动物们是怎么散热的?
这个问题问得真是时候,昨天刚写完关于哺乳动物冷适应的论文,今天就可以来答一下这个热热的问题! 要说动物怎么散热,我们还得从体温和代谢的关系来讲起。正常生理状态下,新陈代谢会使得机体产生热量,而发热是由中枢神经系统调节的,当机体产热大于散热时,体温就会升高。所以,要解决“如何散热”的问题,就得先搞清楚“机体是如何产生热量的”。
目前被广泛接受的体温调节模式认为,下丘脑是温度调节中枢(看图说话),其通过视交叉上核(SCN)与视网膜联系,由视网膜将光信号转变为电信号并传入大脑;再通过脑干、小脑、海马体等结构传递信息。
最后由下丘脑的前部加热器(Preheat unit)和外侧区(Lateral area)产生热效应——激活腺苷酸环化酶(AC)使ATP转化为cAMP,进而引起蛋白质激酶活性增加,启动一系列化学反应,最终产生热效应。
当然,产生热量的过程是非常复杂的,除了下丘脑的功能性改变外,还有很多继发反应,比如细胞色素酶系(Cytochems)的激活以及糖酵解、脂肪代谢等一系列生化反应都会产生大量的热。而上述过程中任何一个环节受到干扰都可能导致发热。
不过,虽然会产生热,但机体并不是直接升温的,而是通过辐射、传导、对流、蒸发这4种方式向外散热。其中,辐射是通过电磁波的形式进行热能交换;传导是指热量从高温部位向低温部位传递;对流是以流动形式带走体内的热量;蒸发主要是通过皮肤表面汗液的蒸发带走身体的热量。 这4种方式中,以传导和对流两种方式进行的热交换效率最高。要想提高散热效果,可以在皮肤上涂清凉止痒的药膏或稀释的酒精;在室内安装风扇加速空气流动性,或者泡澡、洗冷水澡帮助散热。
但是,这些方法只适用于体表温度正常的状况下,而对于高热患者则没有明显作用。此时,应尽快帮助患者降温,可通过物理方法(擦身、温水澡)、药物(乙酰氨基酚、布洛芬)等方式实现。 PS1. 为什么在炎热夏季,中午气温最高,人们却常常在早晨锻炼身体?
PS2. 为什么说游泳是最理想的夏日消夏方式之一?