1.为什么体温是37℃?首先,为什么体温是37℃?这其实涉及两个问题:①为什么恒温?②为什么是37℃?相比鳄鱼、蛇等变温...

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来源:雪球App,作者: 赵大夫_管住手,(https://xueqiu.com/1096519231/203165212)

1.为什么体温是37℃?首先,为什么体温是37℃?这其实涉及两个问题:①为什么恒温?②为什么是37℃?相比鳄鱼、蛇等变温动物(cold-blooded animals),人类是恒温动物(warm-blooded animals),无论生活在地球上的哪个角落,是北极洲还是赤道,体温基本上都维持在37℃左右。简单来说,体温恒定维持在37℃是物种进化的自然结果。如果深追究起来,首先要说变温动物。①为什么恒温?变温动物(cold-blooded animals)并不是真正的冷血动物,只是体温调节或者说维持能力比较差。乌龟、青蛙、鳄鱼和蛇等爬行动物都需要环境提供热量“启动”后,才能正常活动,否则只能“冬眠”。这也解释了为什么南北极没有爬行动物这些变温动物。众所周知,变温动物在饥饿或低温时代谢降低,从而延长生命的存活。那么,为什么还是进化出恒温动物呢?由于植物含氮量非常低,如果一个动物需要摄入足够的蛋白质,就需要吃很多很多植物,但是如果吃很多植物,消化后获得的糖分又会显得过量。那么,如何维持氮和糖摄入的平衡呢?动物进化上有两种选择:①把糖全部积累起来,体形变得非常大,这是巨型食草恐龙模式;②把这些能量全都烧掉,变成体温,这是恒温动物模式。有研究利用恒温动物温度调节的传热模型,量化了恒温(对应内温Endotherm)的成本和收益。研究人员对比变温(即外温Ectotherm)的祖先和恒温的后代发现,体型变小之后,动物能耗明显降低。也就是说,体型变小减少了恒温所需的能量消耗,使其获得进化上的优势(Sci. Adv. 2020; 6 : eaaw4486)。②为什么是37℃?为什么恒温动物体温都维持在37℃左右,而不是17℃、27℃或者87℃?有一种解释是黄金分割点理论(黄金分割点=(√5-1)/2,取其前三位数字近似值是0.618),认为体温处在水0℃和沸点100℃的黄金分割点(即38.2℃)附近。还有一种观点是37℃可以更好地抵御真菌。研究发现,大多数真菌的适宜温度是-4℃~30℃。一旦超出这个范围,它们就难以生存。只有不到三分之一的真菌能够在37℃以上的环境中存活,仅有5%的真菌能够在41℃存活。当然,还可以从酶的最适温度,环境温度等角度解读。当然,我们更关心37℃的由来。1851年,德国医生卡尔·翁德里希(Carl Reinhold August Wunderlich)对25000人进行了数百万次腋温体温测量。他发现,体温随昼夜变化而波动,人均标准体温为37℃(浮动范围在36.2°C-37.5°C)。1992年,美国马里兰大学医学历史学教授Philip Mackowiak发现上述使用的温度计误差高达2℃。且Wunderlich测的是腋温,而非现代公认更精确的舌下或肛门温度。Philip Mackowiak重新设计实验,给出答案:对40岁以下健康成人来说,人均舌下标准体温为36.8°C;清晨时分,体温上限为37.2°C;从全天来看,体温上限为37.7°C。最新研究发现,健康成年人的体温正在降低。2017 年,一项针对英国35488名成年人进行的研究发现,平均体温只有 36.6℃。2019 年,一项研究分析了1862年~2017年间数十万个数据发现,美国人平均体温在过去150 多年里一直在下降。现如今,美国人(主要是加州帕洛阿尔托市的人)正常体温大约是 36.4℃。2.发热到底是怎么回事儿?在病理学中对炎症特点的概述是红、肿、热、痛,诊断学中发热是通常第一个症状。根据第8版诊断学教材,发热是指体温超过正常范围,本质是产热大于散热。正常体温随测量部位、时间、饮食、运动、环境、年龄以及女性生理期等诸多因素而变化。但是,体温波动范围通常不超过1℃(稽留热、弛张热参考依据之一)。前面已经介绍,为了维持恒定的体温,哺乳动物和热内进化成小体型的个体,而不是像恐龙那样变成靠多吃来补充能量。这就回答了一个非常重要的问题:一是在低温环境中维持体温的能量从何而来?也就是产热来源于能量代谢。但是人的体温是恒定在37℃左右的,所以除了产热,哺乳动物和人类还面临第二个挑战——在体温升高的时候如何散热?众所周知,人类有非常丰富的皮下血管。在正常情况下,比如运动、周围环境过高等,机体可以通过开放血管,加快血流,增加散热;汗腺通过排汗来降低体温。而体温的调定点是由人类调节体温的司令部下丘脑-体温调节中枢完成的。也就是说体温是由下丘脑通过调控血流、汗腺来确定的。在诊断学教材中,发热的主要机制为:外源性致热原(如细菌内毒素等)和某些体内产物(如抗原抗体复合物)等作用于免疫细胞,如中性粒细胞、嗜酸性粒细胞和单核-巨噬细胞系统,产生内源性致热原,又称白细胞致热源,如白介素-1(IL-1)、肿瘤坏死因子(TNF)、干扰素(IFN)等。这些内源性致热原作用于下丘脑的体温调节中枢,使体温调定点升高;然后机体出现骨骼肌收缩、寒战,产热增加,同时皮肤血管收缩,散热减少,出现发热。那么,在病理状态下,体温如何升高呢?发热到底是怎么回事儿呢?本质上讲,在病理条件下,机体会分泌很多炎症因子,作用于下丘脑,从而做出上调体温的决定。这是长期进化机体对炎症因子的一种保护性反应。首先机体关闭降温机制,我们会感觉寒冷(畏寒),四肢冰冷。同时机体也会打开升温机制,四肢肌肉出现不自主收缩(即寒战)。在体温升高早期,寒战和畏寒是最典型的表现。在这个时期,体温升高很难抑制,基本没有什么手段可以阻止体温升高。临床上会要求保暖,给热水,从而升高体温。随着体温升高达到预设调定点,寒战和畏寒的感觉就改善了。但是升高的体温会导致机体不适,如疲乏、肌肉酸痛、头痛、食欲不振、恶心甚至呕吐。因此,发热本质可以理解为体温“调定点”(下丘脑-体温调节中枢)上调,产热增多,散热减少(主要是骨骼肌)。那么是不是存在体温调定点正常,而因为①产热增多来不及散热导致的发热或者②产热未增加但是散热减少的发热呢?显然这是既有可能的!比如甲亢,调定点基本正常,但是产热>散热时;比如全身心皮肤病,调定点基本正常,但是散热减少。上述两种情况都会导致体温升高。当然,上述两种情况也有炎症的存在,只能说调定点理论基本正常。3.发热待查的诊断临床上以口腔温度为标准,按热度高低将发热分为低热 (37.3~38℃)、中热 (38.1~39℃)、高热 (39.1~41℃)及超高热 (>41℃)。发热持续3周以上,口腔温度至少有3次量出来高于38.3℃(或至少3次体温在1天内波动大于1.2℃)

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