生命體征 － 體溫調節筆記

Week 4,  生命體征 － 體溫調節

人的正常體溫範圍是什麽？體溫是如何調節的（體溫調節係統的機能）？我們如何評估體溫？當你的體溫超出正常範圍時會發生什麽？低溫和高溫（熱衰竭和中暑）怎麽應對？

 

第一節， 體溫調節簡介(Thermoregulation)

身體的新陳代謝率如何隨著你進行的身體活動水平而上升和下降。當我們考慮身體的新陳代謝時，我們知道的一個因素是，某些器官的持續新陳代謝率高於其他器官。具體來說，以相當恒定和相對較高的速率持續代謝的器官。這些器官存在於我們認為的身體核心中，肝髒、心髒、大腦、肺，腎髒。即使你在休息，或在做任何事情它們仍在工作並產生代謝熱量。通常您的骨骼肌對您的新陳代謝率貢獻不大。而你的骨骼肌skeletal muscles 實際上至少是您體重的一半。如果它們變得活躍，它們可以顯著提高您的新陳代謝率。

-        新陳代謝率：衡量在給定時間在體內發生的所有化學反應

o   某些器官具有持續的新陳代謝率，這對建立我們的靜息代謝率有很大幫助 例如，心髒、大腦、肝髒、腎髒 

o   body core 身體核心 - 我們通常保持相當恒定溫度的身體內部區域 

o   熱量隨著新陳代謝率的增加而釋放，因為細胞活動不是 100% 有效的 - 增加的新陳代謝，如在運動中發生的那樣，會產生更多的熱量

o   核心體溫（是我們說的基礎體溫嗎？）

♣ 正常範圍: 35.8°C-38.2°C

♣   正常的核心溫度因人而異，因一天裏的時間不同而異，核心溫度在 24 小時內定期且可預測地波動。

·       最低 during- in the early morning, shortly before waking 

·       最高 during- Late Afternoon or early evening

♣   保持正常溫度以獲得最佳酶活性optimal enzyme activity很重要

如果我們的體溫低於正常體溫，或者體溫高於正常體溫，並且維持它時間過長，那麽這些酶就會失活。甚至它們的分子結構也可以改變很多，以至於它們根本無法發揮作用。 

o   體表Body Shell

♣ 身體外部溫度波動較大

           • 基於大氣溫度atmospheric temperature和身體的新陳代謝率

♣   血液 － 體內傳熱的機製

• 吸收身體核心的熱量 > 將熱量帶到身體代謝較不活躍的部位

血液流經器官和身體核心以相當高且恒定的速度代謝，血液會發熱。然後當血液循環到遠離身體核心的地方，靠近身體表麵的地方，或者你的上肢和下肢。 

我有一個問題，怎麽解釋初冬時比較怕冷，冬末時感覺不那麽怕冷。室內溫度同樣，感覺不一樣，晚上的被子也可以減少一點。是因為身體由於天氣的適應把基礎體溫降低了嗎？

 

看下圖解釋熱的傳遞類型

－       傳熱類型：

o   傳導conduction – 直接接觸的兩個對象之間的熱傳遞

     圖中熱水池的水溫高於體溫，水正在將熱量傳遞給身體。浸沒在水中的身體部分將通過傳導吸收熱量。

o   輻射radiation － 以紅外線infrared waves的形式傳遞熱量

          如果圖中人體裸露的皮膚比周邊的空氣熱，熱量會從裸露的皮膚轉移到空氣中，這就是輻射。

o   對流convection － 由於溫暖的液體（可能是空氣或液體）從體表上升並被較冷的液體取代而發生的熱量損失

♣  身體熱量會轉移到冷液體，然後從體表上升並被較冷的液體取代

♣ 較冷的液體會變熱（由於身體的熱傳遞）－然後它會從身體表麵上升

♣ 身體與代替溫熱液體的冷液體之間的溫度梯度越大，熱量損失越大

♣  風冷卻wind chill

天氣預報員會報告溫度計上記錄的溫度，但他們也會報告風冷，這意味著根據冷風吹得有多強，感覺有多冷，這就是通過對流獲得的熱量或熱量損失。

 o  蒸發 evaporation

♣ 水汽化需要熱量（稱為“汽化熱”）

• 讓我們感覺涼爽的不是出汗本身——讓我們涼爽的是汗水的蒸發

• 當汗水蒸發時，是體熱使汗液中的水分蒸發

♣ 熱指數heat index

出汗本身不會導致熱量散失。是汗水蒸發導致熱量流失。

如果外麵空氣中的濕度真的很高，我們不能蒸發汗水。我們可以出很多汗，但仍然感覺不到涼爽。這種現象引發了另一個概念，那就是熱指數。

 

-     身體的熱量損失可以是有意識的或無意識的：

o  顯熱損失-

♣ 例子：出汗。你能感覺到你身上的汗水，蒸發。

o 不顯熱損失-

♣ 例子：吸入過程中空氣經過氣道表麵時發生的蒸發

 

