散熱
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散熱的方式有輻射散熱,傳導散熱,對流散熱,蒸發散熱。機體各組織器官產生的熱量,隨著血液循環均勻地分佈於全身各部。當血液流經皮膚血管時,全部熱量的90%由皮膚散出,因此皮膚是人體散熱的主要部位。還有一小部分熱量,通過肺、腎和消化道等途徑,隨著呼吸、尿和糞便散出體外。
散熱
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傳導散熱(thermal conduction)是指機體的熱量直接傳給與之接觸的溫度較低物體的一種散熱方式。經這種方式發散的熱量取決於皮膚溫度與接觸物體之間的溫度差、接觸面積,以及與皮膚接觸的物體的導熱性能等。空氣的導熱性較小,在空氣中 通過直接傳導散熱量極小。棉、毛織物也是熱的不良導體,所以體熱因傳導而散失的熱量 並不多。另外,人體脂肪的導熱效能也較小,因而肥胖的人身體深部的熱量不易傳向表 層,在炎熱的天氣里就容易出汗。由於水的比熱較大,導熱性能較好,在臨床治療中常利用水的熱傳導作用進行局部加溫處理或利用冰帽、冰袋等給髙熱患者降溫。
對流散熱(thermal convection)是指通過氣體流動進行熱量交換的一 種散熱方式。通過對流散失熱量的多少,除取決於皮膚與周圍環境之間的溫度差和機體的 有效散熱面積外,受風速的影響較大。風速越大,散熱量就越多;相反,風速越小,散熱 量也越少。衣服榭蓋皮膚表面,加之棉毛纖維間的空氣不易流動,這些因素都可使對流難 以實現而有利於保溫。
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(1)不感蒸發:不感蒸發(insensible perspiration)是指體液的水分從皮膚和黏膜(主要 是呼吸道黏膜〗表面不斷滲出而被汽化的形式。這種蒸發形式不被人們所察覺,且與汗腺活動無關。其中水分從皮膚表面的蒸發又稱不顯汗。在環境溫度低於30℃時,人體通過不感蒸發所丟失的水分相當恆定,為1215g/(h·㎡).人體24h的不感蒸發量一般約 1 000ml,其中從皮膚表面蒸發的水分為600800ml,通過呼吸道黏膜蒸發的水分為200 400ml。在肌肉活動或發熱狀態下,不顯汗可增加。嬰幼兒不感蒸發的速率比成人大,因 此,在缺水的情況下,嬰幼兒更易發生嚴重脫水。臨床上給病人補液時,應注意勿忘補充由不感蒸發丟失的這部分體液。在有些不能分泌汗液的動物,不感蒸發是一種有效的散熱途徑,如狗,在炎熱環境下,常採取 熱喘呼吸(panting)的方式來加強散熱。
(2)發汗:發汗(sweating)是指汗腺主動分泌汗液的過程。通過汗液蒸發可有效帶走大量體熱。發汗可被意識到,故又稱 可感蒸發(sensible evaporation)。人體皮膚上分佈有 大汗腺和小汗腺。大汗腺局限於腋窩和陰部等處,開口於毛根附近。它從青春期開始活 動,所以可能和性功能有關。小汗腺可見於全身皮膚,其分佈密度因部位而異,手掌和 足跖最多,額部和手背次之,四肢和軀幹敁少。然而,汗腺的分泌能力卻以軀幹和四肢 為最強。
上述幾種物理方式散失的熱量,與環境溫度、空氣密度、環境壓力、流速密切相關。尤其應該注意的是體表與環境間溫度的差,不但決定著散熱量的多少,而且決定著熱傳遞的方向。體表溫度的高低是機體產熱與散熱受到一系列生理調節的結果。
⒈皮膚血管運動:皮膚溫在調節散熱中起主導作用,而皮膚溫的高低決定於皮膚血流量的大小。皮膚微循環有豐富的毛細血管網、靜脈叢和大量動-靜脈吻合枝等,使皮膚血流量可以在很大範圍內變動。皮膚和皮下組織導熱性小,起著隔熱層作用。
皮膚血管的舒縮主要是由於環境的溫度變化,刺激皮膚溫度感受器,而引起的反射性活動。體溫調節機構通過交感神經控制血管的口徑。如在寒冷環境中,交感神經緊張性增加,皮膚血管收縮,血流量減少,皮膚溫下降,散熱量減少。當皮膚血管收縮到最高程度時,皮內幾乎無血。在溫熱環境中,則起相反變化,散熱量增加。
⒉汗腺分泌:汗腺活動受熱刺激而加強,分泌出大量汗液。汗液的成分主要是水(99%),還有少量的NaCl,尿素和乳酸等物質。可由溫熱刺激引起的發汗,稱為溫熱性出汗,這種出汗全身到處可見。由情緒緊張和恐懼等精神因素引起的發汗,稱為精神性發汗。其汗液主要見於頭額、手掌和足底,它的散熱作用小。在勞動或運動時,這兩種類型發汗經常混合出現。
汗腺的分泌受神經和體液因素的雙重調節。發汗是反射性活動,外周和中樞感受器接受溫熱刺激和精神因素的刺激均可引起發汗。下自脊髓上到大腦皮層都有發汗中樞,但其主要中樞位於下丘腦。它與其他植物性神經機能相聯繫而進行體溫調節。運動、睡眠和用解熱葯以後,發汗中樞興奮性增高。運動時皮膚血流量增加也可以使汗腺分泌增強。汗腺受交感神經支配,其節后纖維屬膽鹼能纖維。