战国兰斯 存档必修三产热与散热问题分析

2021年1月3日发(作者：皮炎平的作用与功效)
体温调节包括产热途径和散热途径

体温调节机制 产热过程： 机体代谢过程中释放的能量，只有 20～25%用于作

功，其余都以热能形式发散体外。产热最多的器官是内脏（尤其是肝脏）和骨

骼肌。内脏器官的产热量约占机体总产热量的 52%；骨骼肌产热量约占 25%。运

动时，肌肉产热量剧增，可达总热量的 90%以上。冷环境刺激可引起骨骼肌的

寒颤反应，使产热量增加 4～5 倍。产热过程主要受交感-肾上腺系统及甲状腺

激素等因子的控制。因热能来自物质代谢的化学反应，所以产热过程又叫 化学

性体温调节 。

散热过程： 体表皮肤可通过辐射、传导和对流以及蒸发等物

理方式散热，所以散热过程又叫 物理性体温调节 。辐射是将热能以热射线

（红外线）的形式传递给外界较冷的物体；传导是将热能直接传递给与身体接

触的较冷物体；对流是将热能传递给同体表接触的较冷空气层使其受热膨胀而

上升，与周围的较冷空气相对流动而散热。空气流速越快则散热越多。这三种

形式发散的热量约占总散热量的 75%，其中以辐射散热最多，占总散热量的

60%。散热的速度主要取决于皮肤与环境之间的温度差。皮肤温度越高或环境温

度越低，则散热越快。当环境温度与皮肤温度接近或相等时，上述三种散热方

式便无效。如环境温度高于皮肤温度，则机体反而要从环境中吸热。变温动物

即常从环境中获得热能。 皮肤温度决定于皮肤的血流量和血液温度。皮肤血流

量主要受交感-肾上腺系统的调节。交感神经兴奋使皮肤血管收缩、血流量减少，

皮肤温度因而降低。反之，则皮肤血管舒张，皮肤温度即行升高。所以说皮肤

血管的舒张、收缩是重要的体温调节形式。 蒸发是很有效的散热方式。每克水

蒸发时可吸收 0.58 千卡的汽化热。常温下体内水分经机体表层透出而蒸发掉的

水分叫做无感蒸发。其量每天约为 1000 毫升。其中通过皮肤的约 600～800 毫

升；通过肺和呼吸道的约 200～400 毫升。一般在环境气温升到 25～30℃时，

汗腺即开始分泌汗液，叫做出汗或显汗——可感蒸发。环境气温等于或高于体

温时，汗和水分的蒸发即成为唯一的散热方式。出汗是人类和有汗腺动物在热

环境中主要的散热反应。无汗腺的动物如狗等，主要以热喘及流涎等方式来增

加蒸发散热。汗腺分小汗腺和大汗腺两种：小汗腺分布于人体全身皮肤，以手

掌、足跖和前额最密。猴、猫、鼠等的汗腺主要分布于足跖部，它受交感神经

的胆碱能纤维支配。大汗腺开口于毛囊的根部，分布于动物全身皮肤，而人类

则较不发达，局限于腋窝、外阴部等处，它受肾上腺素能纤维支配。出汗反射

也分两类：①由温热刺激引起的为 温热性发汗 。此种发汗见于全身，而以躯

干部最多，额面部次之。其主要中枢在下丘脑前部；②由精神紧张或疼痛引起

的为 精神性发汗 ，主要见于手掌、足跖等处，不属于散热效应。一般认为其

中枢在大脑皮层的运动前区。

产热和散热的动态平衡： 体温的稳定决定于产

热过程和散热过程的平衡。如产热量大于散热量时，体温将升高；反之，则降

低。由于机体的活动和环境温度的经常变动，产热过程和散热过程间的平衡也

就不断地被打破，经过自主性的反馈调节又可达到新的平衡。这种动态的平衡

使体温 波动于狭小的正常范围内，保持着相对的稳定。
产热过程：机体代谢过程中释放的能量，只有 20～25%用于作功，其余都以热

能形式发散体外。产热最多的器官是内脏（尤其是肝脏）和骨骼肌。内脏器官

的产热量约占机体总产热量的 52%；骨骼肌产热量约占 25%。运动时，肌肉产热

量剧增，可达总热量的 90%以上。冷环境刺激可引起骨骼肌的寒颤反应，使产

热量增加 4～5 倍。产热过程主要受交感-肾上腺系统及甲状腺激素等因子的控

制。因热能来自物质代谢的化学反应，所以产热过程又叫化学性体温调节。

散热过程：体表皮肤可通过辐射、传导和对流以及蒸发等物理方式散热，

所以散热过程又叫物理性体温调节。辐射是将热能以热射线（红外线）的形式

传递给外界较冷的物体；传导是将热能直接传递给与身体接触的较冷物体；对

流是将热能传递给同体表接触的较冷空气层使其受热膨胀而上升，与周围的较

冷空气相对流动而散热。空气流速越快则散热越多。这三种形式发散的热量约

占总散热量的 75%，其中以辐射散热最多，占总散热量的 60%。散热的速度主要

取决于皮肤与环境之间的温度差。皮肤温度越高或环境温度越低，则散热越快。

当环境温度与皮肤温度接近或相等时，上述三种散热方式便无效。如环境温度

高于皮肤温度，则机体反而要从环境中吸热。变温动物即常从环境中获得热能。



皮肤温度决定于皮肤的血流量和血液温度。皮肤血流量主要受交感-肾上腺

系统的调节。交感神经兴奋使皮肤血管收缩、血流量减少，皮肤温度因而降低。

反之，则皮肤血管舒张，皮肤温度即行升高。所以说皮肤血管的舒张、收缩是

