能量代謝與體溫

Energy.Metabolismand.BodyTemperature第一節(jié)能量代謝機(jī)體在神經(jīng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)的調(diào)節(jié)下，使各系統(tǒng)的功能活動(dòng)與內(nèi)外環(huán)境變化相適應(yīng)，從而維持內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)(homeostasis)。代謝是機(jī)體生命活動(dòng)的基本特征，也是實(shí)現(xiàn)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的基本途徑，它包括物質(zhì)代謝(materialmetabolism)和能量代謝(energymetabolism)。機(jī)體組織細(xì)胞吸收、利用食物中的糖、蛋白質(zhì)、脂肪等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，一方面通過(guò)合成代謝(anabolism)構(gòu)筑和更新自身；一方面通過(guò)分解代謝(catabolism)產(chǎn)生能量以滿足生命活動(dòng)的需要。食物的消化和代謝、體溫的維持、肌肉運(yùn)動(dòng)、腺體分泌和神經(jīng)傳導(dǎo)，這些基本生命活動(dòng)所需要的能量都是通過(guò)體內(nèi)物質(zhì)代謝獲得的，體內(nèi)物質(zhì)的合成、分解與能量的消耗、產(chǎn)生是相伴相隨的。通常將物質(zhì)代謝過(guò)程中所伴隨著的能量的產(chǎn)生、貯存、轉(zhuǎn)移、釋放和利用等稱為能量代謝。一、幾種主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的能量轉(zhuǎn)化(EnergyTransformationofSeveralNutritiousSubstance)三磷酸腺苷是能量轉(zhuǎn)化和利用的關(guān)鍵物質(zhì)(AdenosineTriphosphate—theKeySubstanceinEnergyTransformationandUtilization)體內(nèi)幾乎所有的能源物質(zhì)—糖、蛋白質(zhì)、脂肪等都可以在細(xì)胞內(nèi)被氧化，此過(guò)程釋放大量的能量。分解代謝過(guò)程中產(chǎn)生的大部分能量并不能直接被細(xì)胞利用，而是用于合成含有高能磷酸鍵的高能磷酸化合物，體內(nèi)最主要的高能磷酸化合物是三磷酸腺苷(adenosinetriphosphate,ATP)。ATP廣泛存在于人體的一切細(xì)胞內(nèi)，既是體內(nèi)的能量貯存庫(kù)，也是幾乎所有細(xì)胞功能的直接能量來(lái)源，生理?xiàng)l件下，lmol的ATP分子斷裂一個(gè)高能磷酸鍵可釋放12kcal的熱量。機(jī)體利用ATP合成重要的細(xì)胞組成成分、驅(qū)動(dòng)物質(zhì)的跨膜主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)、肌肉運(yùn)動(dòng)和腺體分泌、維持細(xì)胞膜電位及神經(jīng)傳導(dǎo)。ATP在機(jī)體生命活動(dòng)中不斷地被消耗，同時(shí)又在食物的氧化過(guò)程中不斷得到補(bǔ)充，因此人們形象地將ATP譽(yù)為“機(jī)體的能量貨幣”(energycurrencyofthebody)，因?yàn)樗鳛橐磺屑?xì)胞功能主要的和直接的能量來(lái)源，可以重復(fù)地產(chǎn)生和消耗，作為一種中間代謝產(chǎn)物，在流通中始終維持較穩(wěn)定的水平。除ATP外，體內(nèi)另外一種主要的高能磷酸化合物是存在于肌肉中的磷酸肌酸(creatinephosphate;phosphorylcreatine;CrP)，其所含高能磷酸鍵的量約為ATP的3?8倍，生理?xiàng)l件下1mol的CrP蘊(yùn)含13Kcal的能量。與ATP不同，CrP不是細(xì)胞活動(dòng)的直接供能者，但它可與ATP之間進(jìn)行能量轉(zhuǎn)移，當(dāng)細(xì)胞內(nèi)ATP生成過(guò)剩時(shí)，就用于合成CrP以建立起能量貯存庫(kù)；當(dāng)ATP被消耗后，CrP中的能量可迅速轉(zhuǎn)移給ADP以補(bǔ)充ATP的不足。ATP與CrP之間的相互轉(zhuǎn)化方式如下：CrP+ADP ATP+creatine細(xì)胞內(nèi)ATP的輕微損耗都會(huì)使CrP釋放能量迅速生成新的ATP，以維持體內(nèi)穩(wěn)定的ATP含量，從而保證生命活動(dòng)的正常運(yùn)行，因此CrP可以看作是ATP的能量貯存庫(kù)。糖、脂肪、蛋白質(zhì)的能量轉(zhuǎn)化(EnergyTransformationofCarbohydrate,FatandProtein)糖(carbohydrate)食物中的糖經(jīng)消化液分解的最終產(chǎn)物包括葡萄糖(glucose)、果糖(fructose)、半乳糖(galactose),其中葡萄糖占大約80%，經(jīng)消化道吸收后，大部分果糖和幾乎全部的半乳糖在肝臟內(nèi)迅速轉(zhuǎn)化為葡萄糖，因此葡萄糖是體內(nèi)糖代謝的中心，也是人體能量的主要來(lái)源。葡萄糖進(jìn)入細(xì)胞后，首先磷酸化形成葡萄糖-6磷酸，然后或者聚合形成糖原貯存，或者分解釋放能量。根據(jù)體內(nèi)供氧情況的不同，糖分解途徑也不同。在體內(nèi)氧供應(yīng)充足的情況下，葡萄糖可以完全氧化并釋放出大量能量，這是糖的有氧氧化，是機(jī)體能量的主要來(lái)源，1mol葡萄糖完全氧化可以釋放38mol的ATP。在氧供應(yīng)不足時(shí)，或者在某些缺乏有氧氧化酶系的細(xì)胞(如成熟的紅細(xì)胞)內(nèi)，1分子葡萄糖分解形成2分子的丙酮酸，釋放2mol的ATP，這是糖的無(wú)氧酵解(glycolysis)。雖然糖酵解只能釋放較少能量，卻是人體在缺氧狀態(tài)下最重要的供能途徑。脂肪(fat)體內(nèi)具有重要生物功能的脂類有：脂肪酸及其衍生物、中性脂肪、磷脂和固醇。大部分脂肪貯存在脂肪組織和肝臟內(nèi)，肝臟在脂類代謝中的主要作用是分解脂肪酸釋放能量、合成甘油三酯以及將脂肪酸轉(zhuǎn)化為類固醇和磷脂等其他脂類。