分享

{2011}品茗律附录

 ppk730 2018-12-31

附录:2011年12月5日领悟到{2011}品茗律后写下的关于{2011}品茗律的人与环境部分,是用对话的形式写的,日期是12月8号、9号、10号。

 

2011.11.08  增城  久违阴雨天 

 

地点:增城老P茶室,时间:16:00,室内温度:26.6℃,室内湿度:73.8%RH,环境气压:1005hPa。

 

    老陈午饭后急冲冲赶往深圳会和小新,今天约好老P讨论测试问题,下午赶去增城的路上,阴雨连绵,望着阴霾的天空,小新有点闷闷不乐,咋就今天赶上阴雨天呢?小新的心思老陈当然明白,这对茶友常年论茶,老陈对小新的担忧完全了解,阴雨天气会破坏小新追求的茶香展现,但并不影响老陈追求的口感愉悦性。

 

  百来公里的路程很快到达,老P刚从云南回来不久,老友相见自然开心不已,话题很快从云南转入今天的正题。

 

  今天我们能三人联测茶品吗?小新很急的问老P,只见老P抬头看看仪表,低头摆弄一会仪器,说:宏观参数中的一个不合测试规范的要求,除非我们采取处理措施,不然测试不规范,测试数据也没有参考价值。小新有些愕然,迷惑不解地看着台面上的温湿度计:这里有啥讲究的?老陈有些不以为然:喝茶的吗,还要看什么宏观参数?

 

  老P笑笑:测试数据都与外部环境相关,我们必须尽量减低外部环境对测试数据的影响,因为外部环境是边界条件,并不是茶本身的因素,但是,当我们探测茶本身的因素时,如果外部环境不当而影响测试数据,那么,数据本身就没有参考价值了。我们生活的物理空间诸种宏观性质中,温度与湿度对人体生理功能的影响很大,而H值的测试恰恰是人摄入茶汤后生理的反应,所以我们先要了解一般生理学知识,选择合适的测试规范,这样测试数据在一定的外部环境条件下可重复性就会大大提高而保持一定的精确性。小新扫了一眼温湿度计,突然哦了一声:我明白了,老P你是说温度、湿度有个配合问题,我知道环境中湿度太高人体是以出汗的方式来散发热量,但是出汗显然是存在个体差异,这样的测试数据可能没有参考价值,如果控制在不出汗或者微微出汗状态,那么数据的可靠性就大大提高了。哈哈哈哈哈,老P对小新的敏锐是有所了解的,由衷的开怀大笑:对,果然是高材生。

 

  老陈有些不以为然,常年生活在香港这个高湿环境,出汗有什么出奇,夏季动一动出汗,喝茶出汗,是几乎天天发生的事情,不过想想,今天老P和小新的那番话似乎环境温度、湿度关联了测试数据的可参考性,也就放弃反驳,心想:难道要控制环境来进行测试?老陈喃喃自语后又环视老P的茶室:也没见有啥特别的设计啊。老P看出老陈的心思,说:这样吧,我们先从一般的人体生理学入手,建立测试规范的必要性我想大家都理解了,但是建立规范需要遵循的原则,则是生理学上的前人数据和结论了。

 

  说到这里,老P拿出一本书:《体温生理学》,晃一晃手中的书籍说到:我们先从这里开始好了,了解了一般知识后再深入其他的生理学著作。老陈、小新均点头称好。

 

  老P这时候有点严肃起来,似乎带点痛苦地说到:常年测试,感到必须将环境的宏观参数控制在一个范围内,时间长了领悟到可能是个关于人体的基础代谢问题,必须在人体基础代谢最稳定的区间来完成测试,而人体基础代谢与环境的关系,则是个非常棘手的问题,我们没有专业的测试手段与环境,长时间慢慢探寻环境宏观参数的配合时,才发现,在这本书里,已经有了相关的图示。小新惊愕地说:这意味着浪费了时间,探求这方面花费的时间。是的,老P对浪费的时间有点可惜状:还是要多看前人走过的路,科学就是知识的积累啊。如果都从头做起,那我们也许一事无成。小新有点感慨地点点头。

 

  一个关键的“环境温度对代谢量和体温的影响”,说着,老P拿出一个放大的图示来

 

 

 

