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苏教版（2019）选择性必修1
第二章 人体内环境与稳态
第四节 体温稳定的调节
说明水盐平衡调节的相关性。
学习目标
03
02
01
简述体温的概念、产热和散热的途径，结合体温调节的过程，深化生命观念中的稳态与平衡观。
了解机体产热与散热的平衡及意义，并构建体温调节的概念模型培养学生的科学思维。
结合日常生活中的情况，分析说明维持体温稳定的意义，培养社会责任。
目录
产热和散热的平衡
01
体温稳定的调节
02
行为性体温调节和自主性体温调节
03
新课导入
积极思维
人体各部位的温度都一样吗？
在各种环境温度下，人体各部位的温度并不完全一样。在研究体温时，通常将人体分为核心部位和表层部位。核心部位的温度称为体核体温，表层部位的温度称为体壳体温。
研究表明，体核各部位之间的温度差异很小，即体核体温是相对稳定的。例如，肝部约为38℃，脑部约为38℃，直肠部约为37.5℃。
人体表层部位温度不是固定不变的，会随环境温度的变化而发生变化。
事实2
事实1
事实3
新课导入
积极思维
比较说出人体各部位温度的差异情况。
分析为什么生理学把人的体温确定为体核的平均温度，而不是体壳的平均温度？
例如，环境温度为23℃时，人的皮肤温度分别为：足部约27℃，手部约30℃，躯干部约32℃，额部约33℃。环境温度为35℃时，皮肤温度的部位差异将缩小。而在寒冷环境中，皮肤温度的部位差异将变大。体核体温是相对稳定的。例如，肝部约为38℃，脑部约为38℃，直肠部约为37.5℃。
人体表层部位温度不是固定不变的，会随环境温度的变化而发生变化。体核各部位之间的温度差异很小。
人体各部位的温度都一样吗？
体温：人体体核部位的平均温度 （37℃左右）
口腔温度平均为37.2℃、腋窝温度平均为36.8℃、直肠温度平均为37.5℃
产热和散热的平衡
最接近人体内部温度
体温37℃左右
产热
散热
动态平衡
人体体温过高或过低的危害
知识链接
正常情况下，人的体温是相对稳定的。某种原因使体温异常升高或降低超过某一界限时，将危及生命。脑组织对温度变化非常敏感，当脑温超过42℃时，脑功能将严重受损，并导致脑电反应完全丧失。因此，发热、中暑等体温异常升高时，要及时应用物理降温等方法防止脑温过度升高。当体温超过44~45℃时，体内蛋白质会发生不可逆变性，进而导致死亡。体温过低会导致神经系统功能降低。体温低于34℃时，可引起意识障碍；低于30℃时，可导致神经反射消失，心脏兴奋传导系统出现功能障碍，发生心室纤维性颤动；当温度继续下降至28℃以下，心脏活动会停止。
产热与散热达到动态平衡
产热和散热的平衡
代谢性产热
细胞代谢
反射性产热
战栗
行为性产热
运动等
物理性散热
辐射、传导、对流和蒸发
行为性散热
减少衣物等
代谢产热是机体热量的主要来源：人体内的热量主要是由糖类 、 脂肪和蛋白质等有机物在细胞代谢时产生的 。
产热和散热的平衡
人体的产热
安静状态
脑
肝
运动时
骨骼肌
基础代谢：基础状态下的能量代谢，它能满足所有器官生命活动时的最低能量需求。
产热和散热的平衡
人体的产热
基础状态
指受试者禁食12h之后，在室温20~25 ℃的环境中处于清醒、静卧、精神放松的状态。在这种状态下，既没有能量的输入，也没有做功，人体所释放的能量全部转变为热能，而能量的来源则是体内储存的有机物。此时，体内能量的消耗只用于维持基本的生命活动，能量代谢比较稳定，所以把这种状态下的能量代谢称为基础代谢。