脂肪組織一方面貯存甘油三酯，在機(jī)體需要時(shí)將其分解為甘油和脂肪酸，甘油主要在肝臟被利用，經(jīng)酶作用生成3-磷酸甘油后進(jìn)入糖代謝途徑產(chǎn)生能量，脂肪酸進(jìn)入線粒體后經(jīng)0-氧化分解為乙酰輔酶A(acetyl-CoA),繼而進(jìn)入三羧酸循環(huán)，釋放大量的能量，1分子硬脂酸完全氧化分解后可釋放146分子的ATP。另一方面，脂肪組織可以分泌多種細(xì)胞因子如leptin等，通過(guò)調(diào)節(jié)攝食來(lái)維持體內(nèi)的能量平衡。蛋白質(zhì)(protein)蛋白質(zhì)的基本組成單位是氨基酸，體內(nèi)氨基酸主要用于合成細(xì)胞成分實(shí)現(xiàn)組織更新，或者合成酶、激素等生物活性物質(zhì)，為機(jī)體提供能量是氨基酸的次要功能，只有在某些特殊情況下，如長(zhǎng)期饑餓、疾病或體力極度消耗時(shí)，機(jī)體才會(huì)依靠氨基酸氧化供能。二、能量代謝(EnergyMetabolism)代謝率(MetabolicRate)食物在體內(nèi)完全氧化分解釋放的能量與其在體外燃燒時(shí)所釋放的能量是相等的，它們?cè)隗w內(nèi)氧化分解所釋放的能量主要用于維持機(jī)體功能如消化和代謝食物、維持體溫以及機(jī)體活動(dòng)，這些能量表現(xiàn)為外功(externalwork)、熱(heat)和能量貯存(energystorage):能量輸出二外功+熱+能量貯存。機(jī)體在單位時(shí)間內(nèi)釋放的能量稱為代謝率。通常以單位時(shí)間內(nèi)每平方米體表面積的產(chǎn)熱量來(lái)表示，以kJ/(m2?h)為單位。在體內(nèi)，由食物氧化所釋放的能量在生成ATP的過(guò)程中，大部分(50%以上)直接以熱能的形式散發(fā)出來(lái)，而當(dāng)進(jìn)行各種生理活動(dòng)時(shí)，由ATP所釋放的能量，除做外功將能量轉(zhuǎn)移到外界外，其他能量最終也將轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，所以機(jī)體的代謝率一般可以表示為體內(nèi)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的產(chǎn)熱率。代謝率的測(cè)定(MeasurementofMetabolicRate)能量守恒定律指出，能量由一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式的過(guò)程中，既不增加，也不減少。體內(nèi)能量代謝遵循這一規(guī)律，即在體內(nèi)能量轉(zhuǎn)化過(guò)程中，蘊(yùn)含于食物中的化學(xué)能與最終轉(zhuǎn)化的熱能和所做的外功，按能量折算是相等的。因此，測(cè)定機(jī)體在一定時(shí)間內(nèi)所消耗的食物，或者測(cè)定機(jī)體所產(chǎn)生熱量與所做的外功，都可以測(cè)算出機(jī)體的能量代謝率。測(cè)定機(jī)體單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的總熱量，通常有兩種方法：直接測(cè)熱法(directcalorimetry)和間接測(cè)熱法(indirectcalorimetry)。直接測(cè)熱法(directcalorimetry)如果一個(gè)人不做任何外功的話，則測(cè)定其在給定時(shí)間內(nèi)機(jī)體總的散熱量，即可算出整個(gè)機(jī)體的能量代謝率。將受試者置于一個(gè)特制的密閉、絕熱房間內(nèi)，機(jī)體所散發(fā)的熱量加熱了居室內(nèi)管道中的水，根據(jù)流過(guò)管道的水量和溫度差，就可算出水所吸收的熱量，即機(jī)體的產(chǎn)熱量。直接測(cè)熱法設(shè)備復(fù)雜，操作困難，一般只用于實(shí)驗(yàn)研究。間接測(cè)熱法(indirectcalorimetry)在一般的化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物的量與產(chǎn)物的量呈一定的比例關(guān)系，稱為定比定律。例如，氧化1mol葡萄糖，需要消耗6mol的O2，同時(shí)產(chǎn)生6mol的CO2和6mol的H2O,并且釋放一定的熱量。其反應(yīng)式如下：C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O+△H同一種化學(xué)反應(yīng)不論中間步驟怎樣，也不論反應(yīng)條件差異如何，這種定比關(guān)系不變。根據(jù)定比關(guān)系，測(cè)出一定時(shí)間內(nèi)人體氧化分解的糖、脂肪、蛋白質(zhì)的量，即可推算出機(jī)體在該段時(shí)間內(nèi)所產(chǎn)生的總熱量。但是，必須先解決兩個(gè)問(wèn)題：一是了解每種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)氧化分解時(shí)各產(chǎn)生多少熱量；二是分清三種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)各氧化了多少。(1)與能量測(cè)定有關(guān)的幾個(gè)概念食物的熱價(jià)(thermalequivalent)1g某種食物氧化(或在體外燃燒)時(shí)所釋放的能量稱為該食物的熱價(jià)，分為生物熱價(jià)(biologicalthermalequivalent)和物理熱價(jià)(physicalthermalequivalent)。前者指食物在體內(nèi)經(jīng)生物氧化釋放的熱量，后者指食物在體外燃燒時(shí)釋放的熱量。糖、脂肪的生物熱價(jià)和物理熱價(jià)相等，而蛋白質(zhì)的生物熱價(jià)低于物理熱價(jià)，說(shuō)明蛋白質(zhì)在體內(nèi)不能被完全氧化。三種主要食物的熱價(jià)見(jiàn)表7-1。表7—1三種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)氧化時(shí)的幾種數(shù)據(jù)營(yíng)養(yǎng)產(chǎn)熱量(KJ/g)耗O2量CO2產(chǎn)量氧熱價(jià)呼吸商)八、、物質(zhì)物理熱價(jià)生物熱價(jià)營(yíng)養(yǎng)學(xué)熱價(jià)*(L/g)(L/g)(KJ/L)(RQ)糖17.1517.1516.70.830.8321.001.00蛋白質(zhì)23.4317.9916.70.950.7618.800.80脂肪39.7539.7537.72.031.4319.700.71食物的氧熱價(jià)(thermalequivalentofoxygen)食物氧化時(shí)所消耗的氧量與所產(chǎn)生的熱量有一定的關(guān)系。