  这个图示很重要,它说明存在一个热中性温度区,在这个区域内人体的基础代谢是最稳定的、而且是人体新陈代谢率处于最低的外界环境温度区域。小新这时大叫一声:啊,我明白你寻找这个外界温度区域的意义了,H图的测试本身就是茶汤摄入人体后带给人新陈代谢的影响,如果环境造成新陈代谢本身的不稳定,势必影响测量的精确性,找到一个热中性温度区,在这个区域里人的基础代谢率最低而且最稳定,那么测量数据的可靠性就大大增加了。小新因兴奋而涨红了脸。老P不紧不慢地指向书中这段话:通常在热中性温度区,人和动物消耗的氧气最少,新陈代谢率最低,生热量也最少,机体不必产生更多的热量或依赖冷却机制以保持舒适,所以热中性温度区又叫做热舒适区。小新仔细看了看,自言自语道:消耗的氧气少,新陈代谢率低,生热量最少。再看了看图示:哇,这个热舒适区对测试规范很重要了,而且看图示,区域范围也是蛮广阔的,说到这里,小新又自言自语道:看着广阔,大概也就几度的范围吧,不管怎么说,这个几度范围的区间足以容纳很多季节的实际气候或者人工控制环境的空间了,老P继续。好,老P指了指图示上的C,A,B,D字母处说:关键就是这几个点位代表的环境温度值了,我们先读懂这个图示的意思,体温线在下方,随着环境温度的改变而变化,有段平直的区域,就是字母C到字母D这一段,在这个环境温度区域里,体温稳定,但是看上面人体代谢量的变化,如果人体代谢量变化最低而且最稳定的区域是字母A到字母B这一段,这一段对应的环境温度是24~31℃,但是书中说的:人体最适宜的环境温度为27~29℃,此时机体的代谢最稳定。上临界温度和下临界温度分别为24℃和31℃。环境温度降低时机体散热增多,并通过中枢神经系统的调节作用增加产热以维持体热含量及体温的恒定。产热增加包括基础代谢率增高和安静状态下代谢率增高。但一般所讲的临界温度是指具有重要生理学意义的下临界温度。机体对环境温度适应后下临界温度会发生变化,即使生存环境相同,不同个体的下临界温度也不尽相同。人体对冷环境适应后的下临界温度一般为10℃。 好,老P高高地举起手,有力的挥了挥:H图测试规范的第一个环境宏观参数就是:测试时,环境温度必须控制在27~29℃之间。我们生活在南方的茶友应该遵循这个原则,北方茶友适应寒冷气候,他们的下临界温度低些,或许某些北方茶友可以适当向下放宽测试温度区间。老陈和小新急忙记下了今晚的第一个测试参数值所在的区域。

 

  不过,老P似乎有点不放心地说,这本书的这个图示引自另外一本书《特殊环境生理学》,我找到这本书关于这个图示的地方,说着老P拿出来《特殊环境生理学》,翻开书签标记处读了起来:人体最适的环境温度为27~29℃,此时机体的代谢最稳定。环境温度降低时机体散热增多,并通过中枢神经系统的调节作用增加产热以维持体热含量及体温的恒定。产热增加包括基础代谢率增高和安静状态下代谢率增高。人体安静时的代谢量在一定的环境温度范围内显示最低值,这个环境温度范围称为温度中性区。气温低于这一范围时散热增加,机体代谢亢进、增加产热,以保持体心温度恒定;气温上升超过这一温度范围时,代谢也亢进。温度中性区的上限和下限分别称为上临界温度和下临界温度。但一般所讲的临界温度是指具有重要生理学意义的下临界温度。机体对环境温度适应后下临界温度会发生变化,即使生存环境相同,不同个体的下临界温度也不尽相同。人的下临界温度较高,一般为10℃。老P停下来说:两本书说的差不多,都有安静时这个状态的描述。啊,小新叫出声来:怪不得老P你重视这段,H图测试就是在安静状态下呢。呵呵,老P笑道:那怕不太明显的、容易忽视的状态,我们都尽量去注意,找到出处。现在看这本书的这个图示,两本书相同,描述方面也大致相同,这正是我们需要的描述。不过,老P指了指书中的图示处说,这个图示也是引用了另外一本书《适应的机理--寒冷生理学》,我们找来这本书去看看。说着老P起身去拿书了,老陈似乎有点不解老P的举动:要这么追原始出处吗?小新笑语:科学范式就是如此,要么引用,要么验证后如果发现新东西修正,我们又不是在研究生理学,引用就行,只是碰巧遇到书籍的作者发生引用再引用的情况,这在科学界很正常,老P为安全起见,想找到原始出处而已,别忘记这是我们测试规范的核心问题哦。老陈点点头:嗯,应该慎重点。这时老P拿来了《适应的机理--寒冷生理学》打开书签标记出:就是这里了,图示是一样的,看来是第一作者的试验数据整理的图示,只是字母处有明确的文字说明,字母C处的文字为:适应温度下限,字母D处文字为:适应温度上限,字母A处文字为:下临界温,字母B处的文字为:上临界温,好像这里印刷出问题,温应该是温度了,问题不大。我们看看伊藤真次的描述:一般的恒温动物在安静时的代谢量,在一定范围内显示最低值。气温低于这一范围时因散热量增加,代谢亢进以增加产热量;气温上升超过某一界限时,代谢也会表现亢进。把这一温度范围特称为温度中性区,其上、下限分别称为上临界温度和下临界温度(笑,果然是印刷漏字)。一般所讲的临界温度常指下临界温度。该值在生理上特别重要,会因动物的适应温度而变化,即使相同种类的个体该值也会因风土驯化而不同。适应了高温的动物该值较高(老陈笑了起来),人也有类似倾向

 

  老P拿出伊藤真次的图示如下

 

 

