
2.人体的产热与散热
产热与散热是人体新陈代谢过程中最重要的生理功能,健康状态下,人体的产热和散热保持动态平衡,这是各项生命活动得以正常进行的基础条件。
(1)人体的产热:产热是人体生命活动中重要的一环,从热力学体系来说就是人体获得负熵的过程。人体产热有多种方式,包含食物的特殊动力效应产热、基础代谢产热、骨骼肌运动产热以及战栗性和非战栗性产热等。人体处于不同的生命活动状态下时产热方式不同,如在安静状态下,机体的产热大部分来自全身组织器官的基础代谢;在寒冷环境中,机体主要依靠战栗性产热和非战栗性产热来增加产热量,以维持机体热平衡,使体温保持相对稳定。
知识普及:非战栗产热又称代谢产热,是一种通过提高组织代谢率来增加产热的方式。非战栗产热作用最强的组织是分布在人体的肩胛骨间、颈背部、腋窝、纵隔、腹股沟及肾脏周围等处的褐色脂肪组织。褐色脂肪组织的代谢产热量约占非战栗产热总量的70%。在中医科学实验研究中,为建立阳虚质大鼠的模型,其中的一种方法便是切除大鼠肩胛下区的褐色脂肪组织。红外热态图上,我们发现有褐色脂肪组织的部位(颈背部、腹股沟、肩胛下区),局部皮温都相对较高(图1-2-2)。

图1-2-2 正常人体颈背部、腹股沟、肩胛下区的红外皮温数值
(2)人体的散热:人体在完成各项生理活动中必定会产生热量,这些热量一部分被人体利用以完成各项生命活动,另一部分则经过不同途径向体外散发出去。人体散热方式有4种:传导散热、对流散热、蒸发散热、辐射散热。由于各种原因导致人体的散热障碍,如内分泌性疾病、神经系统疾病、久处高温环境中等,势必会引起机体的组织产生病理变化,如高热、中暑、内环境紊乱等,故散热正常与否也关乎着人体的健康。
传导散热:人体组织中,内在的脏腑以传导的方式将身体深部的热量传到表面的皮肤。脂肪导热度低,所以含皮下脂肪较多的人如肥胖者,由身体深部向表层传导散热的量比身材消瘦者少,这也是为什么部分肥胖者夏天怕热的原因。
对流散热:人体体内的血液循环、呼吸运动、二便排出等都能带走体内热量。循环系统是人体流量最大、流速最快的对流散热交换系统,其中动脉是人体对流散热最主要的器官。
蒸发散热:是指体液的水分在皮肤和黏膜(主要是呼吸道黏膜)表面由液态转化为气态,同时带走大量热量的一种散热方式。蒸发可分为两种方式,即不显汗和发汗两种。不显汗又称为不感蒸发,是指在未聚集成明显的汗滴之前即被蒸发的一种持续性散热形式,一般不为人们所察觉。在中等室温(约30℃以下)和湿度条件下,约有25%的热量是由这种方式散发的。发汗是汗腺主动分泌汗液的活动过程,汗液的蒸发可有效带走热量,因为发汗可以感觉得到,故又称为可感蒸发。
辐射散热:是指人体以热射线的形式将体热传给外界较冷物质的一种散热方式。辐射散发热量的多少,主要取决于皮肤与周围环境之间的温度差及散热面积,当皮肤温度高于环境温度时,温度差越大,散热面积越大,散热量就越多,反之,则越小。
机体的产热与散热会受多种因素的影响,季节因素便是其中之一。笔者团队在不同季节(夏季和冬季)对同一个体采集红外热像图的研究中,发现夏季人体的中焦温度较冬季相对偏低,这是因为夏季,人体以散热为主,内脏产热减少,体核温度降低,体壳温度因夏季炎热环境的影响而相对较高,故会出现中焦温度低于四肢末梢温度;冬季,人体以产热为主,内脏产热增加,体核温度升高,体壳温度因冬季寒冷环境的影响而相对偏低,故会出现中焦温度高于四肢末梢温度(图1-2-3)。这与北京中医药大学王乐鹏团队[1]的研究结果一致。

图1-2-3 不同季节同一个体的红外热态图