第十二章 體溫的恒定性

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面的明顯差别。

    就目前而論,甲狀腺内分泌的控制問題尚有待于進一步的探讨。

    我們所能肯定知道的全部情況是,基礎代謝率是機體的生理常數之一,其恒定性似乎直接取決于甲狀腺的特有機能,而基礎代謝可靠的恒定性是保持其他各方面的穩态特别是體溫穩态的一個必要條件。

     III 體溫的穩态,和向組織供氧的穩态一樣,是通過改變一個連續過程的速度來達到的。

    我們已知,熱是靠器官的活動連續不停地産生的。

    恒定的溫度可根據需要靠增減散熱或增減産熱來維持。

    我們首先來讨論有關散熱的裝置。

     可以設想有一些條件會促使體溫升高,例如由于劇烈的肌肉運動而産生大量的熱。

    在這種情況下,控制着體表小動脈口徑的血管舒縮神經放松其約束面,使得血管擴張,于是被活動肌肉所加熱的血液更大量地流經這些小動脈以及由它們分出的許多毛細血管,其結果是使皮膚變紅。

    如果周圍空氣溫度低,則帶到皮膚的過多的熱量将通過輻射和傳導散發出去,防止了體溫的升高。

     但如果外界空氣過熱而妨礙了熱的散發,則會喚起另一種作用,即通過蒸發來散熱。

    水在蒸發時要從鄰近物體吸收本身蒸發所需一定量的熱。

    這個事實是生活在幹熱氣候中的人們所熟知的,他們用多孔的陶器罐或帆布袋來冷卻飲水。

    輸送到皮膚的溫熱血量的增加能使皮膚表面滲出汗液。

    正如多孔容器的表面借水汽的蒸發來冷卻其中的水一樣,汗的蒸發也可冷卻皮膚從而冷卻流經該處毛細血管的血液。

    如空氣幹燥,可通過這種方法來散發大量的熱。

    在爐前高溫下作業的鍋爐工和鑄造工就是靠這種方法來耐受住外界高溫的。

    但有時也能遇到有汗腺缺陷的人,具有這種不幸缺陷的人,隻要在夏日的陽光下經過短時間的曝曬後,其體溫就立刻升到41.5℃(将近107°F)。

    如果這種人必須在熱天用力勞動,他唯一能避免發熱的辦法就是不間斷地用水澆濕他的衣服以便讓水蒸發來代替汗的蒸發。

    在一個悶熱的天氣我們所以感到不舒服,是由于蒸汽密度高或空氣潮濕而妨礙了汗水變為水蒸氣,因而阻礙了冷卻作用。

     我們還能通過呼吸道表面的液體蒸發來散發相當大量的熱。

    在冬季的早晨我們可以&ldquo看見呼出的氣&rdquo,那是因為摻入吸入空氣中的水分随呼氣被呼出到寒冷的周圍大氣時立即凝結所緻。

    在熱天,類似的蒸發作用在不斷進行,并靠快速的呼吸來加強蒸發。

    我們人類通常并不靠這種作用來單獨達到降溫的目的,雖然也曾有如下的病例記載:一個由于皮膚萎縮而不能排汗的人在休息和體溫正常時每分鐘呼吸6.32公升空氣,而當他的體溫升至39.9℃(103.8°F)時他的呼吸量幾乎比上述量多達3倍,而且呼吸速度竟達每分鐘90次!在某些低等動物&mdash&mdash例如狗,當它喘息時空氣迅速地通過呼吸道進出,這是它在體溫趨于升高時主要的散熱方法。

    人在劇烈運動過程中或運動後,因為二氧化碳過多而造成劇烈和深重的呼吸,有着巧妙的四重效果:防止肺中二氧化碳的蓄積、保證充足的氧、推動靜脈血液向前以及排出因肌肉活動而産生的過多的熱。

     如我們前面所指出的,機體所産生的大量的熱,乃是其生存活動的必然的副産品。

    從定義來說,基礎代謝代表機體處在靜止狀态時化學氧化的最低程度。

    隻有在完全靜止的狀态下産熱才能降到最低水平。

    因此在高溫環境下,靠限制産熱,得不到多大好處。

    主要還靠我們已讨論過的那些途徑來促進熱的散發。

     IV 如果體溫趨于下降,則會發生一系列有趣的調節作用,總的目的是保持穩定狀态。

    首先,通過皮膚散發的熱要被保留下來。

    為此目的排汗作用要減少到最低程度。

    體表血管收縮以免來自體内的溫暖血液暴露于寒冷的外環境中。

    具有毛皮和羽毛的動物将這些皮膚上的附屬裝置豎立起來,使其間隙内能包含一層較厚的不易導熱的空氣。

    最後這種保護反應,在我們身上隻殘存為不起作用的&ldquo雞皮&rdquo現象,隻在&ldquo雞皮&rdquo的每個小丘上豎立着單根的細小的毛發作為它們在人體上用進廢退的象征。

    為了代替毛皮所能提供的有效保護,人類必須依靠外面的衣着(往往是低等動物的毛皮!)以防止散熱過多。

     除了表面血管收縮和豎毛之外,有趣的是,當身體受冷時還會出現血糖升高的現象。

    豎毛,小動脈收縮及高血糖,這三者是自主神經系統交感部分活躍的象征。

    自然會産生一個問題是不是因寒冷所引起的交感神經沖動而使公認的受交感神經控制的腎上腺素的分泌增多了呢?關于這個問題的解答是有重要意義的,因為腎上腺素不僅和縮小表面血管口徑的交感神經沖動共同作用着,而且,正如哈佛生理學研究所的奧勃和麥克伊弗(McIver)及他們的同事所指出的,還具有加速機體一切部分的氧化過程的能力。

    腎上腺素具有的作用就像打開火爐風門産生的那種效果,氧化會進行的更快。

    所以,如果軀體遇冷會引起腎上腺髓質分泌,則多釋放的腎上腺素将導緻更快地産熱,及時供給機體的特殊需要。

     克萊默(Cramer)等人對腎上腺的鏡下研究說明,将動物暴露在寒冷中會使衍生腎上腺素的物質減少。

    這一點曾被用來證明寒冷能激起腎上腺的分泌,但是也有一種可能,即上述所觀察到的那種結果,是由于寒冷的作用延緩或減少了衍生腎上腺素物質的産生的緣故。

    為了弄清這個事實,還需要更直接的證明。

    哈特曼(Hartman)和他的合作者在巴法羅(Buffalo)提供了這種證據。

    他們用貓的完全去神經的虹膜做實驗。

    用冷水将貓澆濕,或用溫水澆濕後使它受冷時,具備正常腎上