  三本需要的书籍,我们都看过了,也相互印证对比了一下,环境温度对代谢量和体温的影响图示,来源于(日)伊藤真次的《适应的机理--寒冷生理学》,但是缺乏对应温度点的直接测量值,引用伊藤真次的图示的《特殊环境生理学》这段的文字描述,和引用《特殊环境生理学》的《体温生理学》的这段文字描述,关于人体最适宜的环境温度描述相同,均为:27~29℃,未见伊藤真次的描述。《体温生理学》关于下临界温度和上临界温度的数据(哺乳动物、鸟类、人类)比较丰富,伊藤真次关于下临界温度的极地及热带的数据(哺乳动物)比较丰富。不过,说到这里,老P补充说道,环境参数的控制,我们知道了第一个,但是,考虑服装的散热性将使我们陷入无法考量的境地,因此规则上应该是裸露皮肤,短衣短裤。啊,小新又叫出声来:连这都要考虑进来啊。不过小新很快就明白过来,毕竟他学的是理工科,散热不佳的话,皮肤表面接触的服装与皮肤的交界处会形成与外界环境不同的微环境。老陈则陷入沉思,缓缓望望窗外黑沉的夜色,心想下面还不知有多少需要规则的地方,这学理工科的搞起研究来,没日没夜倒也能理解,咋感觉怪怪的?测试还要裸露皮肤,短衣短裤都要考虑。茶不就是茶香和口感嘛,带来愉悦性就是好茶,几十年都是如此判断的,看几天好了,看能折腾出啥名堂来。老陈想着想着差点笑出声来。

 

  天色已晚,看看时间不早了,老P说,大家回去休息吧,明天我们继续其他测试参数的解释工作。老陈,小新同时说:好。怀着复杂、不同的心情,老陈和小新离开了老P的茶室。

 

2011.11.09  增城  阴雨 

 

地点:增城老P茶室,时间:19:00,室内温度:24℃,室内湿度:70%RH,环境气压:1006hPa。

 

  晚饭后三人聚齐,接着昨天的话题,老陈还想着好笑的测试要裸露皮肤,短衣短裤问题,不免先问个清楚:就先说测试着装吧,老P微笑着对老陈说:这些都有道理在里面,等我慢慢道来,也许是我考虑的过于极端,不过测试的时候反正是一个人在可控房间内,这个可控的意思大家一听就明白,就是控制房间的宏观环境参数,如果对数据的产生具有正面的影响,我们何不采用呢?今晚要讨论测试过程中需要控制的第二个环境参数:环境的相对湿度,目的很显然,就是防止环境不当使得测试过程中人体产生热积,这对H图的有效性具有灾难性的后果,老陈你长期生活在香港,对环境的相对湿度应该深有体会,对于生活在广东、香港地区的人来说,一年中大约有一半的时间都会感受到环境湿度对人体的热舒适性产生影响,我们先谈谈人体热舒适这个概念。我们知道,人体不断地进行新陈代谢,这也就不断地产生热量,在进行人体自身生理调节的同时,也与外界环境进行热交换,保证人体产生的热量及时散发到外界环境中去,维持正常的生命活动,热量在体内经组织传导和血液循环进行传递的过程,传到体表的热量按不同的散热方式:辐射、对流、传导和水分蒸发等。可控环境下,最优先关注的就是水分蒸发与环境参数的关系,这是因为水分蒸发分为不显汗和显汗两种形式,如果存在显汗形式的水分蒸发状态,那么人体的差异难于被考量进来,如果仅仅是不显汗的水分蒸发形式,问题就小些。老陈关注的测试过程中的服装问题,就是这个要点的推论而已:尽量裸露皮肤,避免服装引起的人体热积,也避免不同服装问题的考量,短衣短裤就没什么特别的了。但是,不显汗形式的水分蒸发是和环境密切相关的,我们昨天说到测试过程中的第一环境参数选择是根据人体基础代谢最稳定的环境温度区间,那么我们只需在此环境温度区间去选择相应的环境相对湿度范围就可以了。而这个环境相对湿度的选择和环境中的人体热舒适密切相关。目前广泛使用的热舒适评价指标是PMV,一种预测平均投票数,综合了人体变量和环境变量六个影响人体热舒适的因素,代表同一环境下绝大多数人的热感觉,GB/T 18049-2000中这样描述PMV:PMV是一种指数,表明预计群体对于下述7个等级热感觉投票的平均值  +3 热,+2 温暖,+1 较温暖,0 适中,-1 较凉,-2 凉,-3 冷。PMV指数是通过估算人体活动的代谢率及服装的隔热值获得,同时还有几个环境参数 空气温度,平均辐射温度,相对空气流速及空气湿度,这里,服装问题我们可以忽略了,空气温度我们选择了范围,平均辐射温度也可以忽略(我们明天再谈这个问题),相对空气流速也可以忽略掉(可控的环境),剩下的就是存在个体差异的基础代谢率(人体活动也不用考虑,我们测试的时候是基本静坐的姿势),再就是空气湿度了。哈哈哈哈哈哈哈,老P大笑起来:老陈老陈,现在明白那些规则没?我们正是想要消除一些无法考量进来的因素。老陈这时也来了兴趣,变换了一下坐姿,认真听起来。老P继续说明:除了PMV指数,还有一个PPD指标:预测不满意百分比,来表示人群对环境不满意的百分数,一般推荐取PPD为10%,即允许有10%的人不满意,这时的PMV指数在-0.5~+0.5区间,这个规定蛮有趣的,我们常听这差异那差异的,不满意的人在那10%里,我们可以不听,哈哈哈哈哈。老陈和小新这时也跟着大笑起来。言归正传,老P认真地继续讲解:现在我们重点要考虑环境的湿度选择范围了,有了这些指标就好办多了。这时老P拿出一篇论文的复印件来,摊开了论文中的一个表格