通常將某種食物氧化時(shí)消耗1L氧所產(chǎn)生的熱量，稱為該種食物的氧熱價(jià)。這個(gè)概念應(yīng)用于整體就可以根據(jù)機(jī)體在一定時(shí)間內(nèi)的耗氧量推算其能量代謝率。呼吸商(respiratoryquotient,RQ)機(jī)體從外界攝取O2供物質(zhì)氧化分解所需，同時(shí)將代謝終產(chǎn)物CO2排出體外。單位時(shí)間內(nèi)機(jī)體呼出的co2的量與吸入的O2的量的比值稱為呼吸商。各種供能物質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)氧化時(shí)產(chǎn)生的co2的量與消耗的O2的量的比值稱為該物質(zhì)的呼吸商。嚴(yán)格地講，應(yīng)該以CO2與O2的克分子數(shù)(mol)來(lái)表示呼吸商。因?yàn)樵谕粶囟群蜌鈮簵l件下，容積相等的不同氣體，其分子數(shù)是相等的，因此通常用容積數(shù)(ml)來(lái)計(jì)算CO2產(chǎn)量與O2消耗量的比值，即：產(chǎn)生CO2的mol數(shù) 產(chǎn)生CO2的ml數(shù) RQ= =消耗O2的mol數(shù) 消耗O2的ml數(shù)各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，無(wú)論是在體內(nèi)氧化還是在體外燃燒，它們的耗o2量與co2產(chǎn)量都取決于該種物質(zhì)的化學(xué)組成。糖的一般分子式為(CH2O)，氧化時(shí)消耗的O2與產(chǎn)生的。02的2n 2 2分子數(shù)相等，因此糖的呼吸商是1；脂肪和蛋白質(zhì)的呼吸商分別是0.71和0.8。呼吸商能比較準(zhǔn)確地反應(yīng)機(jī)體各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)氧化分解的比例情況。在日常生活中，人的膳食一般為糖、脂肪和蛋白質(zhì)的混合膳食，呼吸商變動(dòng)于0.71—1.0之間，平均為0.85。若能源主要來(lái)自糖，則呼吸商接近于1.0；若主要依靠脂肪供能，則呼吸商接近于0.7；在長(zhǎng)期饑餓或身體極度消耗情況下，能源主要來(lái)自機(jī)體蛋白質(zhì)的分解，此時(shí)呼吸商接近于0.8。一般情況下，體內(nèi)能量主要來(lái)源于糖和脂肪的氧化，蛋白質(zhì)的因素可忽略不計(jì)。為了計(jì)算方便，常根據(jù)糖和脂肪按不同比例混合時(shí)所產(chǎn)生的co2量與耗O2量計(jì)算出相應(yīng)的呼吸商，這種呼吸商稱為非蛋白呼吸商(non-proteinrespiratoryquotient,NPRQ)(見(jiàn)表7-2))表7-2非蛋白呼吸商和氧的熱價(jià)窮也枷 韭著白吟噪商 氧 化 的 %糖(％)脂肪(％)

0.7070.00100.019.610.711.1098.919.620.724.7695.219.670.738.4091.619.720.7412.088.019.780.7515.684.419.830.7619.280.819.880.7722.877.219.930.7826.373.719.980.7929.970.120.030.8033.466.620.090.8136.963.120.140.8240.359.720.190.8343.856.220.240.8447.252.820.290.8550.749.320.340.8654.145.920.400.8757.542.520.450.8860.839.220.500.8964.235.820.550.9067.532.520.600.9170.829.220.650.9274.125.920.700.9377.422.620.760.9480.719.320.820.9584.016.020.860.9687.212.820.910.9790.49.5820.960.9893.66.3721.010.9996.83.1821.071.00100.00.0021.12（2）測(cè)定方法間接測(cè)熱法是根據(jù)物質(zhì)氧化過(guò)程中的定比關(guān)系進(jìn)行能量測(cè)算的。具體方案如下：測(cè)定機(jī)體在一定時(shí)間內(nèi)的耗02量與CO2產(chǎn)量：一般有兩種方法，閉合式測(cè)定法和開(kāi)放式測(cè)定法。閉合式測(cè)定法一般是通過(guò)肺量計(jì)和CO2吸收系統(tǒng)，令受試者通過(guò)口瓣呼吸一個(gè)密閉容器中的02，呼出的CO2由裝在氣體回路中的CO2吸收劑來(lái)吸收（見(jiàn)圖7-1）。根據(jù)容器中02的減少量算出單位時(shí)間內(nèi)的耗02量；根據(jù)實(shí)驗(yàn)前后CO2吸收劑的重量差，算出單位時(shí)間內(nèi)的CO2產(chǎn)量。開(kāi)放式測(cè)定法是在機(jī)體呼吸空氣的條件下測(cè)定耗02量與CO2產(chǎn)量的方法，其原理是采集受試者一定時(shí)間內(nèi)的呼出氣，通過(guò)氣量計(jì)測(cè)定呼出氣量并分析呼出氣中02和CO2的容積百分比。由于吸入氣是空氣，所以其中的02與CO2的容積百分比不必另測(cè)。根據(jù)吸入氣與呼出氣中02與CO2的容積百分比的差數(shù)，即可算出該時(shí)間內(nèi)的耗02量和CO2產(chǎn)量，并算出混合呼吸商。

砂激軍單悅時(shí)創(chuàng)內(nèi)的託Mil攬砂激軍單悅時(shí)創(chuàng)內(nèi)的託Mil攬圖7—1代謝率測(cè)定結(jié)構(gòu)模式圖測(cè)定尿氮排出量：尿中含氮物質(zhì)主要是蛋白質(zhì)的分解產(chǎn)物，因此可以通過(guò)尿氮來(lái)估算體內(nèi)蛋白質(zhì)的氧化量及其產(chǎn)熱量。蛋白質(zhì)的一般分子組成中氮約占16%，幾乎完全從尿中排出。lg尿氮相當(dāng)于氧化分解了6.25g蛋白質(zhì)，由表7-1中查出蛋白質(zhì)的熱價(jià)及其對(duì)應(yīng)的耗O2量與CO2產(chǎn)量。在總的耗O2量與CO2產(chǎn)量中扣除蛋白質(zhì)氧化代謝的部分，根據(jù)剩下的耗02量與CO2產(chǎn)量計(jì)算出NPRQ。從表7-2中查出該NPRQ所對(duì)應(yīng)的氧熱價(jià)，從而算出非蛋白質(zhì)食物的產(chǎn)熱量。