人体的产热器官：从基础状态看主要的产热器官是内脏、肌肉和脑等；从影响体温看主要是肝和骨骼肌。
产热和散热的平衡
人体的产热
几种组织器官在不同状态下的产热量
组织器官 重量 （占体重的百分比） 产热量（占机体部产热量的百分比） 安静状态 运动或劳动
脑 2.5% 16% 3%
内脏 34% 56% 22%
骨骼肌 40% 18% 73%
其他 23.5% 10% 2%
除细胞代谢产热和骨骼肌运动产热外 ， 骨骼肌的战栗产热也非常重要 。
产热和散热的平衡
人体的产热
战栗是指骨骼肌发生不随意的节律性收缩 ， 一般节律为 9～11 次 · min -1 。 战栗时屈肌和伸肌同时收缩 ， 但不做功 ， 产生的能量几乎全部转化为热量 。
人体的主要散热部位是皮肤。
产热和散热的平衡
人体的散热
当外界温度低于体表温度时，大部分体热可通过辐射、传导和对流等方式发散到外界。
当环境温度等于或高于体表温度时，汗腺的分泌量增加，汗液的蒸发就成为主要的散热途径。
出汗是汗腺分泌汗液的活动。出汗可以被人感知，所以称为可感蒸发。人体皮肤上有两类汗腺：大汗腺局限于腋窝和阴部等处，一般不参与体温调节；小汗腺分布于全身皮肤，是体温调节重要的效应器。
此外，还有一小部分热量随呼气、排尿和排便等散出体外。
不感蒸发
知识链接
相对于可感蒸发，不感蒸发是指体内的水分从皮肤或黏膜（主要是呼吸道黏膜）的表面不断渗出而被气化的过程。从皮肤表面蒸发的水分又称为不显汗。这种蒸发不被人们所感知，且与汗腺活动无关。在环境温度低于30℃时，人体24h不感蒸发的水分约为1000mL，其中不显汗为600～800mL，通过呼吸道黏膜蒸发的水分为200～400mL。在肌肉活动或发热状态下，不感蒸发会有所增加。临床上给患者补液时，也要注意补充由不感蒸发散失的这部分水分。
皮肤温度的调节
产热和散热的平衡
人体的散热
皮肤温度的调节：通过调节血流量来控制皮肤散热量。
产热和散热的平衡
人体的散热
汗腺产生汗液，汗液蒸发散热。
皮下脂肪层隔热，减少热量散失。
血管收缩，血流量减少，散热减少。
血管舒张，血流量增多，散热增加。
皮肤的血流量决定皮肤温度的高低。
产热和散热的平衡
人体的散热
在寒冷环境中，由于四肢深部的静脉和动脉相伴而行，这相当于一个热量的逆流交换系统，即从四肢远端回流的静脉血温度较低，可从与其伴行的动脉血中摄取热量，带回体核部分，而动脉血在流向四肢远端的过程中温度逐渐降低，可减少热量的散失。
当环境温度在20~30℃时，人体的产热量没有大幅度变化，此时人体一般无须出汗，也无须战栗，而是通过调节皮肤血管血流量，即可控制人体的散热量。
人体是如何维持体温相对稳定的？
积极思维
事实：
1.当人体处于寒冷环境中时，位于身体皮肤、黏膜等处的冷觉感受器受到相应的刺激，通过神经—体液调节，细胞代谢水平提高，骨骼肌收缩，产热增加；人体皮肤毛细血管收缩，汗腺分泌减弱，散热减少。
2.有一位同学根据上述事实，绘制了人体体温稳定的调节过程（部分）的示意图。
归纳 归纳人体在炎热环境中的体温调节过程。尝试将这一过程在上述示意图中表述出来。
概括 概括使人体体温保持相对稳定的神经—体液调节的主要过程。
人体在神经系统和内分泌系统的共同调节下，通过神经—体液调节，使产热和散热等生理过程达到平衡，以维持体温的相对稳定。当内外环境条件发生变化的时候，温度感受器兴奋，产生的神经冲动传至下丘脑体温调节中枢，启动体温调节。