 

 

你们看看,根据刚才所说的关于PMV指标和PPD不满意百分比,现在可以做出一个论断来,老P鼓励老陈道,老陈凑前仔细看了看表格,说道:室内空气温度30℃,轻风下,室内空气相对湿度的范围是43~57%,微弱风下是43%,室内空气温度32℃,轻风下只有41%。小新也点了点头:对。呵呵,没想到复杂的问题居然就这么解决了,老陈感叹道。老P接着说:虽然这篇论文的测试没有在我们的第一参数(27~29℃)下进行,不过我们可以估算下我们需要选择的室内空气相对湿度的范围,按照趋势看,如果可控环境存在轻微风,那么大约在50%RH。这个选择符合我们测试过程中的感觉,仅有轻微的显汗水分蒸发现象。老陈和小新同时出了一口气,气氛顿时活跃起来。

 

    别急下结论,我们巩固下这个结论,老P说着又拿出 GB/T 18049-2000来,指着一个图表:人处于坐姿时,座椅可提供 0 clo 至 0.4 clo 额外的隔热值,何况我们可以选择透气良好的藤椅,还有这里,汗衫 0.04 clo ,短裤 0.06 clo ,看这个图示:

 

 

阴影区表示最适温度的舒适范围±Δt,其中 -0.5 < PMV < +0.5 ,相对湿度为 50% 。轻微的主要为坐姿的活动,met=1.2 。1 met = 58.15  ,1 clo = 0.155 。小新看了说:嗯,左下角那个阴影区域,就是我们规则下的测试过程中的区域,包括了着装和轻微坐姿的活动等等,特别是这个图表是在相对湿度 50% 下作出的,对于我们的第二参数选择,更加有说服力。老陈和小新急忙拿出笔,郑重地记下测试过程的第二个环境控制参数:空气相对湿度控制在 50 % RH 左右。

 

    看着老陈、小新兴奋的笑脸,老P开始总结道:结合我们的实际情况,在广东一年中,大部分时间,白天环境的温度都在30℃左右,这就需要借助空调来降温,将测试环境温度调整到我们的宏观控制第一参数:27~29℃之间,保险起见,在27~28℃之间为佳,温度梯度不大,这样空调的风量无需过大,也间接控制了环境的平均风速是轻微风,借助空调降温有个好处就是可以附带将测试环境的相对湿度降下来,一般夏季广东白天的室内湿度常常在 60~80 RH ,实践中控制在空气相对湿度为 50% RH 毫无困难,宏观控制的第二参数也解决了,一箭双雕呢,哈哈哈哈哈。小新兴奋的有点涨红了脸,说:那么我们明天可以开始测试茶品的H图啦?老P摇摇头:不行,解决了可控环境参数,还有其他重要的东西要考虑。老陈不解地看着老P,心想:这家伙花样到挺多。老P说道:今天不早了,明天我们开始讲另外一个问题,是关于测试时间点的问题,那是个内源性的人体体温昼夜节律。小新一下子明白过来:哦,除了稳定的基础代谢(测试时的环境温度范围)及不显汗水分蒸发散热(测试时的环境相对湿度范围)外,不考虑这个因素,确实不行。老陈不解地望望小新,小新对老陈说:你忘记测试茶品的H图是啥?喝过茶汤后的体温变化线啊,如果人体体温昼夜节律不考虑进来,体温的叠加就会影响H图的可参考性。哦,老陈忽然明白了过来,心想:天啊,世界原来如此复杂。

 

 2011.11.10  增城  阴雨

 

地点:增城老P茶室,时间:19:00,室内温度:26.6℃,室内湿度:73.8%RH,环境气压:1005 hPa。

 

    两天来,好像看世界都不同了,老陈走入老P茶室之前,和小新说道,小新不以为然地回应:寻求方法嘛,数据是有说服力的,但是世界是复杂的,数据的局限性很大,但是能有效描述与接近问题的解决,就是一个好方式,比如解决环境的热舒适问题,尽管是寻求不显汗的环境参数,解决的方式用的是统计学的方法和投票机制,今天的话题还在生理学领域,我们随老P一路走下去,思考下以前我们看问题的局限在那里,或者是个眼界问题,我们知道的世界还太窄。

 

  入座后,老P直接切入今晚的正题,拿出个图表来:这是普通生理学书籍上关于人体体温昼夜节律的图示

 

    图3-1 人体体温昼夜节律图示

 

老P扬扬手中的一本书 《生物节律与时间医学》,指点道:先从这里开始吧,“体温的昼夜节律,是最早认识的生理节律之一,也是最明显的一种内源性节律。在正常的生活状态下,人体功能活动与环境昼夜节律同步时,正常人体体温呈现周期为24h 的节律。该节律的基本特征是白天体温较高、夜间体温较低,其昼夜变动的幅度为0.7~1.0℃。人体体温在后半夜04:00前后最低,上午08:00后迅速上升,随后缓慢上升,到下午16:00前后达最高值,之后又转为下降,入夜后下降速度加快,这是人体体温正常昼夜节律的基本模式”。这里,老P说道:有几个问题需要搞清楚,既然是律,那么就有普适性,对所有人都是真,尽管存在个体差异,律是存在的。