計(jì)算出總熱量：即蛋白質(zhì)食物產(chǎn)熱量與非蛋白質(zhì)食物產(chǎn)熱量之和。其具體測(cè)算方法舉例如下：首先測(cè)定受試者一定時(shí)間內(nèi)的耗O2量與CO2產(chǎn)量。假定該受試者24小時(shí)的耗O2為400L,CO2產(chǎn)量為340L，尿氮排出量為12g。根據(jù)這些數(shù)據(jù)可計(jì)算出其24小時(shí)產(chǎn)熱量。蛋白質(zhì)代謝： 氧化量=12X6.25g=75g產(chǎn)熱量=18kJ/g（生物熱價(jià)）X75g=1350kJ耗O2量=0.95L/g（氧熱價(jià)）X75g=71.25LCO2產(chǎn)量=0.76L/gX75g=57L非蛋白質(zhì)代謝：耗02量=400L—71.25L=328.75LCO2產(chǎn)量=340L—57L=283LNPRQ=283LF328.75L=0.86查表7-2,NPRQ為0.86時(shí)，氧熱價(jià)為20.40kJ/L。因此，非蛋白代謝的產(chǎn)熱量=328.75LX20.4kJ/L=6706.5kJ。受試者24小時(shí)產(chǎn)熱量:即為24小時(shí)蛋白質(zhì)代謝及非蛋白代謝產(chǎn)熱量之和，即24小時(shí)產(chǎn)熱量：1350kJ+6706.5kJ=8056.5kJ三、影響能量代謝的主要因素（FactorsAffectingEnergyMetabolism)體內(nèi)能夠引起細(xì)胞化學(xué)反應(yīng)增強(qiáng)的因素都可增加代謝率，如肌肉活動(dòng)、精神活動(dòng)、食物的特殊動(dòng)力效應(yīng)等。（一）肌肉活動(dòng)（MuscularExertion）肌肉活動(dòng)是影響能量代謝最顯著的因素。機(jī)體活動(dòng)的輕微增加就會(huì)提高代謝率。任何單塊肌肉發(fā)生一次最大收縮時(shí)，可在幾秒鐘內(nèi)使產(chǎn)熱量增至安靜時(shí)的100倍。就整體而言，劇烈的肌肉活動(dòng)可使機(jī)體的產(chǎn)熱量在幾秒鐘內(nèi)提高50倍。人在運(yùn)動(dòng)或勞動(dòng)時(shí)耗O2量顯著增加，最多可達(dá)安靜時(shí)的10-20倍。即使肌肉運(yùn)動(dòng)停止后，耗O2量依然維持在較高狀態(tài)。這是因?yàn)槿嗽谶M(jìn)行劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，骨骼肌的耗O2量猛增，但由于循環(huán)、呼吸等功能只能逐漸增加，不能很快地滿足機(jī)體的需要，骨骼肌因而處于相對(duì)缺氧的狀態(tài)，稱為氧債(oxygendebt)。此時(shí)機(jī)體通過(guò)儲(chǔ)備的高能磷酸鍵和進(jìn)行無(wú)氧糖酵解來(lái)供能。肌肉活動(dòng)停止一段時(shí)間后，循環(huán)、呼吸活動(dòng)仍將維持在較高水平上，以攝取更多的氧來(lái)償還氧債。肌肉活動(dòng)的強(qiáng)度稱為肌肉工作的強(qiáng)度，即勞動(dòng)強(qiáng)度。勞動(dòng)強(qiáng)度通常用單位時(shí)間內(nèi)機(jī)體的產(chǎn)熱量來(lái)表示，也就是說(shuō)，能量代謝率可以作為評(píng)估勞動(dòng)強(qiáng)度的指標(biāo)。從表7-3中可以看出勞動(dòng)或運(yùn)動(dòng)時(shí)能量代謝率的增長(zhǎng)情況。表7-3勞動(dòng)或運(yùn)動(dòng)時(shí)的能量代謝值肌肉活動(dòng)形式平均產(chǎn)熱量[kJ/(m2?min)]靜臥休息2.73出席會(huì)議3.40擦窗8.30洗衣物9.89掃地11.36打排球17.04踢足球24.96(二)精神活動(dòng)(EmotionalState)安靜狀態(tài)下，有大約15%的循環(huán)血量進(jìn)入腦循環(huán)系統(tǒng)，說(shuō)明腦組織的代謝水平是很高的。據(jù)測(cè)定，安靜狀態(tài)下，100g腦組織的耗O2量為3.5ml/min,約為安靜肌肉組織耗O2量的20倍，氧化的葡萄糖量為4.5mg/min。但在睡眠中和在活躍精神活動(dòng)情況下，腦中葡萄糖的代謝率卻幾乎沒(méi)有差異。人在平靜思考問(wèn)題時(shí)，產(chǎn)熱量增加一般不超過(guò)4%，對(duì)能量代謝率的影響不大。但在精神處于緊張狀態(tài)如煩惱、恐懼或強(qiáng)烈的情緒激動(dòng)時(shí)，由于隨之出現(xiàn)的無(wú)意識(shí)的肌緊張以及刺激代謝的激素釋放增多等原因，產(chǎn)熱量顯著增加。因此，測(cè)定基礎(chǔ)代謝率時(shí)，受試者必須摒除精神緊張的影響。食物的特殊動(dòng)力效應(yīng)(SpecificDynamicAction,SDA)人在進(jìn)食一段時(shí)間后(1小時(shí)到7?8小時(shí)這段時(shí)間)，即使處于安靜狀態(tài)，機(jī)體的產(chǎn)熱量也要比進(jìn)食前有所增加。食物的這種刺激機(jī)體產(chǎn)生額外熱量消耗的現(xiàn)象稱為食物的特殊動(dòng)力效應(yīng)。蛋白質(zhì)的食物特殊動(dòng)力效應(yīng)為30%，糖和脂肪的分別為6%和4%，可見(jiàn)蛋白質(zhì)的食物特殊動(dòng)力效應(yīng)最為顯著。食物特殊動(dòng)力效應(yīng)產(chǎn)生的機(jī)制，目前還不十分清楚。環(huán)境溫度(EnvironmentalTemperature)能量代謝率與環(huán)境溫度的關(guān)系曲線呈“U”形。環(huán)境溫度在20?30°C時(shí)機(jī)體能量代謝率最為穩(wěn)定，當(dāng)環(huán)境溫度低于體溫時(shí)，機(jī)體通過(guò)寒戰(zhàn)、肌肉緊張度增強(qiáng)等保暖機(jī)制使代謝率升高，環(huán)境溫度低于20C時(shí)，代謝率即開(kāi)始增加，10C以下時(shí)，顯著增加；當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò)體溫后，代謝率也增加，溫度每升高1C,機(jī)體的代謝率增加14%。其他影響能量代謝的因素(OtherFactorsAffectingEnergyMetabolism)幼兒的能量代謝率高于成人，并隨年齡的增長(zhǎng)而逐漸下降。甲狀腺激素可顯著增加機(jī)體的能量代謝率。另外，雄激素、生長(zhǎng)激素、發(fā)熱及交感神經(jīng)興奮等均可提高機(jī)體的能量代謝率。