人類如何讓體溫恆定?

文/李曼韻 .圖/白佩穎 |2022.06.27
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圖/白佩穎
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文/李曼韻 

你有沒有想過,一鍋熱湯放在桌上,隔段時間後就涼了,一根冰棒離開冰庫很快就融化了。但寒流一來,氣溫驟降到攝氏10度,我們的體溫,卻還是攝氏36度,我們是如何讓體溫恆定的?

「因為我們是恆溫動物啊!」可能有人會這樣回答。沒錯,這是標準答案,所有生物之中,唯有鳥類和哺乳類演化成為內溫動物,又稱恆溫動物。

反射動作 控管體溫



但是,如果我繼續追問:「內溫動物是如何維持體溫恆定?」這就難了。因為恆定的過程,包含許多生理機制運作現象,因為都發生在身體內部無法觀察,所以顯得抽象許多。如果將人體的體溫調節形容為屋子的空調系統,當氣溫升至攝氏35度,而我們將室溫設定為攝氏 28度,這時空調系統一定會偵測到溫度太高,而啟動機器運作,將溫度調降下來。同理,我們體內也有「溫度偵測器」,那就是皮膚中的溫覺、冷覺受器,感覺神經元會將訊息傳向中樞。請回想一下,控制體溫中樞不在大腦,因為大腦是意識中樞,我們無法隨意管控體溫,所以體溫的控制也是反射動作喔。

系統協調 體溫恆定



如果是天氣炎熱時或運動後,接受溫覺的受器會將訊息傳向中樞,中樞會發出訊息啟動散熱機制,體內的散熱機制就是:皮膚表層的血管擴張,流入體表的血液量增加,流速也較快,如此便可促進體熱發散,這就像馬路拓寬、車流量得以增加,需要運送的物資或垃圾都能提高輸送速率。加上皮膚內有汗腺,此時汗量也會增加,汗液蒸發是需要能量的,體熱提供了蒸發所需要的能量,當然也就將體表溫度降低而達到了散熱的目的。此外,炎熱也會造成食慾減退,活動遲緩,如此可以減少體熱的產生。

如果是天氣寒冷,反應則是相反的。皮下血管收縮,血流量減少,排汗量減少,體熱的散失隨之減少。此外,還會增加食慾,養分消化吸收後的分解可以產生許多能量。

由人體體溫的恆定可以了解此過程,涉及神經系統、循環系統、消化系統等,因此,我們可進一步理解:恆定性的維持與運作經常要數個系統相互協調,才能達到平衡的目的。

「內容及圖照節錄自《生物課好好玩3:輕鬆攻略108課綱的10堂生物素養課!80個必修關鍵字×最強的生物觀念課表》,小麥田出版授權使用

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