人體的體溫調節

            　　人體的體度是恆定的，其內在溫度維持在 37 ℃，也就是所謂核心溫度（core body temperature），位於人體的內部中心大約是繞者臟器，其外圍就是體壁與皮膚。 　　我們可以藉著測量肛門的溫度以代表核心溫度，臨床上測量口腔溫度也是良好的方法，約比核心溫度低 0.25℃。外在氣溫降到 10℃ 甚或更低，有些人即使不穿衣服也能忍受（有些人在冰天雪地泡冰水），當外在溫度升高時，人體也能維持恆定的體溫，但是對一般人來說，溫度過高或大低都不易適應。 　　體溫若高到 41 或 42 ℃（例如劇烈運動或發燒時），只能忍受一段短暫的時間，因為在 42 ℃ 時，體內許多蛋白質分子（尤以酵素分子對生命非常重要）會很快地分解，導致死亡，而細胞內許多代謝反應卻需要在恆定的溫度下才能順利地進行，酵素是代謝過程的重要催化劑，沒有了酵素，細胞也就無法進行代謝作用，因此，維持體溫恆定是非常重要的，這涉及產熱與散熱的平衡，換句話說，我們的身體必須調節產熱與散熱作用以維持體內溫度的恆定。 　　 一、熱平衡

身體的熱 ﹦熱的產生 ﹣熱蒸散 ＋（幅射 ＋ 傳導）

　　產熱是靠肌肉收縮，上式中的幅射與傳導相當穩定，因此，熱的平衡主要是靠熱蒸散（evaporative heat lose），又以出汗為最重要，出汗受神經的管制。 1、產熱 　　體溫升高必需散熱，體溫下降時必需產生熱才能使體溫恢復，因此，要想維持體溫恆定，身體的產熱與散熱必需平衡，若產熱大於散熱，則體溫必定升高，相對地，若散熱多於產熱，則體溫會下降，正常個體會藉著生理調節機制，使產熱與散熱的過程相互平衡，而維持體溫的恆定。

（1）

代謝率與產熱 　　熱是身體代謝食物（異化過程）時所產生的，個體在單位時間將食物中能量轉換的數量稱為代謝率，人體的代謝率約20%，也就是食物中的化學位能有 20% 會被人體用於作工，其餘80%則以熱的方式散失到外界，若一個人在安靜時不做任何的功，那麼其所攝取的食物會全部都以熱的形式散失到外界。 熱的單位是卡，是指1克水上升 1℃ 所需的熱量。

（2）

影響代謝率的因素 　　要會影響食物能量釋放的因素就會影響個體的代謝率。因素很多,如運動、激素、身體的大小、年齡性別、溫度都是。 　　運動會增加產熱,因此就會影響代謝率，運動時肌肉收縮需要能量會增加熱的產生，不過產生的量與肌肉收縮程度有關，據估計，安靜時，每小時約會耗 100卡，走路時約200卡，游泳約耗500卡。熱若不散失，則將使體溫上升。 　　

（3）

激素與代謝率 　　許多激素會影響能量的代謝，如兒茶酚胺與甲狀腺素。兒茶酚胺包括腎上腺素及正腎上腺素，這是交感神經節後神經纖維末梢所釋放出來的物質，也是腎上腺髓質所分泌的化學物質。這兩種化學物質都會促使肝糖分解並放出葡萄糖，增加代謝率。甲狀腺素也會增強代謝率，甲狀腺素分泌不足，代謝率會降低，完全沒有甲狀腺素時，代謝率會下降一半。其他激素如雄性素、胰島素及生長激素也會增強代謝率。

（4）

體型大小與代謝率 　　代謝率與體重並沒有直接的關係，而是與體表面積成正比，因此，代謝率的表示方式是每小時每平方公尺面積消耗多少卡（Cal/m2/hr），以這種方式表示代謝率時，即使身體大小不同，代謝率也很接近，理由很簡單，熱是由體表散發出去的。

（5）

年齡、性別與代謝率 　　代謝率也與年齡有關，出生的時候達最高，此後隨年齡而下降。青年時期因生長之需，代謝率高於成人。就性別來看，體型相同，年齡一樣的男性代謝率較高，原因不清楚。女性在懷孕期間的代謝率較高，這與胎兒生長有關。 　　

（6）

溫度與代謝率 　　代謝過程是一連串的化學反應，溫度上升時會加快化學反應，因此，不論何種原因的發燒都會增加代謝率。 　　氣溫過低時，會促使氈抖，全身肌肉不停地收縮，在這種情況下，肌肉事實上並沒有做功。收縮所產的能量都以熱的形式來維持體溫，這種氈抖會使代謝率在極短時間內提高五倍之多，不過，長期居住在北極地區的居民，其代謝率只比平地居民高 10%～20% 而己。