睡眠及營(yíng)養(yǎng)不良時(shí)機(jī)體的能量代謝率降低。四、基礎(chǔ)代謝(BasalMetabolism)基礎(chǔ)代謝是指基礎(chǔ)狀態(tài)下的能量代謝，單位時(shí)間內(nèi)的基礎(chǔ)代謝稱為基礎(chǔ)代謝率(basalmetabolismrate,BMR)?；A(chǔ)狀態(tài)是指滿足以下條件的一種狀態(tài)：清晨、清醒、空腹(禁食12h以上)、靜臥，未作任何肌肉活動(dòng)；前夜睡眠良好，測(cè)定時(shí)無(wú)精神緊張；室溫20?25Co這種狀態(tài)下，體內(nèi)能量消耗只用于維持基本的生命活動(dòng)，能量代謝比較穩(wěn)定。BMR一般用單位時(shí)間內(nèi)每平方米體表面積(bodysurfacearea)的產(chǎn)熱量來(lái)衡量，通常以kJ/m2?h來(lái)表示。BMR與體表面積基本上成正比，而與體重不成比例。若以每公斤體重的產(chǎn)熱量進(jìn)行比較，小動(dòng)物的產(chǎn)熱量要比大動(dòng)物的高許多，而以每平方米體表面積的產(chǎn)熱量進(jìn)行比較，則不論體積的大小，各種動(dòng)物每平方米體表面積每24小時(shí)的產(chǎn)熱量很接近。測(cè)量和計(jì)算體表面積時(shí)常采用Stevenson公式：體表面積(m2)=0.0061X身高(cm)+0.0128X體重(kg)￡.1592另外，體表面積還可根據(jù)圖7-2直接求出。方法是：將兩條列線上受試者相應(yīng)的身高和體重連成一條直線，此直線與中間的體表面積列線的交點(diǎn)即為此人的體表面積。圖—2人伸;衣面幟測(cè)寡用圖通常采用簡(jiǎn)略法測(cè)定和計(jì)算BMR。將呼吸商設(shè)為0.82，其對(duì)應(yīng)的氧熱價(jià)是20.18KJ/L,只需測(cè)出一定時(shí)間內(nèi)的耗02量和體表面積，就可進(jìn)行BMR的計(jì)算。如某受試者在基礎(chǔ)狀態(tài)下，1小時(shí)的耗02量為12L,其體表面積為1.5m2,則其BMR為：20.18KJ/LX12L/hF1.5m2=161.4KJ/(m2?h)。BMR隨性別、年齡等不同而有生理變動(dòng)。當(dāng)其他情況相同時(shí)，男子的BMR平均比女子的高；年幼兒比成人高，年齡越大，代謝率越低。我國(guó)人BMR的水平，男女各年齡組的平均值如表7-4。表7—4我國(guó)人正常的BMR平均值[kJ/(m2?h)]年齡11-1516-1718-1920-3031-4041-5051以上男性195.5193.4166.2157.8158.6154.0149.0女性172.5181.7154.0146.5146.9142.4138.6一般來(lái)說(shuō)，BMR的實(shí)測(cè)值同上述正常平均值比較，相差在土10%?15%之內(nèi)，都屬正常。當(dāng)相差值超過(guò)20%時(shí)，就具有病理學(xué)意義。在各種疾病中，甲狀腺功能的改變總是伴有BMR的異常變化，甲狀腺功能亢進(jìn)時(shí)BMR可比正常值高出25%?80%；甲狀腺功能低下時(shí)，BMR可比正常值低20%?40%。因此，BMR的測(cè)定是臨床診斷甲狀腺疾病的重要輔助方法。其他如腎上腺皮質(zhì)及腺垂體功能低下、阿狄森病、腎病綜合癥等也常伴有BMR降低。當(dāng)人體發(fā)熱時(shí)，BMR將升高，一般來(lái)說(shuō)，體溫每升高1°C,BMR可升高13%。除BMR外，肺活量、心輸出量、主動(dòng)脈與氣管的橫截面、腎小球?yàn)V過(guò)率等也都與體表面積呈一定的比例關(guān)系。第二節(jié)體溫及其調(diào)節(jié)一、體溫(BodyTemperatur?體內(nèi)肌肉運(yùn)動(dòng)、食物吸收以及其他維持基本代謝率的生命活動(dòng)都會(huì)產(chǎn)生熱量，因此機(jī)體都具有一定的體溫。爬行類、兩棲類、魚(yú)類等低等動(dòng)物對(duì)體溫的調(diào)節(jié)能力比較原始，其體溫隨環(huán)境溫度的變化而變化，稱為“冷血?jiǎng)游铩?poikilothermicanimal)，又稱“變溫動(dòng)物”；鳥(niǎo)類和哺乳動(dòng)物可通過(guò)下丘腦的調(diào)控維持較為恒定的體溫，稱之為“恒溫動(dòng)物”(homeothermicanimal，。(一)體核溫度和體表溫度(CoreTemperatureandShellTemperature)我們通常所說(shuō)的體溫是指機(jī)體深部組織的平均溫度，即體核溫度(coretemperature)。體核溫度指心、肺、腦、腹腔內(nèi)臟等機(jī)體深部組織的平均溫度，比較穩(wěn)定，晝夜變化幅度在±0.6C之內(nèi)。由于體內(nèi)各器官的代謝水平不同，它們的溫度略有差別。安靜時(shí)，肝臟代謝活動(dòng)活躍，溫度最高，其次是腦、心臟和消化腺；運(yùn)動(dòng)時(shí)，骨骼肌的溫度最高。由于血液的不斷循環(huán)，深部各器官的溫度會(huì)經(jīng)常趨于一致，因此體核血液的溫度可以代表內(nèi)臟器官溫度的平均值。因?yàn)轶w核溫度及體核血液溫度不易測(cè)試，臨床上通常用腋窩溫度(axillarytemperature)、口腔溫度(oraltemperature)和直腸溫度(rectaltemperature)來(lái)代表體溫。直腸溫度的正常值為36.9?37.9°C,比較接近體核溫度。口腔溫度的正常值為36.7?37.7°C,因其測(cè)量比較方便，且所測(cè)溫度比較準(zhǔn)確，是常用的體溫測(cè)量方法，但對(duì)于哭鬧的小兒和躁狂的病人不宜采用。腋窩是臨床上采用比較廣泛的測(cè)溫部位,但腋窩皮膚表面溫度較低,必須使上臂緊貼胸廓,使腋窩密閉形成人工體腔,機(jī)體內(nèi)部的熱量才能逐漸傳導(dǎo)過(guò)來(lái),且測(cè)量時(shí)必須保證足夠的測(cè)量時(shí)間，一般在10分鐘左右，腋窩溫度的正常值為36.0?37.4C。食管中央部分的溫度與右心的溫度大致相等,鼓膜溫度變化與下丘腦溫度變化一致,且它們體溫調(diào)節(jié)反應(yīng)的時(shí)間和變遷過(guò)程也很一致，因此在實(shí)驗(yàn)研究中常將食管溫度作為體核溫度的指標(biāo)，將鼓膜溫度作為腦組織溫度的指標(biāo)。體表溫度(shelltemperature)是指人體外周組織即表層的溫度，包括皮膚、皮下組織和肌肉等部位的溫度。體表溫度不穩(wěn)定，且各部位之間的差異大。