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讲了温度的标准与测量以及地球的温度,我们再来看看人体的温度 。
不管是居住在北极的因纽特(Inuit)人还是居住在赤道雨林中的俾格米(Pygmoid)人,不管是股票交易所的经纪还是高原上的牧人,不管是黄种人、白种人还是黑人,不管是男人还是女人,不管是1个月的宝宝、18岁的运动员还是100岁的老人,人的体温都是37.2℃左右 。
实际上人体各个部位的体温有所不同:舌下温度最接近体内温度,为37.2℃,直肠温度为36.5~37.7℃,腋下温度为36.0℃~37.0℃,肝脏最高,约为38 ℃ 。血液的温度代表了体内温度,与舌下温度基本一致 。此外,在一天当中,人体的体温也会有变化 。如图1所示,早上(7am)起来体温逐渐升高,到了晚上(7pm)开始逐渐降低 。另外在一个月中,有月经的女人体温也会有周期性的变化 。

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图1,在一天中身体温度的变化
人体是恒温的 。如果体温的变化超过了2%(0.744 ℃),人就会觉得不舒服 。如果体温变化超过了5%(1.86 ℃),那就要到医院去就诊了 。
为了保证体温的恒定 。人类有一套反馈控制的方法(图2) 。人类大脑中的下丘脑负责设定和调节体温 。当人的行为变化或环境温度变化导致体温改变时,下丘脑的体温中枢就会进行调控制 。如果温度变冷,皮肤中的毛细血管收缩,减少散热,同时汗腺停止分泌,汗毛竖起保温 。如果温度变热,皮肤中的毛细血管膨胀加速散热,同时汗腺分泌汗液,通过汗液蒸发散热 。

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图2,人体体温的自动控制
如果依靠人体自身的反馈控制还不足以保证恒温,人类就需要用其他的方法来御寒或散热 。御寒的方法是穿衣服保暖,或生火取暖 。保暖的衣料很多,棉、皮毛、羽绒、蚕丝、还有各种各样的化学纤维 。它们的共同特点是含有大量的孔穴而储存空气,空气的导热效果很差,所以这些衣料能把身体散发出来的热量“锁”起来,因此能够保暖 。
生火是人类赖以生存和进化的关键一步 。早在80万年前人类的远祖就学会了生火(人类的祖先智人是在25万年左右前才出现的) 。今天我们有多种“生火”取暖的方法,例如暖水、暖气、电热、热泵等等 。如果穿衣保暖和生火取暖还不够,那么人就会打冷颤 。冷颤是用振动肌肉的方法来发热 。这需要耗费大量的能量,随之而来的是疲惫甚至休克 。休克实际上是暂停了身体的其他功能,只维持基本的心跳和呼吸 。此时已经危及生命了 。
人散热的方法是吹风和出汗 。古人们在两千多年前就会用扇子了促进空气流动带走热量 。不过,正如《能量与能量转换之热能(一)》中所述,热只能从高温处流向低温处 。所以当环境温度比体温要高时,扇扇子就不能降温了 。为了散热人会出汗,通过汗水的蒸发散热 。许多大型哺乳类动物都会出汗 。人类在进化的过程中几乎丧失了所有的毛发,只留下一身裸露的皮肤 。在皮肤下面有大约2百万个汗腺(参见《我们是怎样感知的?机器是怎样感知的?》) 。当体温过高时,汗腺能够分泌汗液,通过汗液的蒸发散热 。汗水含有盐分,大量出汗时会导致盐分的丢失 。所以运动饮料都会含有适量的钠,钾等元素,使丢失的盐分能够很快地得到补充 。
首先科学地研究蒸发散热的是本杰明·富兰克林(Benjamin Franklin,1706—1790)(图3) 。1758年他做了一个实验 。他把一只温度计浸泡在乙醚里,然后用风箱对着吹气 。他观察到温度计的读数一直在下降,直到结了一层霜 。他认识到乙醚是一种比酒更容易蒸发的液体(乙醚的沸点为34.5 ℃,酒精(乙醇)的沸点为78.3 ℃) 。他说如果我们把乙醚涂在身上,即便是在烈日当空的沙漠也会冻死 。他还说东方人早就知道把酒涂在身上可以很快地降温,西方科学家们近年来才知道蒸发可以散热的原理 。他举了个例子:农民们在烈日下耕作,只要不断出汗就可以抵受炎热 。但如果不能出汗,他们就会中暑倒下 。
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