 

老陈看了看体温昼夜节律的图示说:嗯,明白老P强调测试时间点的选择问题了,就是说,即使我们没有摄入茶汤,如果我们在中午某个时机开始测量体温,那么也会出现和H图同样的体温线,而且也存在有效突破和有效穿破37℃线,形成一个没有摄入茶汤的H图,这样就显得有点荒谬了。哈哈哈哈哈,三人同时大笑起来。老陈你说的很对,这些细节,都必须被考虑进来,测试数据才有说服力,老P扶扶眼镜继续说道:节律现在被考虑进来了,但是有些细节还得搞清楚,比如,生理学书籍上说的体温,是指什么,人体体温分布是个场,各处都不相同,虽然血液的循环将体内各组织器官的热量带向体表,但是人体的体温分布还是不均匀的,而且在各种环境当中还存在自有的体温控制机制,生理学上将右心血液的温度代表机体深部的平均温度,临床上通常采用测量直肠温度、口腔温度、腋窝温度来表示体温,这个图示的体温,没有交代是什么部位的温度,不过一般生理学或临床应用均是各个部位的温度加权值。对于体温,我们看看体温生理学上的一般性描述,(一)正常体温,Wunderlich 于1868年分析、综合了约25000人、一百万个腋窝温度数据,得出37.0℃为成年人正常体温均值,为大众所接受。1974年北京朝阳医院测量了1030名正常体温,腋窝温度为(36.8±0.4)℃,口腔温度为(37.2±0.3)℃,直肠温度为(37.5±0.3)℃,证明国人的测量值与之接近。正常人群中腋下、口腔或直肠温度存在个体差异,在静息状态以及日常生活情况下,人的体温是在一定范围内波动的。一般认为,直肠温度的直肠值为36.9~37.9℃,口腔(舌下)温度的平均值比直肠温度低0.2~0.3℃,腋窝温度比口腔温度低0.3~0.4℃。老P这时笑了笑,显然,这里的数据没有考虑我们上面说的那个人体体温昼夜节律问题,结论应该附带测量的时间段。老陈和小新点点头。老P继续读到:

 

(二) 平均皮肤温度,不同部位皮肤温度的差异很大,所以需要测算平均皮肤温度(mean shin temperature,MST),即尽可能多测一些部位的皮肤温度,然后求平均值。为简便计算,可将体表划分为头、上臂、手、胸、背、大腿、小腿、足等8个区。在每区选一个测温点作为该区的代表点,测量该点的皮肤温度,将各区测温点的实测值分别乘以该区占总体表面积的比例,然后将这些数值相加,便得到平均皮肤温度()。4点法的计算式(此法的计算值与8点法几乎相同):

 

                    3.1

式中0.2和0.3分别为各区占总体表面积的比例系数。为小腿皮肤温度,余类推。(三)平均体温,实践证明,以身体某个部位的温度来代表包括表层温度在内的整体温度动态是不够确切的,而要测出身体各个部位的温度,然后加权起来去了解机体温度的动态,也是很难行得通的。因此,提出了测算平均体温(mean boby temperature,MBT)的方法,其测算公式如下:

 

                      

 

 

 

 

3.2

 

式中的为深部温度,通常用直肠温度代表,α为机体深部组织在机体全部组织中所占的比例,(1-α)则为身体表层组织所占的比例。基本的计算公式我们有了,老P顿了顿:还有一个问题需要明确,就是环境温度与湿度对这些测量的影响,上面我们考虑了体温的昼夜节律问题,环境湿度,我们在第二天的讨论中,用热舒适的评价来选择,环境温度我们在第一天中的讨论是用人体最稳定的新陈代谢温度区域来选择,这里说的问题是一个人体随环境温度变化而呈现的一个身体温度场分布的控制问题,我们看看书中的描述:随着环境温度的变化,身体深部与表层两者相对的比例可出现较大的变动。在冷环境中,深部温度分布区域缩小,主要集中在头部和胸腹内脏,而且表层与深部之间存在明显的温度梯度;在炎热环境中,深部温度可扩展到四肢(如下图)。因此,直肠温度易受下肢温度影响,当下肢温度较低时,由于下肢流回到髂静脉的血液温度较低,可使直肠温度降低

 

        