特別是皮膚溫度(skintemperature),一般比體核溫度低幾度，受環(huán)境和衣著等情況的影響，波動(dòng)的幅度較大，體表各部位皮膚的溫度差也大。皮膚溫度受皮膚和皮下脂肪組織厚度的影響，也受局部血流量的影響。在環(huán)境溫度為23C時(shí)測(cè)定，足部皮膚溫度為27C，手皮膚溫度為30C，軀干為32C，額部為33?34C，四肢末梢皮膚溫度最低，越近軀干、頭部，皮膚溫度最高。在不同的環(huán)境溫度下，體核與體表溫度的相對(duì)比例可出現(xiàn)較大的變動(dòng)，在較冷的環(huán)境中，體核溫度分布區(qū)域較小，主要集中在頭部和胸腹內(nèi)臟，在體表與體核之間存在著明顯的溫度梯度；在炎熱的環(huán)境中，體核溫度可擴(kuò)展到四肢(見(jiàn)圖7-3)。A,樂(lè)抵制證劌I RF評(píng)嶇召於畔3不問(wèn)環(huán)低里麼下扎體件兌忻布￥(二)體溫的正常變動(dòng)(ArrangementofBodyTemperature)恒溫動(dòng)物的體溫是相對(duì)穩(wěn)定的，但并不是一成不變的。在生理情況下，體溫受晝夜、年齡、性別等因素的影響而有所變化，但變化幅度小，一般不超過(guò)1°C。晝夜節(jié)律(Circadianrhythm)在一晝夜之間，體溫呈周期性波動(dòng)，清晨6時(shí)最低，午后6時(shí)最高，波動(dòng)幅度正常不超過(guò)1°C,這種晝夜的周期性波動(dòng)稱為晝夜節(jié)律。除體溫外，體內(nèi)還有許多生理活動(dòng)按一定的時(shí)間順序發(fā)生變化，如血細(xì)胞數(shù)、細(xì)胞內(nèi)的酶活性、激素分泌等，這種變化的節(jié)律稱為生物節(jié)律(biorhythm)。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)提示，下丘腦視交叉上核可能是生物節(jié)律的控制中心。性別(sex)成年女子的體溫平均比男子高約0.3°C。女子的基礎(chǔ)體溫(basaltemperature)隨月經(jīng)周期而發(fā)生變動(dòng)，在月經(jīng)期和月經(jīng)后的前半期較低，排卵日最低，排卵后體溫升高。這種體溫變化規(guī)律同血中孕激素的變化相一致。年齡(age)一般來(lái)說(shuō)，兒童的體溫較高，老年人的體溫較低。新生兒，尤其是早產(chǎn)兒，因其體溫調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)發(fā)育還不完善，調(diào)節(jié)體溫的能力差，他們的體溫容易受環(huán)境因素的影響而變動(dòng)。老年人因基礎(chǔ)代謝率低，體溫也偏低。4.其他(others)肌肉活動(dòng)時(shí)代謝增強(qiáng)導(dǎo)致產(chǎn)熱量增加，體溫升高，此外情緒激動(dòng)、精神緊張、進(jìn)食及甲狀腺激素增多等因素都會(huì)使體溫升高，而在應(yīng)用麻醉藥及甲狀腺激素減少等情況下，體溫往往會(huì)下降。二、體熱平衡(BalanceofBodyHeat正常體溫的相對(duì)穩(wěn)定能夠得以維持，是在體溫調(diào)控(thermoregulation)機(jī)制的控制下，產(chǎn)熱(heatproduction)和散熱(thermolysis)過(guò)程處于動(dòng)態(tài)的平衡。產(chǎn)熱(HeatProduction)機(jī)體熱量的產(chǎn)生是伴隨著代謝過(guò)程而產(chǎn)生的，因此肌肉運(yùn)動(dòng)、精神活動(dòng)、食物的特殊動(dòng)力效應(yīng)、激素作用以及交感神經(jīng)活動(dòng)等可引起機(jī)體代謝增強(qiáng)的因素都能引起機(jī)體產(chǎn)熱量增加。然就整體體溫而言，肝臟和骨骼肌是人體主要的產(chǎn)熱器官。安靜狀態(tài)下，肝臟作為人體代謝最旺盛的器官，產(chǎn)熱量最大。機(jī)體劇烈運(yùn)動(dòng)或在寒冷環(huán)境中骨骼肌發(fā)生緊張性收縮時(shí)，骨骼肌的產(chǎn)熱量成為體內(nèi)熱量的主要來(lái)源。劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，骨骼肌的產(chǎn)熱量可增加40倍。人在寒冷環(huán)境中主要依靠戰(zhàn)栗(shivering)來(lái)增加產(chǎn)熱量。戰(zhàn)栗是骨骼肌發(fā)生不隨意的節(jié)律性收縮的表現(xiàn)，其節(jié)律為9?11次/分鐘。戰(zhàn)栗時(shí)屈肌和伸肌同時(shí)收縮，不做外功，因此產(chǎn)熱量大，此時(shí)機(jī)體代謝率可增加4?5倍。機(jī)體受寒冷刺激時(shí)，首先出現(xiàn)寒冷性肌緊張(thermalmuscletone)或稱寒戰(zhàn)前肌緊張(pre-shiveringtone),此時(shí)代謝率即已增加，如果寒冷刺激繼續(xù)作用，便在寒冷性肌緊張的基礎(chǔ)上產(chǎn)生戰(zhàn)栗，使產(chǎn)熱量大大增加，以維持機(jī)體在寒冷環(huán)境中的體熱平衡。除戰(zhàn)栗產(chǎn)熱外，機(jī)體熱量的另一重要來(lái)源是褐色脂肪組織(brownfat)，尤其對(duì)于嬰幼兒，其意義更大。較之成人，褐色脂肪組織在嬰幼兒體內(nèi)含量稍多，主要分布在兩肩胛之間、頸背部、胸腔及腹腔大血管周?chē)约绑w內(nèi)其他散在部位。褐色脂肪細(xì)胞內(nèi)含有許多線粒體，可產(chǎn)生大量的ATP，因而產(chǎn)生大量的熱。在褐色脂肪組織，脂肪細(xì)胞接受廣泛的交感神經(jīng)支配，刺激交感神經(jīng)，其末梢釋放去甲腎上腺素，作用于03受體，使脂肪分解加速，也使線粒體內(nèi)脂肪酸氧化加強(qiáng)，從而增加機(jī)體的產(chǎn)熱量。機(jī)體的產(chǎn)熱活動(dòng)受神經(jīng)、體液等多因素的調(diào)節(jié)。體液因素：腎上腺素和去甲腎上腺素可刺激產(chǎn)熱，作用迅速，持續(xù)時(shí)間短；甲狀腺激素也是刺激機(jī)體產(chǎn)熱的重要內(nèi)分泌因素，其作用特點(diǎn)是作用緩慢但持久。甲狀腺機(jī)能亢進(jìn)病人因其甲狀腺激素分泌過(guò)多而致的一個(gè)突出癥狀即是基礎(chǔ)代謝率增高，產(chǎn)熱量增加，喜涼怕熱。神經(jīng)因素：寒冷刺激可使交感神經(jīng)產(chǎn)生興奮，一方面增強(qiáng)腎上腺髓質(zhì)的活動(dòng)，使腎上腺素和去甲腎上腺素釋放增多，增加產(chǎn)熱；另一方面增加褐色脂肪組織的產(chǎn)熱量。