体温稳定的调节
温度感受器
知识链接
外周温度感受器
外周温度感受器是存在于皮肤、黏膜和内脏中的对温度变化敏感的游离神经末梢，包括热感受器和冷感受器。在一定温度范围内，当局部温度升高时，热感受器兴奋；反之，冷感受器兴奋。热感受器和冷感受器各自有特定的敏感温度范围，热感受器的敏感温度在较高温度侧，冷感受器的敏感温度在较低温度侧。例如，冷感受器在低于正常体温的某一温度时发放冲动的频率最高，而热感受器在高于正常体温的某一温度时发放冲动的频率达到高峰。当温度偏离冷、热感受器各自敏感的温度范围时，感受器发放冲动的频率将降低。皮肤中的温度感受器呈点状分布，但冷感受器较多。因此人体对冷刺激较为敏感。
温度感受器
知识链接
中枢温度感受器
中枢温度感受器是存在于中枢神经系统内对温度变化敏感的神经元，包括热敏神经元和冷敏神经元。在一定范围内，热敏神经元表现为在局部组织温度升高时发放冲动频率增加，冷敏神经元则在局部组织温度降低时发放冲动频率增加。动物实验表明，下丘脑、脑干网状结构和脊髓等中枢神经系统中都含有温度敏感神经元。温度敏感神经元对局部温度的变化十分敏感，当局部组织温度变动0.1℃时，就会引发敏感。
在寒冷环境中
体温稳定的调节
寒冷环境中
皮肤冷觉感受器
传出
神经
下丘脑体温调节中枢
大脑皮层
产生冷觉
增添衣物
血管收缩，血流量减少
汗腺分泌量减少
垂体
TRH
TSH
骨骼肌战栗
肾上腺髓质分泌肾上腺素
甲状腺分泌甲状腺激素
减少散热
增加产热
在炎热环境中
体温稳定的调节
炎热环境中
皮肤热觉感受器
传出
神经
下丘脑体温调节中枢
大脑皮层
产生热觉
减少衣物
传入
神经
血管舒张，血流量增加
汗腺分泌量增加
肾上腺等分泌
增加散热
发热
产热和散热的平衡
是由于各种原因导致产热过多、散热过少而引起体温升高，超过正常范围的情形。
发热一般分为由感染性因素引起的和由非感染性因素引起的两大类。由病毒、细菌、真菌等病原体所致各类疾病会引起发热，这些属于感染性因素。甲状腺功能亢进、大面积烧伤、中暑或受风寒等也会引起发热，这些属于非感染性因素。
一定限度内的发热是人体抵抗疾病的生理性防御反应。发热期间，体内物质氧化分解加快，身体的抵抗力增强，免疫反应增强，有利于消除致病因素，恢复身体健康。但是，一旦人体出现发热现象，还是应该引起我们的关注，以免出现严重后果。
体温相对稳定的意义
产热和散热的平衡
当体温过低时，酶的活性降低，代谢速率变慢，生命活动受到影响；低于28℃时，人会丧失意识；低于22℃时，可能导致死亡。
当体温过高时，酶的活性也会降低，甚至丧失，生命活动出现异常。高于41℃时，引起中枢神经系统障碍，出现说胡话，神志不清等症状；高于43℃时，有生命危险。
维持体温的相对稳定是人体生命活动正常进行的必要条件。
温度通过影响酶的活性，影响代谢水平
人或动物调节体温的方式为自主性体温调节和行为性体温调节。
行为性体温调节和自主性体温调节
恒温动物和变温动物都具有一定的行为体温调节能力
变温动物蛇在寒冷环境中具有日光趋向性行为，而在炎热环境下会躲进树荫或钻进洞穴中。
人类或其他恒温动物区别于变温动物的主要特征是具备自主体温调节功能。自主体温调节方式是指在体温调节中枢的控制下，通过调节皮肤的血流量、汗腺的分泌、骨骼肌的收缩和改变代谢水平等生理性调节反应，维持产热和散热的动态平衡，使体温保持相对稳定的水平。
体温的自主性调节
知识链接