  图3-2 不同环境温度下人体体温分布

至此,老P合上书籍说:我们知道了存在一个人体体温昼夜节律,在认识这个节律的同时,我们还讨论了关于人体正常体温和测量时需要注意的人体外部环境问题,但还有一些问题需要被考虑进来,就是这个人体体温昼夜节律的稳定性问题,也就是节律的内源性这个概念,说着,老P又指了指另外一本书的书签标记处:生物节律是生命活动的固有规律。机体的许多生命活动存在生物节律,这已为大量的观察和试验研究所证实,并得到普遍的承认。至于生物节律是机体本身固有的一种规律,还是机体对环境周期性变化的反应,或者说,生物节律是由内源性机制发动和控制的、机体主动的规律性变化,还是外环境周期性变化所造成的被动结果,虽经长期讨论,迄今仍存在不同观点。但是,经过大量的观察与实验研究,目前普遍认为:尽管从生命起源和生物进化的早期来看,地球物理因素的周期性变化是生物节律的根本起因,而且至今仍对生物节律有主要影响,但现存生物的绝大多数生理节律,已是由机体中有测时功能的机构所发动和控制的内源性节律,即是机体生命活动主动变化的固有规律。如果说生物节律是周期性变化的环境影响的结果,那么,当机体处于环境因素恒定不变的条件下时,其生物节律即应不再存在,但实验结果并非如此。我们中国人称这个人体体温的节律为体温的昼夜节律,不过日本人称为体温的日内节律,我们看看日本人怎么说:通常把以24h 为一个周期的机体活动节律称为24h 节律,日内节律或是日周节律。这是一种可自单细胞生物直到人类身上均可见到的极为普遍的现象。一个现实的例子就是人的体温。它在夜间较低,到拂晓就会很快升高,而以傍晚为最高。其变动幅度大约为1℃左右。这种日内变动不管在高温多湿的热带地区、极地的酷寒条件下还是温带地区统统一样。白天升高的原因可以认为是由于白天的活动使代谢旺盛从而产热量增加。但也不尽然。象整天躺在床上处于完全安静状态的人也会有同样的体温变化;而从事夜间工作的人以及护士,他们在夜间开始工作时体温会有所升高,但随着夜深即使仍在工作体温还是会逐渐下降,而白天即使在睡觉体温通常也比较高。因此可以说睡眠与否和体温的日内节律没有直接的关系。同样是这个作者,在另外一本书中,对这个问题论述的更加清晰些,老P说着拿出伊藤真次的《人体昼夜节律》:在夜长的11月和夜短的8月,同一个人在24小时内反复测定口腔温度所得的结果,表明在严冬或仲夏,体温昼夜节律的模式没有什么差别。无论是在高温多湿的热带地区,还是在严寒笼罩的极地,或是在风和日丽的温带,体温的昼夜变动都是相同的。白天体温升高的原因,很象是由于活动多,代谢强,产热增加所致。其实并非如此。整天卧床保持绝对安静,温度也有同样的变动;而值夜班的人,在入夜后刚开始工作时体温升高,夜深了,尽管仍在继续工作,但体温却逐渐下降。第二天白天,虽然是在睡眠,一般体温还是要升高的。因此,睡眠和觉醒,活动和休息与体温的昼夜节律没有直接的关系

 

  小新这时叫了起来:老P你是想说,除了我们测试时必须要避开体温昼夜节律的体温高点,选择体温下降时段进行测试外,还要注意的问题是关于人活动与否和体温昼夜节律的关联,现在看来这个关联不存在,因此测试数据更加有参考意义吧?对的,老P点点头:这个问题还必须深入讨论一下,为将来数据的可参考性加大保险系数。我们现在考虑的各种因素,是我们最迫切、最关心的问题,但是,并不是说只有这些问题需要被考虑,进一步的扩展是必要的,也是为了更加充分地考虑相关问题。

 

  小新有些不解:老P,你好象话中有话。老P回应小新说:是的,我们经常问自己,我们在干什么?我们能干什么?我们就是这样一步一步走过来的,那么,现在我们在干什么呢?一下子还不能看清这个问题,实际上,我们是在更大的一个蓝图上工作,这个蓝图就是当我们将一个整天问题分割开部分后,所有被分割的部分集合构成一个架构,在这个架构上我们来绘制蓝图。小新不解的问:蓝图?对,老P微微笑了笑,说:蓝图,这个问题需要我们在哲学层次上去理解,我们现在还没有展开这个部分,但是,我们可以先描述一下就当下来说具体的步骤。我们三天来讨论的问题,其实是关于人体能量的来源与去路,对吧。哦!小新敏感地叫了起来,对!实际上H图的形成和人体能量的来源与去路直接相关的,是其中摄入茶汤后“加载”在正常体温波动之上的“茶的效应”,我们就是用这个效应来“衡量”茶的好与差,进一步的扩展人体体温昼夜节律的问题,就是将尽可能应该被考虑的影响因素考虑进来,不明说的、而应该知道的问题的存在,作为一个“背景”,呵呵,这时你老P经常的用语,“背景”,很有意思,一下子说不完全、不完备或者不清晰的影响因素,归入“背景”,这样我们可以轻装上阵,待影响因素“爆发”出来,我们再将这个不能忽视的影响因素明确考虑进来。

 

  哈哈哈哈哈,老P对小新有点刮目相看了:小新,你勿被我套入我的框架内,你还是应该保持独立的思考,我展开总体架构上蓝图的这个局部,是为了展示我们思考的方向。说着,老P拿出两个图示来:

        图3-3 能量的来源与去路

 

 图3-4 体内能量的释放、转移、贮存和利用示意图

 