散熱(Thermolysis)如前所述，機(jī)體的大部分熱量產(chǎn)自深部器官，主要是肝臟、腦、心臟以及運(yùn)動(dòng)時(shí)的骨骼肌，然后由深部組織器官轉(zhuǎn)移到皮膚并散發(fā)到空氣及周?chē)h(huán)境中。機(jī)體熱量的散失取決于以下兩個(gè)因素：(1)熱量由體核傳導(dǎo)到體表的速度；(2)熱量由皮膚散失到周?chē)h(huán)境中的速度。1.熱量由體核向體表的轉(zhuǎn)移(heatconductionfromthebodycoretothebodyshell)雖然皮膚溫度可以接近環(huán)境溫度，但體核溫度始終是相對(duì)恒定的，皮下的隔熱系統(tǒng)(insulatorsystem)對(duì)于維持此恒定體溫起著非常有效的作用。皮膚、皮下組織尤其是皮下脂肪組織是機(jī)體熱的絕緣體。如果沒(méi)有血流由機(jī)體內(nèi)部器官流向皮膚，對(duì)男子來(lái)說(shuō)此絕緣體的絕熱效應(yīng)可相當(dāng)于正常著衣隔熱效果的四分之三，對(duì)女性來(lái)說(shuō)，此絕熱效應(yīng)更佳。但我們知道，皮下有豐富的血管分布，血管穿透皮下隔熱組織并立即發(fā)出許多分支，在乳頭下形成動(dòng)脈網(wǎng)，經(jīng)皮下毛細(xì)血管延續(xù)為豐富的靜脈叢(venousplexus)。在機(jī)體的大部分暴露部位如手、足、耳等，血液也經(jīng)過(guò)肌源性的動(dòng)靜脈吻合支(arteriovenousanastomoses)流向皮下靜脈叢。靜脈叢的血流量可在較大的范圍內(nèi)變動(dòng)—占總的心輸出量的0?30%，因此皮膚血流量是決定熱量由體核傳導(dǎo)至體表的一個(gè)非常重要的因素。皮膚血流量增多時(shí)，由體核傳至皮膚的熱量增多，反之，皮膚血流量減少時(shí)，由體核傳出的熱量減少(見(jiàn)圖7-4)。皮膚血流量

的多少，取決于小動(dòng)脈和動(dòng)靜脈吻合支的收縮程度,而血管的收縮程度是由交感神經(jīng)支配的。一禪脈從^7-1皮膚及世卜勿織的血液祈壞2.散熱（thermolysis）人體主要的散熱部位是皮膚，當(dāng)環(huán)境溫度低于體表溫度時(shí)，大部分體熱通過(guò)皮膚以輻射、傳導(dǎo)和對(duì)流等方式散失到周?chē)h(huán)境中，小部分體熱隨呼出氣、尿、糞等排泄物散失（見(jiàn)圖7-5）。墻薩發(fā)（2^.）摟觸傳導(dǎo)（3%）圖—5機(jī)體的散熱機(jī)制（1）輻射（radiation）輻射是人體以紅外線（一種電磁波）的形式將熱量轉(zhuǎn)移給鄰近物體的一種散熱方式。當(dāng)機(jī)體處于寒冷環(huán)境中時(shí)，大部分熱量以輻射的形式散失掉。人體在正常室溫、不著衣的情況下，約有60%的熱量是以這種方式散失的。同樣，熱射線也可以從其他物體輻射給人體。所有溫度在冰點(diǎn)以上的物體都可以發(fā)出這種射線，只是在機(jī)體溫度高于周?chē)h(huán)境時(shí)，機(jī)體輻射的熱量多于機(jī)體所接受的來(lái)自外界的輻射熱量。機(jī)體輻射熱量的多少主要取決于皮膚與周?chē)h(huán)境的溫度差，其次取決于皮膚的散熱面積，如皮膚溫度高于環(huán)境溫度，其溫差越大，散熱量越多；皮膚的有效散熱面積越大，散熱量也越多，如四肢面積較大，因而在輻射散熱中起重要作用。（2） 傳導(dǎo)（conduction）傳導(dǎo)是溫度不同的兩物體表面相互接觸時(shí)發(fā)生的熱交換，熱傳導(dǎo)的效率取決于兩物體間的溫度差和物體的導(dǎo)熱性能。比如人體將熱量傳遞給坐椅、床等物體，由于它們是熱的不良導(dǎo)體，這部分熱量散失很少，僅占機(jī)體散熱量的3%。此外人體脂肪的導(dǎo)熱度也低，肥胖者和女子皮下脂肪較多，由深部傳向皮膚的熱量也相對(duì)較少。水的導(dǎo)熱性能較好，臨床上根據(jù)這個(gè)道理給高熱病人用冰帽、冰袋降溫。機(jī)體散熱量的15%是以傳導(dǎo)的形式散失給周?chē)臍怏w，這主要是由于分子的熱運(yùn)動(dòng)。熱是分子運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)能，皮膚內(nèi)的分子處于不停的振動(dòng)中，這種運(yùn)動(dòng)可以將熱量通過(guò)碰撞傳遞給同它接觸的較冷氣體，從而增加了氣體分子的運(yùn)動(dòng)速度。如果加熱了的氣體不從皮膚近旁流走，一旦與皮膚接

觸部分的氣體溫度達(dá)到皮膚溫度，熱傳導(dǎo)即告停止。如果有新的、較冷的氣體不斷地與皮膚接觸，則熱傳導(dǎo)可繼續(xù)進(jìn)行，這種通過(guò)氣體流動(dòng)實(shí)現(xiàn)熱交換的方式稱空氣對(duì)流(airconvection)。對(duì)流(convection)對(duì)流是指通過(guò)氣體流動(dòng)來(lái)交換熱量的一種散熱方式。是人體首先通過(guò)傳導(dǎo)將熱量傳遞給同皮膚接觸的空氣，然后由于空氣流動(dòng)而將熱量帶走。對(duì)流散熱量的多少，受風(fēng)速的影響，風(fēng)速大，散熱量多，風(fēng)速小則散熱量少。輻射、傳導(dǎo)和對(duì)流散失的熱量取決于皮膚與環(huán)境之間的溫度差，而皮膚溫度受皮膚血流量的控制。皮膚血液循環(huán)的特點(diǎn)是具有豐富的血管網(wǎng)和大量的靜脈叢及動(dòng)-靜脈吻合支，這些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使皮膚血流量可以在較大的范圍內(nèi)變動(dòng)。機(jī)體的體溫調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)正是通過(guò)交感神經(jīng)控制皮膚血管的口徑從而調(diào)節(jié)皮膚的血流量。在炎熱的環(huán)境中，交感神經(jīng)緊張度降低，皮膚小動(dòng)脈開(kāi)放，動(dòng)－靜脈吻合支開(kāi)放，使皮膚的血流量大大增加，因而機(jī)體深部的熱量可以較多地被帶到機(jī)體表層，使皮膚溫度升高，散熱作用增強(qiáng)。在寒冷的環(huán)境中，交感神經(jīng)緊張度增強(qiáng)，皮膚血管收縮，皮膚血流量劇減，使機(jī)體表面仿佛形成了一個(gè)隔熱器，起到防止體熱散失的作用。