自主性体温调节是由体温自身调节系统来完成的。下丘脑体温调节中枢：包括调定点在内，都属于控制系统。它的传出信息控制产热装置（如肝脏、骨骼肌）以及散热装置（如汗腺、皮肤）等受控系统的活动，使机体深部温度维持在一个相对稳定的水平。而输出变量（体温）总会受到内外环境因素（如代谢率、气温、温度、风速）变化的干扰。这些干扰的效果即体温对调定点的偏离，则通过温度感受装置（皮肤及深部温度感受器）反馈至脑，经过体温调节中枢的整合，再调整受控系统的活动，这样便可建立当时条件下的产热和散热平衡，使体温保持相对稳定。
体温的自主性调节系统
行为性体温调节和自主性体温调节
比较器
（调定点）
下丘脑体温调节中枢（控制系统）
产热装置（骨骼肌、内脏等）（受控系统）
散热装置（汗腺、皮肤、血管等）（受控系统）
深部温度
（受控对象）
干扰因素
体温
（输出变量）
温度感受装置
（反馈检测器）
偏差信息
1.人体能够在一定范围内随外界温度变化调整自身的产热和散热，以维持体温的相对稳定。下列相关叙述正确的是（ ）
A.正常人体产热速率始终等于散热速率
B.寒冷环境中，人的体温调节方式是激素调节
C.机体发热时，体温维持在39r，产热速率大于散热速率
D.正常人体处于寒冷环境中的散热速率大于常温环境中的散热速率
√
课堂训练
解析：人属于恒温动物，但正常人体的体温也会在一定范围内波动，这种波动意味着产热速率与散热速率并不是始终相等的，A错误；寒冷环境中，人体的体温调节方式为神经一体液调节，B错误；人体发热时，体温在较长时间内维持在39℃时，此时产热速率等于散热速率，C错误；正常人体处于寒冷环境中时，身体体温与环境温度的温差比在正常环境中大，所以其散热速率大于常温环境中的散热速率，D正确。
2.某实验小组利用小白鼠做了如下实验，电刺激小白鼠下丘脑前部，发现小白鼠有出汗现象；刺激小白鼠下丘脑后部，小白鼠出现寒战现象。下列有关叙述正确的是（ ）
A.下丘脑前部存在热觉感受器
B.下丘脑后部存在产热中枢
C.该现象的发生离不开大脑皮层的参与
D.汗腺的分泌是甲状腺激素调节的结果
√
课堂训练
解析：A、冷觉感受器一般位于皮肤、黏膜以及内脏器官，A错误；B、刺激下丘脑前部，出现出汗现象，说明前部是散热中枢所在地；刺激下丘脑后部，出现寒战现象，说明后部是产热中枢所在地，B正确；C、题干无法判断体温调节离不开大脑皮层的参与，C错误；D、刺激小白鼠下丘脑前部，出现出汗现象，说明前部是散热中枢所在地，无法判断是否促进促甲状腺激素释放激素的分泌，D错误。
3.某成年人从25℃环境来到10℃环境中，体温维持正常，其散热变化如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A.a~b时间段的散热量少于产热量
B.b~c时间段散热加快是由于汗液分泌增加
C.c~d时间段皮肤毛细血管逐渐舒张
D.d~e时间段的产热速率大于a~b时间段
√
课堂训练
课堂训练
解析：a~b时间段散热速率不变，体温维持平衡，散热量等于产热量，A错误；b~c时间段散热加快，是由于从25℃环境进入10℃环境中，环境温度降低，皮肤散热加快， B错误；c~d时间段仍处于低温环境中，皮肤毛细血管收缩，散热减少，C错误；d~e时间段表示机体经调节后，产热与散热达到平衡，但散热速率大于a~b时间段，故产热速率也大于a~b时间段，D正确。

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