體溫調節
| 體溫調節 |
|---|
![]() |
|


体温调节(英語:thermoregulation),指生物體內温度感受器接受体内和外在环境温度的刺激,通过体温调节中枢的活动,引起内分泌腺、骨骼肌、皮肤、血管和汗腺等组织和器官活动的改变,使体温维持恒定的过程。
动物的体温调节策略可分为内温性(endothermy)和外温性(ectothermy)。鸟类和哺乳类属于内温动物,主要依靠自身代谢产热维持体温;爬行类、两栖类和鱼类属于外温动物,主要通过外部热源调节体温。内温动物中,体温维持相对恒定的称为恒温动物(homeotherm),体温随环境大幅波动的称为变温动物(poikilotherm)。[1]
人体的体温调节
人体的体温是恒定的,其内在温度约维持在37°C左右,也就是所谓核心温度(core body temperature)。核心温度通常指人体的直肠温度,位于人体的内部中心,绕着脏器,其外围就是体壁与皮肤。
体温若高到41–42°C(如:剧烈运动、发烧)时,体内许多蛋白质分子(尤以酶分子对生命非常重要)会很快地分解,而细胞内许多代谢反应却需要在恒定的温度下才能顺利地进行。酶是代谢过程的重要催化剂,没有了酶,细胞也就无法进行代谢作用。[1]
內溫動物的體溫調節
内温动物(又称恒温动物),通常是鸟类和哺乳类,它们的下丘脑内有体温调节中枢,具有自行调节体温的功能,通常体表具有良好的保温构造,例如:羽毛、毛发。
内温动物在天氣炎热或激烈运动时,皮肤的血管会扩张,使血液量增加,加速体热在体表散失,食欲也同时减少,以减少热量产生。有时,内温动物的汗腺分泌量增加促使体热快速散失。另外,呼吸、排泄及排便也可散失一部分的体热。
内温动物在天氣寒冷时,皮肤的血管会收缩,使血液量减少,抑制体热在体表散失的速度,食欲也同时增加,配合甲状腺分泌甲状腺素的量增加,加速细胞的呼吸作用,以加速热量产生。有时,内温动物的肌肉会不自主地颤栗,皮肤表层产生「鸡皮疙瘩」,以增加体热。[2]
| 皮膚血管 | 食慾 | 汗腺 | 甲狀腺 | 肌肉 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 炎熱時 | 擴張→血液量增加→加速體熱散失 | 減退→不想進食→減少產熱 | 分泌量增加→加速散熱 | 分泌量減少→減緩呼吸作用→減少產熱 | 舒張→減少產熱 |
| 寒冷時 | 收縮→血液量減少→抑制體熱散失 | 增加→進食→加速產熱 | 分泌量減少→抑制散熱 | 分泌量增加→加速呼吸作用→加速產熱 | 不自主顫抖→加速產熱 |
外温动物的体温调节
外温动物(旧称变温动物),通常是指鱼类、两栖类和爬行类等动物,由于缺乏体温调节中枢,无法自行调节体温,因此体温会随着外界环境温度改变而有明显的变化。[1]
外温动物在环境温度大幅改变时,会更换栖息地或休眠的外在行为协助体温不至于变化过大,例如:天气炎热时,它们会躲在阴凉处避免体温过高;天气寒冷时,它们会外出晒太阳,以获取热量。
行为性体温调节
除了生理性调节外,动物还通过行为来维持体温。常见的行为策略包括:
- 更换栖息地:在炎热时寻找阴凉处、洞穴或水体降温;在寒冷时晒太阳或寻找保温场所。
- 群聚:企鹅等动物通过聚集(huddling)减少体表暴露面积以抵御严寒。
- 假死或休眠:冬眠(hibernation)、夏眠(estivation)和每日休眠(daily torpor)是动物在极端温度下降低代谢率、节省能量的策略。
- 舒展姿势:在炎热时伸展身体(如「splooting」)以增加散热面积。[3]
人体体温的变异
正常人体核心温度不是一个固定的数值,而是处于约36–37.5°C的动态范围。口腔温度通常为36.3–37.2°C,直肠温度略高0.3–0.5°C,腋下温度则略低0.3–0.5°C。[4]
体温还受多种因素影响而波动:昼夜节律导致下午体温最高、清晨最低(差异约0.5°C);女性月经周期中,排卵后孕酮可使体温升高0.3–0.6°C;发烧(fever)是下丘脑调定点升高引起的体温上升,是机体对感染的防御反应。此外,年龄、运动、情绪和进食均会对体温产生短暂影响。[1]
温度耐受极限
内温动物的体温耐受范围相对狭窄。人体核心温度低于约35°C(低体温症)或高于约40°C(中暑)即可危及生命。对于外温动物(如昆虫和爬行类),耐受范围则宽得多——例如某些沙漠昆虫可在50°C以上环境中短暂存活。
对人类而言,湿球温度超过约35°C时,即使健康人在静止状态也无法通过出汗有效散热,这一阈值被认为是人体在无人工冷却条件下的生存极限。[5]
植物的体温调节
植物的体温过高时,叶绿素会被破坏而成白色,即「叶片白化」。因此植物也须进行体温调节。[1]
植物可藉由蒸散作用将过多的体热带走,叶片的角质层可以反射阳光,以减少热的吸收。
参考文献
- ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 Guyton, Arthur C.; Hall, John E. Textbook of Medical Physiology 13th. Saunders. 2015. ISBN 978-1-4557-7005-2 (英语).
- ^ Blatteis, Clark M. (编). Physiology and Pathophysiology of Temperature Regulation. World Scientific. 2001. ISBN 978-981-02-3172-9 (英语).
- ^ What does 'splooting' mean?. Dictionary.com. [2026-06-03] (英语).
- ^ Wong, Lena. Temperature of a Healthy Human (Body Temperature). The Physics Factbook. 1997. (原始内容存档于2010-09-26) (英语).
- ^ Evaluating the 35°C wet-bulb temperature adaptability threshold. Science. [2026-06-03] (英语).