第二節，保持體溫

 

調節體溫的反射弧Reflex arc:

－    所有反射弧都從感覺感受器sensory receptor開始—身體的溫度傳感器稱為溫度感受器thermoreceptors

    o   外周溫度感受器peripheral thermoreceptors， 位於皮膚中

♣ 對冷熱敏感

♣ 外圍溫度感受器幫助我們應對環境溫度變化的信息

♣ 身體含水量高，產生熱慣性thermal inertia －外周溫度感受器使大腦意識到環境溫度的變化，從而可以進行調整以保持核心溫度。

o   中樞溫度感受器central thermoreceptors， 它們總是對核心進行采樣溫度，讓我們對核心溫度的變化做出反應。

 

          －   神經元neurons將溫度感受傳送到下丘腦hypothalamus，下丘腦是體溫調節的控製中心 － 反射弧的第二部分。

o 溫度控製中心位於下丘腦視前核preoptic nucleus of the hypothalamus。下丘腦嵌入大腦深處，所有這些來自溫度感受器的感覺輸入都被傳遞到下丘腦，具體來說，傳遞到下丘腦中一個稱為視前核的微小區域，該區域作為溫度調節的控製中心。所有關於我們在溫度調節方麵應該做什麽的整合和決策都發生在這裏。

 

－ 運動效應motor effects使我們能夠保持體溫 － 反射弧的最後一部分 

 o 溫度穩態temperature homeostasis—動態平衡dynamic equilibrium狀態，我們將身體核心溫度保持在正常範圍內（35.8°C-38.2°C）

o 體溫下降—當人體處於冷環境下，體溫低於下丘腦設定點時，會導致：

♣ 皮下血管收縮Constriction of cutaneous blood vessels。收縮皮膚中的這些血管，來減少身體表層的血流量和皮膚表麵細胞的大小。通過這種方式可以降低皮膚溫度以減少人體輻射和對流熱損失。

♣ 顫抖 shivering- 如果人體內部溫度仍不能維持恒定

     • 我們稱之為“顫抖”的輕微顫抖或顫抖是由於肌肉不自主快速收縮所致，是由皮膚冷感受器引起的反射活動。骨骼肌收縮時產生大量的熱，氣溫越低，冷顫越強，產熱越多，因而可以保持體溫不變。

• 請記住：儲存在燃料分子的分子鍵中的大約 60% 的能量以熱量的形式釋放出來

• 因此，當骨骼肌skeletal muscles產生 ATP 以促進顫抖時，它們也會產生大量熱量  

♣ 荷爾蒙分泌hormonal secretion

• 在長時間的寒冷中，荷爾蒙可以刺激新陳代謝metabolism並幫助維持正常的體溫  

o 體溫升高——身體/血液溫度高於下丘腦設定點

如果周圍環境溫度提高，或進行大運動量的活動，就引發人體的相點關擴張和排汗機能。皮膚表層的血管就會擴張以便增加血液流量，這樣血液就能夠把更多的熱量帶到皮膚表麵，提高皮膚溫度，從而增加皮膚向環境的散熱量。如果這樣仍然不能抑製身體內部的溫度上升，體溫調節係統就會命令皮膚出汗，通過蒸發來帶走身體的熱量。

♣ 擴張皮下血管vasodilation of subcutaneous blood vessels

• 通過輻射（可能還有對流）增加散熱

♣ 出汗  

o 負反饋negative feedback內置於溫度調節係統中  

我們已經建立了反射弧，即反饋。如果我們正在考慮身體降溫，而下丘腦說，我們最好收縮皮膚中的血管並減慢通過身體外表的血液流動，而下丘腦認為這還不夠，我們最好開始發抖。如果這些機製導致身體核心再次升溫，那麽這種溫暖會向下丘腦發送反饋以減緩我們的顫抖。所以想想蹺蹺板的另一隻手臂。我們急劇升溫。下丘腦開始血管舒張。出汗或降溫，反饋會導致開始少出汗，血管可能會再次收縮。最終，您可能會完全停止出汗。你會回到一個你可以在不出汗的情況下生存的體溫。即上圖溫度調節的運作方式。

 

第三節， 低溫和高溫Hypothermia & Hyperthermia

 我們已經討論了身體的基本溫度調節，並且我們考慮了幫助我們保持正常體溫的反射弧。現在，我們要考慮當我們不能保持正常體溫，當身體核心變得太熱或太冷時會發生什麽。當身體核心溫度低於正常溫度範圍時，我們將這些情況稱為低溫，當體溫高於正常溫度範圍時，我們稱之為高溫。現在，我們要從生理學的角度討論這些條件實際上是由什麽產生的。

