揭秘 37℃

时间:2022-06-25 04:37:16

这世上每个人的特质都不同,比如年龄、身高、体重……但是,在一个数字上每个人都一样,那就是体温——37℃。

真是不可思议,我们的体温竟然会如此相似:不论是住在北极冰天雪地的因纽特人,还是栖身于非洲伊图里森林的俾格米人,不论是黄种人、黑种人、棕种人还是白种人,无论是刚满月的婴儿、20岁的运动员还是百岁老人,体温都相同。

同时,我们的体温还有个性质,就是维持基本的恒定状态。任凭你的肌肉发达或萎缩,牙齿正在生长或已经掉落,心跳加倍、呼吸急促还是不自主地发抖或汗如雨下,体温都保持不变。人和人竟是如此相似,实在是太奇妙了!

我们的呼吸、流汗、排泄以及其他身体各项功能会有节奏地波动, 主要目的就是要维持体温恒定。

严格地说,37℃只是体温的概略数字,因为身体各部位的温度会略有差别。我们皮肤的温度通常比体内的温度低大约3到4℃;口腔和的温度也不相同,后者的温度一般比前者高1℃;肝脏的温度在38℃上下,荣登人体最热器官的宝座。而且在一天当中,体温还会稍有变化,下午的时候会缓慢上升到最高点,一般会比在夜间的最低温度高出将近1℃,所以,37℃仅是人体全天体温的平均值。

让我们的体温于大多数情况下保持在正常范围之内的调节机制,是由我们脑部深处的一个叫做“下视丘”的系统所控制的。如果下视丘的“体温测量报告”说“身体太冷了”,皮下密布交织的小血管——微血管就会收缩,这样可以节省热量;假如它认为太热了,微血管就会扩张,同时,激素信息会前往汗腺,命令汗腺透过皮肤的毛孔分泌水分,也就是汗水。收到下视丘的“体温测量报告”后,送往脑部的讯号会强烈地建议:采取行动改变原来的状态,比如穿上衣服,或把衣服脱掉,目的始终都是要保持恒定的体温。这就是所谓的“抑制作用”。进入下视丘的血液供应,可以即时检查这些已完成的调节作用,在必要的时候,指示下视丘重新设定温度。

其实脑部保持恒温,并不是恒温动物维持恒温性的唯一理由。很显然,温度升高时,化学反应一般会加快,所以让身体变成温度较高的恒温器,在某种程度上可以促进身体的活性。

这当然有一个限度。当过量的热排不出去,而信息又来得太快时,这个系统就会瓦解。在过去的几百万年中,我们以及其他哺乳类,还有鸟类,似乎都发现了,最适宜我们运作的温度是在37℃左右。

人们又要进一步发问:就算保持体温的恒定,可以使人体的运作最稳定,那为什么温度要设在37℃呢?

基本上,哺乳类动物的身体所获得的能量,有70%以上转变成了热,然后这些热又要发散到四周的环境里去,否则身体会像引擎一样,因为过热而停止正常运作。

产热的机制很复杂,这是大脑必须监控的另一个复杂过程。静止状态下,大脑以及身体内部器官(比如心脏、肺脏和肾脏)所产生的热超过全身产热的2/3,虽然它们本身的质量只占全身不到10%。运动的时候,肌肉所释放出来的热可以增大10倍,超过其他热来源。然而,即使是在这些产热的极端状况下,体温仍然可以保持恒定,而且基本的本能反应仍然如常。这要归功于在体内热产量升高的同时,身体能够把热快速地传递到四周环境中去。

热传递机制的细节相当复杂,但基本的原理是:热量由高温物体流向低温物体。所有的物体都可以辐射出热,也可以吸收热,假如物体的颜色比较深,辐射与吸收的效率比较高,而浅色物体就比较低。

不论是辐射还是传导,热的流动率大约与温差成正比。室温在17℃时,你手上的热流到一根铁棍上的热流动率,是室温27℃时的两倍,因为前者和37℃相差20℃,而后者只相差10℃。同样的石头墙壁的房间,在15℃时会让你觉得比在25℃时要冷许多。

根据热传导的机理,有些科学家认为,我们的体温之所以设定在37℃,和我们在20℃的房间中感到舒服的原因一样。当200多万年以前人类刚出现在非洲时,白天的平均温度在25℃以下。在这种气候下,当人类的体温超过35℃时,打猎采集这类活动经由新陈代谢过程所产生的热最容易发散出去。

人们可以计算出正常活动时身体的产热率,也可以计算出在四周温度稍微高于27℃时,身体把热传递到环境中的散热率。两种速率全都随体温而改变,在温度为37℃时也大约相等,也就是身体得到热的速率与散发热的速率相等。由于这一点优势,这个温度就被我们的祖先选定了。后来,人类穿上了毛皮,又发明了独特的技巧——生火,扩大了温度适应范围,因此可以忍受更寒冷的气候了。

然而,对气候的适应,似乎只是我们体温保持在37℃的一小部分理由。看看哺乳类和鸟类,这两类动物经历了非常不同的进化史,鸟类和人类在进化过程中经历的气候、环境肯定各有不同。但是鸟类和哺乳动物的体温大多都是恒定的,因此恒温产生的原因恐怕还很复杂。但有一点是可以肯定的,恒温动物保持恒温,能够让复杂的化学反应固定在最佳状态,这使得我们和其他动物可以胜任日常生活中的各种复杂活动。

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