無論是住在北極冰天雪地下的愛斯基摩人、棲身于非洲草原上的肯尼亞人,還是在北京四合院里乘涼的中國人,把溫度計放在他們的舌頭下,量出來的結果全都一樣——37℃。不管是黃種人、黑種人、棕種人或是白種人,也不管是高矮胖瘦、男女老少,他們的體溫都是37℃。
為什么人們的外貌、身體情況,甚至內臟的大小、血細胞的數量千差萬別,體溫卻是清一色的37℃?人體又是怎樣維持體溫的精妙恒定的呢?
從冷血到恒溫的進化選擇
在生命演化的最初階段,生物都不能維持自身體溫的恒定。直到現在,像魚類、爬行類、昆蟲等較低等的生物也沒有一個固定的體溫,它們的體溫會隨著外界環境溫度的變化而變化,這就是“變溫動物”,或稱冷血動物。但隨著物種的進化,鳥類、哺乳動物等更高級的物種不約而同地選擇了體溫恒定的生存方式。
為什么選擇恒溫?科學家認為,在生物從海洋(生命最初在海洋誕生)走向陸地的過程中,其生存環境發生了很大的變化。陸地上,動物必須承受1天24小時巨大的溫度變動,它們會經歷夜晚和白天、雨天和晴天、刮風和下雨,一天之中的溫差,一年里四季的溫差,遠大于深海中溫度的變化。為了適應這種生存環境的變化,保證大腦等精細結構隨時都能正常運轉,很多動物就慢慢建立起自己的體溫平衡系統,成為恒溫動物。
為什么是37℃
可是,就算保持體溫的恒定,可以使人體的運作最穩定,那么為什么這個恒定的溫度是37℃,而不是25℃或39℃呢?
把溫度“設定”在37℃,同樣是進化的選擇。因為要保持一個恒定的體溫,必然要選擇一個產熱和散熱最容易平衡的點——在這一溫度時,機體活動所產生的熱量最容易與機體散失在環境中的熱量平衡,也就最容易保持體溫的恒定。科學家認為,人類的體溫之所以設定在37℃,和我們在20℃的房間中感到舒服的原因一樣。當200多萬年以前人類剛出現在非洲時,白天的平均溫度在25℃以下。在這種氣候下,當人類的體溫超過35℃時,打獵這類活動經由新陳代謝過程所產生的熱最容易發散出去。也就是說,是人體自身新陳代謝水平和地球環境溫度之間的平衡,決定了37℃這一恒定體溫。
精妙的體溫調節
人體對體溫的調節是非常精確的,體溫只要比正常值有0.5℃的變化,就會讓你感到不舒服。如果體溫比正常值上升或下降了1℃,你就可能需要趕快去掛急診。那么,人體是怎樣維持體溫恒定的呢?
嚴格地說,37℃只是體溫的一個概略數字,人體各個部位、每日早晚及男女之間的體溫均存在著差異。人體正常體溫有一個較穩定的范圍,但并不是恒定不變的。正常人口腔溫度(又稱口溫)為36.3~37.2℃,腋窩溫度較口腔溫度低0.3~0.6℃,直腸溫度(也稱肛溫)較口腔溫度高0.3~0.5℃。一天之中,清晨2~5時體溫最低,下午5~7時最高,但一天之內溫差應小于1℃。另外,女子體溫一般較男子高0.3℃左右。女子體溫在經期亦有些許變化。
人體內有一套產熱和散熱的自動調控裝置,它由下丘腦的體溫調節中樞和皮膚內臟的許多溫度感受器組成。當人感到冷或熱時,信號由神經系統傳入,下丘腦的體溫調控“司令部”很快下達指令,使有關系統如肌肉、內臟器官、皮膚、毛細血管、汗腺等全部啟動起來,各司其職,有序地進行體溫調控,盡量使體溫保持在恒定范圍。比如,當環境溫度下降和寒冷刺激時,肌肉就會收縮發抖(打冷戰),使產熱增加;天熱時,人體就會排汗,利用水分蒸發來散熱。
當然,人體的這種調控能力是有限度的。所以,當患感染性疾病或長時間暴露在高溫環境下或受到創傷時就會發熱,因為這時機體的體溫調控裝置已力不從心。也正因為如此,盛夏時必須加強防暑降溫,以免中暑;寒冬則要注意保暖,以防因病而致機體發熱。
編輯/張宇