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地球知识局
NO.2302-体温忽高忽低
作者：子昱
校稿：辜汉膺 / 编辑：果果
在《西游记》中：孙悟空被太上老君投入八卦炉中，炼了七七四十九天也没有死，反而拥有了火眼金睛。在八卦炉的高温环境下，孙悟空的体温调节功能不是现实世界中的任何一种生物可以比拟的。
烧了那么久毫发未损，还点亮了新技能▼
在现实世界中，鸟类以及哺乳类等恒温动物的体温调节机制比较完善，可以在环境温度变化的情况下主动调节身体温度。外界温度发生变化时，恒温动物较变温动物就显得更有生存优势。
变温动物没有体内调温系统
需要通过照射太阳等方式来保持体温
（排好队晒太阳，图：图虫创意）▼
人类也是一种恒温动物，古人很早就对体温具有一定认识。
人体体温调节机制古代关于体温变化最直观的感受就是生病的时候体温可能异常升高，但受到医学水平的限制，古人并不能完全理解体温升高的本质。
古罗马的神庙里专门供奉着“发烧之神”，一直到中世纪时期，治疗发烧的方式还包括咒语、服用炼金术师练就的药丸、放血疗法等。中医则将发烧归因于“阴阳失衡”、“正气不足”等。
一幅1788年的画作
房间中的黑毛野兽代表发烧
缠在烤火病人身上的蓝色怪兽代表发冷
（图：Wellcome Collection）▼
总之，几千年以来，体温、发烧都一直笼罩着一种神秘主义的色彩。而且由于缺乏对于温度的标准化测量，人们对于体温的准确数值知之甚少，大多时候都是靠经验评估。
1593年，伽利略用一根带有玻璃泡的开放玻璃管制作了世界上第一根温度计，这种温度计容易受到外界影响，误差较大。此后桑托尼奥、布里奥等人在此基础上逐步改进，温度计慢慢变成了现在的模样。
伽利略博物馆展出的17世纪中期的50度温度计
黑点表示1度，白点表示10度
主要用于测量大气温度
（图：wiki）▼
1851年，德国内科医生卡尔·温得利希记录并收集了超过两万名患者的腋下体温数据，整理后发现人体的正常体温数值为37℃左右。这是人类历史上首次明确记录到的正常人体体温数据。此后，37℃被全世界接受，并在此后一百多年的时间里成为常识。
证据显示，人类体温在近一百年来呈缓慢下降的趋势
目前我们测到的正常体温一般在36℃多一点
异常超过37.3℃被认为是发烧
（现代水银体温计，图：图虫创意）▼
体温调节是指人体的温度感受器在受到人体以及环境温度刺激后，通过调节体温中枢的活动，引发下游的内分泌腺、骨骼肌、皮肤血管以及汗腺等组织器官活动的改变，从而调整机体产热和散热。
人体的体温调节系统机能实际上相当复杂的
迄今尚未完全搞清楚
它维持着人体体温的动态平衡▼
人体体温调节中枢位于下丘脑，并存在一个确定的体温调定点（大约是37℃），当外界温度过低，造成体温不断被动下降且低于体温调定点时，分布于皮肤以及内脏的温度感受器就会将这一信号就反馈给体温调节中枢。
而后，下丘脑释放信号给下游的靶器官，在汗腺减少分泌、皮肤毛细血管收缩、骨骼肌颤栗等共同作用下，产热增加，散热减少，体温随之回升。
反之亦然。
细菌、病毒等入侵后，机体在免疫应答中产生致热源
这些物质可直接作用于下丘脑的体温调节中枢，使体温调定点上升
人也因此出现发烧等不适
（图：图虫创意）▼
这是一个精密的自动控制系统，其最终目的是保证心脏、肺脏以及大脑等重要脏器温度的稳定。当外界环境改变时，在体温调节系统的反馈作用下，人体可以重新达到热平衡，并维持稳定的体温。