一般生理学教科书上关于人体内能量的释放、转移、贮存和利用的宏观图示基本差别不大,只是侧重点不同及宏观项目的缩减,注意,在我们未来的蓝图上,关于人体体温环节的基点就是这种能量的来源与去路的宏观演示,看热量在那里产生,以及我们如何尽量降低个人测试过程中的相关因素的无穷差异带来的影响。抓住主要的影响因素,将无法完全描述、无法完备描述、甚至是没有清晰描述的影响因素暂时放入“背景”中去,并不是因为“背景”的存在或者“背景”的不确切,我们就不能进行我们的工作。我们现在稍微在生理学意义上,作些概念的严格表述:即使在安稳地睡眠,为维持体温、心脏的跳动及肌肉的紧张状态等,也仍需要能量。为维持生命而必不可少的最低限度的代谢量称之为基础代谢量。该量为精神及肉体都处于安静状态,同时消化系统也处于停止工作状态下的仅为维持生命所必要的能量值。我们在选择测试环境的第一要素环节,就是基于这个基础代谢概念,测试规范就是建立在基础代谢这个概念之上:

 

  测试规范一:测试环境温度范围为27~29℃,

        一般选择在28℃以下                3.3

 

  测试规范二:测试环境湿度控制在50% RH左右          3.4

 

  测试规范三:测试环境微风或者轻微风               3.5

 

  测试规范四:静息                        3.6

 

  测试规范五:消化系统停止工作                  3.7

 

  测试规范六:测试时间点的选择在人体体温昼夜节律处于下降过程时,

        体温未摄入茶汤时,一般不超过36. 8℃       3.8 

 

  测试规范七:测试时,着装为背心、短裤,尽量裸露皮肤       3.9  

 

如果仔细观察图3-3和图3-4,在能量释放阶段,就有热量产生(也就是自然界没有卡诺循环),这个地方是我们能直接观察与测量的,在能量的转移和贮存方面,我们无法简易测量获得其值,当作“背景”去考虑了,在利用阶段,肌肉收缩、合成代谢与生长及机械能等产生的热量,也是我们能直接观察与测量的,这样在一个大的(能量贮存)“背景”下,我们的测试规范就是尽量减低那些能被我们观察与测量的热量在无穷因素影响下的差异,获得相对可靠的测量数据。在蓝图中,生理学上的认识将不断增加测试规范的项目,直到将重大的影响因素都考虑进来。

 

  小新想了想说:生理学意义上的测试规范,概括了大概是最重要的参数了,其他的,比如海拔(这包括了环境气压的影响)、四季、人工控制环境的差别等,都在“背景”之中了。对,老P回应到:现在我们来看看那些“背景”有什么,也就是我们说的无穷因素中现在能被考虑进“背景”的因素。

 

  考察环境温度对基础代谢的影响:这点在3.3中已经被考虑了,

 

  考察食物导致的产热作用:消化食物引起的代谢增加与每159J(热量单位,焦)的食物增高核心体温0.01℃相一致或大约食物热量的10%~18%。然而,食物中的碳水化合物和脂肪仅仅引起代谢率增加4% 持续1小时,蛋白的消化可增加30% 并持续数小时。核心体温的增高又可反过来引起外周皮肤的血流和温度的增加。禁食可以降低核心体温和肤温。人类的摄食行为存在明显的近日节律,白天高而晚上通常较低。食物产热效应也表现出近日节律,表现为相同的食品在上午生热作用最大,下午较少,晚上最少。对三位男子进行了不同食品供应的实验,结果表明:(1)高蛋白食品在冬季可以引起代谢的增进,但在春、夏、秋季与标准食品没有差别;(2)高脂肪食品在春、夏两季与标准食品效果相同,而在秋季有使代谢增进的症候;(3)高糖质食品在春、秋、冬季未显示出明显的变化,但在夏季代谢明显地降低。根据这一结果,绪方教授归结出如下结论:夏季基础代谢的降低与高糖质食品的摄取有关;而冬季基础代谢的上升与高脂肪食品的摄取有关。与此相关联,在日本测定的有着明显地基础代谢随季节而变化情况的人,当其在美国居住期间,该变化幅度明显变小甚至消失。从中也可以看出这种情况的出现是与日本及美国食品的组成不同,特别是脂肪量的多少有关。蛋白质的食物特殊动力效应在进食后1~2h 开始,持续时间可达8h 左右,糖类仅持续2~3h 。欧美的研究报告大多认为基础代谢不存在随季节而变化的情况,即使有也极轻微;与此相反,日本的学者几乎一致认为基础代谢存在着冬高、夏低的季节变化。佐佐木教授(熊本大学)观察到的最明显的季节变化情况是,男女平均值以一月份为最高。较全年平均值高8% ,在最低的7~9 月与年平均值相比,男子为-9% ,女子为-11~13%   。全年的变幅,男人为17% ,女人为20% 。进入“背景”的很显然就是我们进入测试室前,那餐饭对测试的影响需要考虑的因素,尽量减低食物对体温昼夜节律及保持体温稳定变化趋势的影响。

 

  测试前摄食尽量注意随季节减低蛋白食物的摄入量             3.10

 

