動時這兩種發(fā)汗

26、形式混合出現(xiàn)，所以散熱量大。,,固體：＜１％,大部分為NaCl,其余為KCl、尿素、乳酸等,無葡萄糖和蛋白質(zhì),,,汗液,（1）神經(jīng)調(diào)節(jié) 外界溫?zé)岽碳?皮膚熱傳入 精神因素→(皮膚溫度感受器)→血液溫度↑→發(fā)汗中樞⊕→交感膽堿能神經(jīng)⊕→汗腺→出汗↑ (末梢釋放Ach) ↑ 運動時皮膚血流量增加 （發(fā)汗中樞位于從脊髓-大腦均存在，主要在下丘腦。在體溫調(diào)節(jié)

27、中樞中或在附近。用解熱藥、運動、睡眠使發(fā)汗中樞興奮性增加） （2）體液調(diào)節(jié): 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(jié) 體溫調(diào)節(jié)　　由溫度感受器、體溫調(diào)節(jié)中樞、效應(yīng)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(nèi)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+

28、→溫覺作用：溫度感受器傳入沖動到達(dá)中樞后，除產(chǎn)生 溫覺之外，還能引起體溫調(diào)節(jié)反應(yīng)。,2、中樞溫度敏感神經(jīng)元 分類：熱敏神經(jīng)元和冷敏神經(jīng)元　　　血溫↑→熱敏神經(jīng)元沖動發(fā)放頻率↑　　　血溫↓→冷敏神經(jīng)元沖動發(fā)放頻率↑ 分布：下丘腦、腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和脊髓等處 在視前區(qū)-下丘腦前部(PO/AH)分布較多的熱敏神經(jīng)元和少量冷敏神經(jīng)元。通過對PO/AH加溫或冷卻（局部腦溫變動0.1℃）的研究發(fā)現(xiàn)：加溫PO/AH → PO

29、/AH的熱敏N元+ → 散熱反應(yīng)↑產(chǎn)熱反應(yīng)↓冷卻PO/AH → PO/AH的冷敏N元+ → 散熱反應(yīng)↓產(chǎn)熱反應(yīng)↑ 說明：PO/AH中某些溫敏N元能感受局部腦溫變化。,二、體溫調(diào)節(jié)中樞 （一）下丘腦的體溫調(diào)節(jié)中樞 調(diào)節(jié)體溫的基本中樞位于下丘腦：恒溫動物腦的分段切除實驗證明，只要保留下丘腦及其以下神經(jīng)結(jié)構(gòu)的完整，動物仍具有維持體溫相對恒定的能力。PO/AH區(qū)在體溫調(diào)節(jié)中樞起整合作用： a.破壞此區(qū)，體溫調(diào)節(jié)反映減弱或消失

30、； 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(yīng)反應(yīng)； d.能直接對致熱物質(zhì)、5-HT、NE等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，,,通過三條途徑將信息傳到中樞，又經(jīng)三條途徑發(fā)出整合指令，調(diào)節(jié)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 ↓ ↓ ↗

31、 感受器皮膚的溫、冷覺感受器 深部溫度改變 ↓ ↓ ↓ ↓ 軀體傳入神經(jīng) ↓ ↓ ↓

32、 ↓ ↓ 脊髓 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 下丘腦前部(體溫調(diào)節(jié)中樞) ← ←←←←←←←←

33、 信息經(jīng)下丘腦前部和后部 整合作用 ↓ ↓ ↓ 交感神經(jīng)系 軀體神經(jīng) 甲狀腺、腎上腺髓質(zhì) 皮膚血管舒縮反應(yīng) 骨骼肌活動改變 調(diào)節(jié)機體代謝 汗液分泌 調(diào)節(jié)產(chǎn)熱、散熱，使之達(dá)平衡，體溫維持正常。,（二）調(diào)定點學(xué)說及體溫調(diào)節(jié)過程

34、 1、調(diào)定點學(xué)說(set point temperature control): 內(nèi)容：PO/AH中溫度敏感神經(jīng)元除具有感溫功能外，可能還起著“調(diào)定點”的作用，“調(diào)定點”所規(guī)定的溫度值決定體溫的高低。工作流程：當(dāng)體溫高于37℃→調(diào)定點血液溫度↑(超過37℃，下丘腦局部溫度↑)→調(diào)定點中溫敏神經(jīng)元活動↑ -→散熱↑ 冷敏神經(jīng)元活動↓ -→產(chǎn)熱↓ 舉例：細(xì)菌

35、感染導(dǎo)致發(fā)熱 :致熱原→溫敏神經(jīng)元、冷敏神經(jīng)元→調(diào)定點閥值↑(38℃)，產(chǎn)熱、散熱在較高水平上達(dá)平衡。體溫從37℃ 升高到38℃，病人發(fā)冷顫抖，發(fā)熱可持續(xù)一周?？捎媒鉄徭?zhèn)痛藥治療，使調(diào)定點閥值下降，體溫恢復(fù)正常。,,-→體溫恢復(fù),,,干擾因素：致熱原使調(diào)定點↑孕激素使調(diào)定點↑,,,,2、體溫調(diào)節(jié)過程: 體溫↑(超過調(diào)定點溫度)—→視前區(qū)-下丘腦前部調(diào)定點血液溫度升高↑—→骨骼肌肌緊張↓ 甲狀腺

36、分泌甲狀腺素↓ 腎上腺分泌Adr↓ 皮膚血管擴(kuò)張、皮膚血流量↑ 汗腺分泌汗液↑,2、體溫調(diào)節(jié)反應(yīng)散熱調(diào)節(jié)反應(yīng) a.血管調(diào)節(jié)反應(yīng) b.發(fā)汗 c.減少產(chǎn)熱量產(chǎn)熱調(diào)節(jié)反應(yīng): a.寒戰(zhàn) b.交感神經(jīng)興奮——非寒戰(zhàn)產(chǎn)熱 c.甲狀腺素分泌增多,三、體溫異常 (一)中暑和發(fā)熱1、中署：高溫或炎熱夏天→產(chǎn)生大量體熱，不能散發(fā)→體熱蓄積，體溫失調(diào)而產(chǎn)生中暑。 表現(xiàn)：體溫升高可達(dá)40℃、頭

37、痛、頭昏、脈搏細(xì)弱、血壓下降、甚至意識喪失。長時間體溫過高--體溫調(diào)節(jié)中樞機能哀謁，造成嚴(yán)重后果。 2、發(fā)熱：是疾病伴隨的癥狀。如細(xì)菌毒素→機體使調(diào)定點溫度↑→發(fā)熱。體溫達(dá)38℃以上，引起不適感，心臟負(fù)擔(dān)增加。,（二）體溫過低 體溫適當(dāng)降低可使基礎(chǔ)代謝率↓，組織耗氧量↓，可減少缺氧對人的損傷。因此臨床用人工低溫麻醉方法進(jìn)行大型外科手術(shù)(注射氯丙嗪)。也可用人工低溫方法保存組織器官，供臨床器官移植。,復(fù)習(xí)思考題 1.體溫