在构建人体体温调节模型时,教师总结如下:人由炎热环境进入寒冷环境时,机体产热增加、散热减少,但产热与散热处于动态平衡。学生对此提出疑问:既然“人在炎热环境中产热=散热:人在寒冷环境中也是产热=散热”,那么,人由炎热环境进入寒冷环境时机体产热增加,散热也应该增加才能维持动态平衡啊。如何解释学生的疑问呢?首先,回顾一下体温调节的过程(图1)。 1人体的产热 人体热量的主要来源是是肝脏和骨骼肌对有机物的氧化放能。例如,骨骼肌战栗、立毛肌收缩等动作使产热增加。 2人体的散热 2.1生理散热 主要通过汗液的蒸发、皮肤毛细血管散热。例如,炎热环境皮肤毛细血管舒张,皮肤血流量增加,大量分泌汗液,使机体散热增加。 2.2辐射散热 机体以发射红外线的方式来散热,这种散热与周围温差有关。例如,将2杯50℃的水,分别放在37℃和0℃的环境,0℃环境下的水凉得更快,这是因为温差大。 2.3传导与对流 散热人通过相互接触把体热传给相接触的物体,例如,在炎热环境下,让皮肤接触冷水能快速散热;周围空气的对流也可以有效使人体表面不断散热,如电风扇带动空气对流使人感到凉爽。 3体温恒定 人体总产热量=总散热量,才能使体温保持恒定。炎热环境中,体温处于动态平衡,如不考虑传导与对流散热,则意味着生理产热=生理散热+辐射散热。进入寒冷环境后,生理产热增加;辐射散热也增加,并且辐射散热增加幅度较大;而下丘脑则通过减少生理散热,使人体总的散热量与产热量处于动态平衡状态,维持着体温的相对恒定。所以,由炎热环境进入寒冷环境时,散热减少是指生理散热减少,实际上总的散热量与产热量一样是增加的。 ——朱宁波.体温调节中产热和散热的分析.生物学教学.2016年第8期
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