  考察肌肉活动导致的产热作用:肌肉活动对能量代谢的影响最明显。只要轻微的肌肉活动即可增加机体的耗氧量,影响能量代谢;运动强度越大,耗氧量增加越多,产热量越多。剧烈运动时直肠温度甚至超过41℃,肌肉温度可达42~43℃。这点在3.6中被考虑了,

 

  考察体温测试点的选择:热生理学家通常所说的体温是中心温度和皮肤温度的加权平均值。尽管中心温度是一个模糊的概念(通常通过测量直肠温度来评估),并且皮肤温度从身体的一个部位到另一个部位变化相当大,但是体温()通过0.8+0.2能得到合理的近似值,这里是直肠温度,是皮肤平均温度。可是在这里将不使用这一严格的体温定义。取而代之的是,体温将用于表示“身体中央部位的温度”。这种用法已得到近日生理学传统的经常为维持恒温动物中央温度而牺牲外周温度控制的事实所证明。我们来分析下美国热生理学家这段话的含义,他说的体温显然就是3.2式中α取值0.8,不过热生理学家们考虑到测量的繁琐与计算麻烦,根据恒温动物维持中央温度牺牲外周温度控制的事实,采用了身体中央部位的温度来替代严格定义的体温,而我们要说的是,我们并不是用身体中央部位的温度来替代体温,而是用腋窝的温度来替代体温,根据3.3的选择以及类似图3-2环境温度下体温分布事实的推论,在我们选择的可控环境温度下,我们人体不存在牺牲外周温度控制的问题,用腋窝替代严格意义上的体温,问题不大,即使采用某种方式的修正也没有很大的意义。

 

  体温的测试值是用腋窝温度近似替代的                  3.11

 

  考察光环境:

 ●保持节律有条不紊的关键是光照。大多数人造光源,调节生物钟运转的能力不强。理由是,它缺少可对节律发生影响的波长光能量。《时间生物学》崔允文 ,唾液分泌在午后3时特别高;晚餐前的唾液蛋白质含量明显升高,为摄食和消化做好准备。《时间生物学》崔允文

 

 

 

参考文献

 

【1】杨永录,刘亚国主编。体温生理学。北京:人民军医出版社2007.12

 

【2】杨永录,刘亚国主编。体温生理学。北京:人民军医出版社2007.12:P21

 

【3】杨永录,刘亚国主编。体温生理学。北京:人民军医出版社2007.12:P20

 

【4】杨永录,刘亚国主编。体温生理学。北京:人民军医出版社2007.12:P21

 

【5】吕永达,霍仲厚主编。特殊环境生理学。北京:军事医学科学出版社2003.05

 

【6】吕永达,霍仲厚主编。特殊环境生理学。北京:军事医学科学出版社2003.05:P94

 

【7】(日)伊藤真次著,方爽译。适应的机理--寒冷生理学。北京:中国环境科学出版社1990.06

 

【8】(日)伊藤真次著,方爽译。适应的机理--寒冷生理学。北京:中国环境科学出版社1990.06:P100

 

【9】(日)伊藤真次著,方爽译。适应的机理--寒冷生理学。北京:中国环境科学出版社1990.06:P100

 

【10】冯雅,刘才丰,除湿是解决室内热环境的有效措施,重庆建筑大学学报 2001年2月 第23卷 第一期

 

【11】冼励坚主编,生物节律与时间医学。郑州:郑州大学出版社2003.07:P158

 

【12】杨永录,刘亚国主编。体温生理学。北京:人民军医出版社2007.12:P9

 

【13】杨永录,刘亚国主编。体温生理学。北京:人民军医出版社2007.12:P12

 

【14】杨永录,刘亚国主编。体温生理学。北京:人民军医出版社2007.12:P13

 

【15】杨永录,刘亚国主编。体温生理学。北京:人民军医出版社2007.12:P13

 

【16】杨永录,刘亚国主编。体温生理学。北京:人民军医出版社2007.12:P13

 

【17】冼励坚主编,生物节律与时间医学。郑州:郑州大学出版社2003.07:P4~5

 

【18】(日)伊藤真次著,方爽译。适应的机理--寒冷生理学。北京:中国环境科学出版社1990.06:P24~25

 

【19】(日)伊藤真次著,吴今义译。人体昼夜节律。重庆:重庆出版社1983.04:P140

 

【20】(日)伊藤真次著,方爽译。适应的机理--寒冷生理学。北京:中国环境科学出版社1990.06:P44~45

 

【21】王正荣主编,时间生物学。北京:科学出版社2006.07:P148

 

【22】(日)伊藤真次著,方爽译。适应的机理--寒冷生理学。北京:中国环境科学出版社1990.06:P46~47

 

【23】杨永录,刘亚国主编。体温生理学。北京:人民军医出版社2007.12:P29

 

【24】(日)伊藤真次著,方爽译。适应的机理--寒冷生理学。北京:中国环境科学出版社1990.06:P45

 

【25】杨永录,刘亚国主编。体温生理学。北京:人民军医出版社2007.12:P29

 

【26】Roberto Refinetti 编著。近日生理学(原书第二版)。北京:科学出版社2009.08:P179

27】崔允文 《时间生物学》北京科学技术出版社  1996    P 156

 

28崔允文 《时间生物学》北京科学技术出版社  1996    P335

 

    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多