－       低溫 －身體核心溫度低於正常範圍的情況 

o 體溫正常的生理機製（皮下血管收縮、顫抖）不足以將體溫升高到正常範圍

o 表現manifestations—當血液冷卻到足以將身體核心溫度顯著降低到低溫範圍時

♣ 心率降低

♣ 呼吸頻率降低

♣ 血壓下降

♣ 如果體溫過低變得足夠嚴重和/或持續時間延長，大腦功能也會開始失效，身體可能失去知覺。

o 幹預措施— 逐漸加溫，從我們可以生存的內部體溫條件低至攝氏 22 至 24 度，然後逐漸複溫到正常體溫範圍，對器官沒有任何永久性損傷。因此，體溫過低是一種可治療的疾病，隻要它不是太嚴重並且患者沒有進展到溫度調節失衡的程度。

 

－       高溫hyperthermia:

o   嚴重程度不同

♣ 熱衰竭heat exhaustion

• 由於出汗過多體液流失，從而導致血容量減少，這將難以維持正常的血壓。血液無法有效循環。血壓降低觸發的補償將是收縮外周血管

• 通常身體核心溫度升高的一部分是外周血管舒張，這是我們降低體溫的方式。相互衝突的信號。正常機製不起作用，所以發生的事情是血管舒張會延長，它隻會使無法維持循環壓力的情況惡化。

• 可在高溫下長時間運動後發生

• 表現形式，頭暈， 頭疼，有些惡心或不適。

• 幹預：給他們喝點涼水，坐在陰涼處，讓他們休息

 

♣ 中暑heat stroke－情況比熱衰竭更嚴重 

• 創建的正反饋循環會產生使情況惡化的熱損失機製。當溫度升高時，它隻會幹擾酶的功能，而酶對幾乎所有事物都是必需的。

• 表現形式：

o 幹熱的皮膚

o 器官關閉（即器官衰竭， 腎， 肝， 大腦。。。）

• 誘發因素會使一些人麵臨更高的風險：

o 老年人

o 幼兒和新生兒

o   患有心血管疾病的人

o   孕婦

o   液體調節能力受損的人（如慢性腎功能衰竭）

• 幹預  強調預防器官衰竭。我們確實想給病人降溫，但重點是照顧那些核心器官，使用冷卻靜脈輸液，更換液體量，還有冰袋和冷卻毯之類的東西，以及在緊急情況下用於熱療的冷卻方案。所以目標是冷卻身體並補充水分，因為中暑，如果它足夠嚴重，真的可能是致命的，因為多器官關閉是可能的。      

 

第四節  發燒

 當某人發燒時，他們的身體核心溫度確實會升高。但核心溫度的升高是在下丘腦的控製之下。有一些主要由免疫係統細胞釋放的小分子，熱原，它們能夠在血液中循環，到達大腦，並且在大腦中將下丘腦設定點設置得更高。所以，通常你的下丘腦想要將你的核心溫度保持在 37 攝氏度左右。熱原會導致下丘腦說也許今天 39 攝氏度是一個很好的設定點，或者 40 攝氏度。所以，整個設定點移動得更高。主觀上，當設定點變高時會發生什麽？我們的核心溫度可能會升高，我們可能不會覺得熱，就像我們的核心溫度所表明的那樣熱。或者我們可能會感覺比我們的核心溫度更冷。這種差異的部分原因在於當溫度感受器感知溫度時，他們正在向下丘腦發送信號，表明下丘腦可以控製涉及熱調節的反射弧。但其中一些信號也會被發送到大腦，大腦皮層。當發燒開始時因為身體核心仍然沒有達到下丘腦設定溫度範圍，你想增加更多的衣服，想爬到床上，拉上毯子。你可能會發抖。我們要做那些會導致體內熱量積聚的事情。
 

o   熱原pyrogens –免疫係統細胞釋放的分子，具有提高下丘腦設定點raise the hypothalamic set point的能力

♣ 主要由免疫係統細胞釋放，可在血液中循環

♣ 當它們到達大腦時，它們會影響下丘腦功能

♣ 當下丘腦設定溫度增加時，發燒的較高體溫被下丘腦解釋為“正常” 

o 盡管溫度很高，但仍會感到涼

o 當熱原從身體中去除並且下丘腦恢複到正常設定點時，發燒“停止”

你的下丘腦恢複到正常的較低範圍，但你的身體核心已經加熱到那個發燒水平。因此，當您的發燒停止時，您必須實施散熱機製，這將有助於將您的身體核心溫度降至正常水平。

o 發燒並不總是壞事   發燒並不總是危險的。它是由您的免疫係統觸發的正常生理反應，以幫助您的身體抵抗感染。

 

測量體溫

基本的數字溫度計，用於測量口腔溫度和腋窩溫度。將溫度計的探頭放置在一個稱為舌下口袋sublingual pocket的空間中， 那個位置靠近舌下動脈。舌下動脈是深動脈。

temporal thermometer溫度計，用於測量前額的溫度。

鼓膜溫度計tympanic thermometer.，通過外耳道或耳道測量溫度。