此外，四肢深部的動(dòng)脈和靜脈是相伴行的，而且深部靜脈呈網(wǎng)狀圍繞著動(dòng)脈，這樣的結(jié)構(gòu)相當(dāng)于在溫度較低的靜脈和溫度較高的動(dòng)脈之間形成了一個(gè)熱量逆流交換系統(tǒng)，交換的結(jié)果是使動(dòng)脈血帶到末梢的一部分熱量又被靜脈血帶回到機(jī)體深部，從而減少了熱量的散失。以上幾種散熱方式對(duì)體溫的調(diào)節(jié)是在皮膚溫度高于環(huán)境溫度的前提下實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)環(huán)境溫度高于或接近皮膚溫度時(shí)，皮膚不僅不能散熱，反而以輻射和傳導(dǎo)的方式從周?chē)h(huán)境中獲得熱量，此時(shí)蒸發(fā)散熱便成了唯一有效的散熱方式。蒸發(fā)散熱(evaporation)蒸發(fā)散熱是機(jī)體通過(guò)水分的蒸發(fā)來(lái)散失熱量的一種方式。皮膚每蒸發(fā)1g水可帶走大約0.6kcal的熱量。蒸發(fā)散熱分為不感蒸發(fā)(insensibleperspiration)和發(fā)汗(sweating)兩種形式。機(jī)體每刻都有一定量的水分通過(guò)皮膚及口腔、呼吸道粘膜蒸發(fā)掉而不為人們所覺(jué)察，這種水分蒸發(fā)叫不感蒸發(fā)。不感蒸發(fā)源自皮膚和口腔、呼吸道粘膜表面水分子的擴(kuò)散，與汗腺活動(dòng)無(wú)關(guān)，因而不受體溫調(diào)節(jié)的控制。在人類，不感蒸發(fā)量約為 50ml/hour(也就是1000ml/d,其中通過(guò)皮膚蒸發(fā)的約為600?800m1),可從機(jī)體帶走熱量12?16kcal/hour。在活動(dòng)或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，不感蒸發(fā)可以增加；嬰幼兒不感蒸發(fā)的速率比成人高，在缺水狀態(tài)下，嬰幼兒更容易發(fā)生脫水，因此在炎熱的夏季，應(yīng)注意多給嬰幼兒補(bǔ)充水分。有些動(dòng)物如狗，通過(guò)熱喘呼吸(panting)散失熱量。這種快速、表淺的呼吸大大增加了從口腔和呼吸道蒸發(fā)的水分，從而增加了熱量的散失。發(fā)汗是汗腺主動(dòng)分泌汗液的過(guò)程，因?yàn)槭强梢愿杏X(jué)到的，又稱可感蒸發(fā)(sensib1eevaporation)0汗液蒸發(fā)可以有效地帶走熱量。人在安靜狀態(tài)下，當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)30°C左右時(shí)便開(kāi)始發(fā)汗；在空氣濕度大、衣著較多時(shí)，氣溫達(dá)25C時(shí)便可發(fā)汗；在進(jìn)行勞動(dòng)或運(yùn)動(dòng)時(shí)，即使?jié)穸仍?0C以下，也可出現(xiàn)發(fā)汗，而且發(fā)汗量很大，可達(dá)1600ml/hour。在某些先天性汗腺缺失的病人，雖然他們可以和正常人一樣耐受寒冷，但在熱帶地區(qū)或氣溫高于皮膚溫度時(shí)，因?yàn)槿狈瓜?，他們常因缺失蒸發(fā)散熱系統(tǒng)而中署死去。當(dāng)汗腺分泌活動(dòng)增強(qiáng)以后，發(fā)汗量的多少取決于環(huán)境濕度，環(huán)境濕度大，汗液不易蒸發(fā)。汗液中水分占99%，固體成分不足1%,主要是NaCl,也有少量KCl及尿素等。汗液是由汗腺主動(dòng)分泌的，不是簡(jiǎn)單的血漿濾出物。剛剛從汗腺分泌出來(lái)的汗液與血漿是等滲的，不含蛋白質(zhì)，Na+和Cl-的濃度分別為142mEq/l和104mEq/l。在流經(jīng)汗腺管腔的過(guò)程中，大部分的Na+和Cl-被重吸收，所以最后排出的汗液是低滲的。因此，當(dāng)人體因大量發(fā)汗而造成脫水時(shí)，常表現(xiàn)為高滲性脫水。汗液重吸收的程度取決于發(fā)汗的速度。當(dāng)汗腺分泌活動(dòng)較弱時(shí)，汗液流經(jīng)導(dǎo)管的速度慢，幾乎全部的Na+和Cl-被重吸收，它們?cè)诠芮恢械臐舛冉抵?mEq/l，使汗液的滲透壓下降，大部分水分隨之被重吸收，從而使管腔中其他成分如尿素、乳酸和鉀離子等被濃縮。當(dāng)汗腺分泌活動(dòng)旺盛時(shí)，腺體分泌大量的汗液，它們流經(jīng)汗腺導(dǎo)管的速度很快，NaCl重吸收量?jī)H為1/2,水分的重吸收也很少。發(fā)汗是一種反射性的神經(jīng)活動(dòng)，視前區(qū)—下丘腦前部是發(fā)汗的中樞，電刺激此部位可引起出汗。人體汗腺受交感膽堿能神經(jīng)支配，因此乙酰膽堿有促進(jìn)汗腺分泌的作用。盡管汗腺本身沒(méi)有腎上腺素能神經(jīng)支配，但循環(huán)血液中的腎上腺素或去甲腎上腺素也可以刺激汗腺的分泌。這種分泌活動(dòng)在運(yùn)動(dòng)時(shí)顯得尤為重要，此時(shí)腎上腺皮質(zhì)活動(dòng)增強(qiáng)使腎上腺素和去甲腎上腺素分泌增多，汗腺活動(dòng)增強(qiáng)使肌肉運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的過(guò)多熱量得以散失。三、體溫調(diào)節(jié)(Thermoregulation)人和其他恒溫動(dòng)物在體溫調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的控制下，通過(guò)增減皮膚的血流量、發(fā)汗、戰(zhàn)栗及激素分泌等方式，調(diào)節(jié)機(jī)體的產(chǎn)熱和散熱過(guò)程，使體溫維持在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的水平。這種調(diào)節(jié)過(guò)程是自主性的，稱為自主性體溫調(diào)節(jié)(autonomicthermoregulation)。自主性體溫調(diào)節(jié)是體溫調(diào)節(jié)的主要方式，是由機(jī)體的自身調(diào)節(jié)系統(tǒng)來(lái)完成的，是通過(guò)神經(jīng)反饋(nervousfeedback)機(jī)制實(shí)現(xiàn)的。體溫調(diào)節(jié)的中樞位于下丘腦。此外，還有一種行為性體溫調(diào)節(jié)(behavioralthermolregulation),是機(jī)體在感受到內(nèi)外環(huán)境溫度變化時(shí)，通過(guò)改變姿勢(shì)和行為，以維持體溫恒定的一種方式。如隨環(huán)境冷熱變化增減衣物等人為的保溫或降溫措施，是對(duì)自主性體溫