这种体温控制系统是人类、乃至整个哺乳类动物亿万年来不断适应环境、发展壮大的秘密武器之一。
冷得不行了，还可以抱团取暖
（图：图虫创意）▼
而蛇、青蛙等爬行类动物或者两栖类动物，由于缺乏类似的温度控制系统，体温会随着环境温度变化而变化。因此这些动物在冬天时由于体温降低且无法产生并维持日常活动所需热量，演化出了冬眠的策略来渡过寒冬。
也有哺乳动物会冬眠，比如刺猬、松鼠、熊等
（图：图虫创意）▼
体温调节机制使人类可以适应较大温差。这套调节机制的基础是人体对环境温度的感知能力。
目前医学界认为，人体对于冷热的感知，受到环境、人体等多维度参数的影响，而环境通过与人体的的热湿交换影响后者的感觉及舒适度。不过，人体主观感受的冷热，与实际温度可能存在偏差，前者为体感温度，后者为环境温度，是两个不同的概念。
对于冬泳爱好者而言，天寒地冻也挡不住下水的热情
（图：壹图网）▼
环境温度是一个表示周围环境冷热的物理量，而体感温度指人体感受到的冷暖程度所转化而成的温度值。体感温度不仅和气温有关，还与相对湿度、风速等要素有关。
体感温度综合考虑了各种要素的共同作用，较之环境温度更能反应人体对冷热的感受。
1984年，罗伯特·史特德曼发表的体感温度通用公式▼
除了环境温度以外，环境相对湿度对于体感温度的影响也不容忽视。温度较高时，湿度的增加会直接影响人体排出汗液、降低体表汗液蒸发的速度，减少人体热量散失，进而影响人体对于“热”的感受。
因此在炎热的夏季，相同温度下，体感温度会随着湿度的增加而增加。高湿环境就好比桑拿房，让人闷热难耐。
全身蒙着一层黏糊糊的汗
是南方人过夏天最熟悉的感受▼
与之相反的是，在寒冷的冬季，高湿环境下空气中的水分会附着在衣物、皮肤表面，这些水分不仅可以从人体吸收大量的热量，而且蒸发还会带走更多的热量。这种被称为“水寒效应”的现象可以让人体体感温度远低于实际温度。
潮湿的南方，冬天真的很冷
（冷到缩成一团，图：shutterstock）▼
总的说来，高湿环境可以让“热”更热，让“冷”更冷。如果说温度是物理攻击，那么湿度就可以被称为魔法攻击了。
而开窗通风或者是打开风扇等增加空气流动的措施则会促进散热，降低人体“热”的感觉。但例外的是夏天的热风会让人觉得更热。
在家享受空调冷风像天堂
出门路过空调外机如噩梦
（图：图虫创意）▼
除此以外，服装、心理、性别、地域差别也会影响着人们对于“热”的感受。
例如，同一地区穿着不同颜色衣物的人们就可能会对“热”和“冷”的评价不一样；长期生活在赤道地区和北极圈的居民，对于同一环境冷热的感受也是不一样的。
有些抗寒的基因，是从小就流淌在血液的
（扛寒王者因纽特小朋友 图：wiki）▼
今年夏季，我国南方部分地区进入持续高温状态，尤其是川渝、江浙地区屡屡出现破历史记录的高温天气。热浪来袭的大背景下，极端高温天气让一些传统的降温措施通通失效，甚至连部分地区的空调也因为高温下热保护而停机。这种极端高温环境对于人体的体温调节也是一大考验。
人热，空调热，电缆也热
（图：绵阳晚报）▼
中国对高温热浪天气的定义是：日最高气温达到或超过35℃；如果高温持续3天及以上则可以被称为“高温热浪”天气。与之相比，人在静止状态体温调节极限温度为31℃（相对湿度85％）、38℃（相对湿度50％）和40℃（相对湿度30％）。
也就是说，如果超出极限温度，可能会导致人体机能受损，将出现的改变主要包括：热射病、水盐代谢紊乱、消化功能减退、泌尿系统功能受损等。
热射病可能造成多器官受损▼