重要的体温调节形式。

蒸发是很有效的散热方式。每克水蒸发时可吸收 0.58 千卡的汽化热。常温

下体内水分经机体表层透出而蒸发掉的水分叫做无感蒸发。其量每天约为 1000

毫升。其中通过皮肤的约 600～800 毫升；通过肺和呼吸道的约 200～400 毫升。

一般在环境气温升到 25～30℃时，汗腺即开始分泌汗液，叫做出汗或显汗——

可感蒸发。环境气温等于或高于体温时，汗和水分的蒸发即成为唯一的散热方

式。出汗是人类和有汗腺动物在热环境中主要的散热反应。无汗腺的动物如狗

等，主要以热喘及流涎等方式来增加蒸发散热。汗腺分小汗腺和大汗腺两种：

小汗腺分布于人体全身皮肤，以手掌、足跖和前额最密。猴、猫、鼠等的汗腺

主要分布于足跖部，它受交感神经的胆碱能纤维支配。大汗腺开口于毛囊的根

部，分布于动物全身皮肤，而人类则较不发达，局限于腋窝、外阴部等处，它

受肾上腺素能纤维支配。出汗反射也分两类：①由温热刺激引起的为温热性发

汗。此种发汗见于全身，而以躯干部最多，额面部次之。其主要中枢在下丘脑

前部；②由精神紧张或疼痛引起的为精神性发汗，主要见于手掌、足跖等处，

不属于散热效应。一般认为其中枢在大脑皮层的运动前区。

产热和散热的动态平衡：体温的稳定决定于产热过程和散热过程的平衡。

如产热量大于散热量时，体温将升高；反之，则降低。由于机体的活动和环境

温度的经常变动，产热过程和散热过程间的平衡也就不断地被打破，经过自主

性的反 馈调节又可达到新的平衡。这种动态的平衡使体温波动于狭小的正常范
围内，保持着相对的稳定。

人体正常体温及其生理变动：临床上一般采取从腋窝（人工体腔）、口腔

和直肠内测量体温的方法。正常人体的直肠温度平均约为 37.3℃，接近于深部

的血液温度；口腔温度比直肠温度低 0.2～0.3℃，平均约为 37.0℃；腋窝温

度比口腔温度又低 0.3～0.5℃，平均约为 36.7℃。正常生理情况下，体温可随

昼夜、年龄、性别、活动情况不同而有一定的波动。一昼夜中，清晨 2～4 时体

温最低，午后 4～6 时最高，变动幅度不超过 1℃。这种近日节律并不因生活习

惯的变动而改变，它很可能与地球的自转周期有关。新生儿的体温略高于成年

人，老年人则稍低于成年人。婴儿的体温调节机能尚未完善，可受环境温度、

活动情况或疾病的影响而有较大的波动。女性在月经来潮时体温可上升约

0.2℃，至排卵日（经后第 14 天）又再上升 0.2℃左右。这可能是雌激素的作

用。排卵后体温逐渐下降至经前水平，这是孕激素的影响，临床上常据此来了

解妇女是否排卵。剧烈的肌肉运动、精神紧张或情绪刺激也可使体温升高

1～2℃。在酷热或严寒环境中暴露数小时，体温可上升或下降 1～2℃。

机体对温度变化的感受：周围环境的温度变化，可改变体表温度而刺激皮

肤的冷、热感受器（由冷觉与热觉两种感受不同温度范围的感受器感受外界环

境中的温度变化所引起的感觉。对热刺激敏感的叫热感受器；对冷刺激敏感的

叫冷感受器。两种感受器在皮肤表层中，均呈点状分布，叫做热点和冷点），

引起传入冲动的发放。皮肤温度感受器中冷点较多，约为热点的 4～10 倍。冷

感受器的放电频率远远高于热感受器。通常认为皮肤对寒冷刺激比较敏感。腹

腔内也有热感受器，其传入纤维在内脏大神经中。

用变温管来加温或冷却动物脑和脊髓的局部组织，证明脑和脊髓都有温度

感受神经元存在，而以下丘脑的最为重要。提升狗的视前区-下丘脑前部的温度，

可引起代谢率下降、皮肤血管舒张、皮肤温度升高和热喘等效应。降低该部位

的温度，则出现相反的效应。用微电极记录神经元单位放电，结果看到在狗的

视前区-下丘脑前部神经元中，30%为对脑温升高发生放电效应的热敏神经元；

10%为对脑温降低发生反应的冷敏神经元。其余 60%对脑温改变不敏感。但有资

料表明，来自皮肤温度感受器的传入信息可以引起其中一些神经元的放电。这

说明视前区-下丘脑前部能接受和整合来自中枢和外周的温度觉信息。

一.(1)人体产热可总结为:是物质氧化分解的结果.由于代谢强度的不同,代谢旺盛的组织器官

产热多;安静时产生热量最多的是肝脏,运动时产生热量最多的是骨骼肌.

(2)人体散热可总结为:主要通过皮肤,分为直接散热(辐射,对流.传导)和蒸发散热.

直接散热:由皮肤毛细血管控制,舒张时血流量加大而增加散热,收缩时减少散热.

蒸发散热:由汗腺分泌汗液带走热和汗液蒸发带走热,发生在高温环境和剧烈运动时,蒸发是
高温环境 中的主要散热途径.

立毛肌控制:收缩时,皮肤板结增厚,减少肌体散热.

二.体温的相对恒定是机体产热和散热动态平衡的结果.

要对这种平衡加以分析,可以这样说,产的热多,散的热多;产的热少,散的热少.外环境温度低时,机

体产热多,散热也多,外环境温度高时,机体产热减少,散热也减少;产热多于散热,则体温升高,

产热少于散热,则体温降低.