（7）

基礎代謝率　　 　　基礎代謝（basal metabolic rate；BMR）是在下列四種條件下所測的代謝 率，這四種條件是：禁食12小時，在清晨測量，在測定前受試者必須休息 30～60 分鐘及測定時的空溫是25。C。BMR可當做一種測定代謝率的標準,也方便於比較。 　　　　　　　 2、散熱 　　代謝過程所產生的熱靠下列四種方式散失到外界環境，這四個方式是：輻射、傳導、對流及出汗。 　　

（1）

輻射 　　輻射是指熱以電磁波方式從一個物體傳輸到另一個物體，兩者間並無直接接觸。兩個物體之間的溫差愈大，則熱的傳輸愈大，一個人若不穿上衣坐在 21℃室 內，有60%的熱會經由輻射方式散失掉，相對地，若處在35℃的氣溫下，則身體反而會接受輻射熱。

（2）

傳導（Conduction） 　　傳導是熱傳輸經由物體直接接觸，人體體溫很少是以這樣的方式散失到外界。 　　 　　

（3）

對流（Convection） 　　對流是指人體與流動的氣體或流體之間的熱傳輸過程，事實上，人體與周圍環境氣體間會以傳導分是來傳輸熱能，但是當氣體流動時，則會加速交換作用，這就是對流。 　　　　　　

（4）

蒸散（evaporation） 　　蒸散是指水分從液態轉變為氣態的過程。1 克的水從液體蒸散時會帶走大約0.58 卡的熱量，蒸散是一種連續的過程，水分可以從皮膚、呼吸道及口腔黏膜散失，這樣的散熱方式約佔總散熱量的 20 ％，一般來說，人體不易察覺。 　　

（5）

出汗 　　出汗是指水分從皮膚的汗腺排出，出汗這種方式可由交感神經的管制，這是一種重要的生理散熱方式，在陽光下，由於空氣溫度高，熱會經由太陽藉著輻射與傳導的方式將熱傳給人體，如果空氣潮溼，身體根本無法進行蒸散作用，這時候出汗是非常重要的散熱方法。在一般情況下，出汗會從體表帶走大量的熱。 　　　　　　 二、影響體溫的因素 　　影響體溫的因素很多，舉凡是會影響上述產熱與散熱的因素都會影響體溫，如運動、日夜週期、年齡、疾病、甚至月經週期的時候體溫也會改變。 　　一般來說，運動時體溫會上升，上升多少則與運動的劇烈與否有關，曾經在馬拉松賽跑人的身上測得的體溫是 41℃，不過運動時皮膚的溫度卻較低，原因可能是因運動時出汗，水分蒸散而導致溫度降低。 　　包在臟器之外的部份對維持體溫非常重要，這部份除肌肉外，還有脂肪與皮下的血管，肌肉會產熱，脂肪能隔熱，皮下的血管受交感神經的管制，能擴張或收縮以調整血液流經皮膚的量，皮下動靜脈血管之間的短路或稱動靜脈吻合（arteriovenous shunt）與對流機制。 　　　　 三、體溫的管制 　　人體的體溫管制可分為行為與生理兩種方式。行為管制方面如天冷加添衣服，氣候炎熱就減少穿衣、居住於溫度較低的地方或加裝冷氣機。 　　生理管制則靠交感神經與下視丘的作用，以增加皮膚的血流以便蒸散熱能及出汗。交感神經纖維會調節皮下血管動靜脈間的短路，天冷的時候這個短路就開放，使血液能夠從動脈直接由短路流回靜脈，以減少熱能從皮膚表面散失，相對地，若氣候炎熱，則短路關閉，血液大多從皮下的微血管流回靜脈，增加皮膚的散熱作用。而皮下動靜脈的流動方向又是對流方式，在流動的過程中，動脈血的熱也會傳導給靜脈的血液。 　　下視丘的前部有感溫細胞，能偵測到血液的溫度以及皮下感覺神經纖維傳來的溫度訊息，並與預設點（set point）相比，若高於預設點就開啟身體的散熱系統（包括皮下血管擴張，動靜脈間短路關閉，出汗），同時也會刺激尋找其他解決辦法的慾望（行為方面）。相反地，若低於預設點，那麼身體就必須進行保持體溫的工作，包括血管收縮、豎毛肌豎立起來、開啟動靜脈間短路以及肌肉顫動，行為方面如加穿衣服等。