由于人体主要通过对外辐射等方式散发热量，热传递过程中热量会从高温处向低温处传导。这一方式在环境温度不算太高（例如低于35℃）时卓有成效，环境温度与体温相差越大，则散热越多。
然而，一旦环境温度接近人体体温甚至超过体温时，机体不仅不能通过向外界传导热量调节体温，甚至还会被动吸收高温环境中的热量。此时皮肤水分蒸发几乎成为唯一的散热方式。
这种方式依赖于汗腺大量分泌汗液，人体的水分通过汗液流失一方面散热维持体温恒定，另一方面也可引起机体缺水。人体会直观地感受到以下表现：
- 口渴。机体缺水时会将相关信号传递给下丘脑，下丘脑再将信号传给大脑皮层，于是产生口渴的主观感受。值得注意的是，产生口渴时代表机体已经处于缺水的状态，因此日常生活中应该及时饮水，而不是等到口渴了再行动。
运动中人体代谢加快，排汗增加
尤要及时规律补水
（图：shutterstock）▼
- 尿量减少。机体长期缺水会导致血流量减少，进而肾灌注不足，导致尿量减少。成年人每日正常尿量大约在1000-2000ml左右，如果少于400ml则被称为“少尿”。长期肾灌注不足会造成肾功能受损等不可逆转的损害。
- 尿色加深。正常尿液中由于含有尿色素而呈现黄色，颜色深浅由相对含量决定。缺水引起尿液减少时，尿色素的产生并不会减少，因此尿液颜色也会变得越来越深。
小便完记得看一眼，身体是否缺水心里有个数
（图：中国居民膳食指南2022）▼
此外，汗液还会带走钠、氯、钾、钙等电解质，造成机体电解质紊乱，进而导致恶心、呕吐、抽搐、精神异常等症状。
所以高温天气下除了补充水分以外，及时补充电解质也很重要。
市面上的运动饮料大多主打“补充电解质”的概念
其实进食香蕉、红薯、菠菜、牛奶和酸奶等也可以补充电解质
（图：图虫创意）▼
随着近年来极端天气发生频率的增加，除了传统意义上的“四大火炉”以外，越来越多的地方都出现了以前未曾有过的高温高湿天气。
虽然地球几十亿年历史上比现在温度更高、湿度更高的时代不胜枚举，但积极的、正确的环保运动依然非常有必要。
毕竟地球不会因为极端气候而毁灭，但人类会。
规律作息、清淡饮食、坚持运动
是我们能做到的最简单的环保运动
（会迎来更好的明天~ 图：图虫创意）▼
参考资料：
[1] 邱平学. 高温不同湿度环境对人体气体代谢特征影响的研究.第十二届全国体育科学大会论文摘要汇编——墙报交流（运动生理生化分会）. 2022.03.
[2] 赵洁云. 基于气温和体感温度的中国南方地区供暖必要性分析. 气象与环境学报. 2021.37[02].
[3] Yucan Peng et al. Advanced Textiles for Personal Thermal Management and Energy. Joule. 2020.
[4] 茅艳. 人体热舒适气候适应性研究.西安建筑科技大学博士学位论文 2006.11.
[5] 谈美兰. 夏季相对湿度和风速对人体热感觉的影响研究.重庆大学博士学位论文. 2012.10.
[6] 【高温科普五】什么是高温热浪？中国气象报社. 2011-08-17 15:33发布.
[7] 夏天穿白色衣服更凉爽？结果可能和你想的不一样. 北京青年报北青网官方帐号. 2022-07-15 20:39发布。
*本文内容为作者提供，不代表地球知识局立场
封面：shutterstock
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