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为何体温偏偏选择37℃

大家都知道人是恒温动物,正常体温大约是在37℃,但是为什么体温选择37℃呢?这其中有什么奥秘吗?今天咱们就来探讨探讨。

为何体温偏偏选择37℃

简要答案

之所以正常体温选择37℃是因为人们可以计算出正常活动时身体的产热率,也可以计算出在四周温度稍微高于27℃时,身体把热传递到环境中的散热率。两种速率全都随体温而改变;这两个速率在温度为37℃时大约相等,也就是身体得到热的速率与散发热的速率相等。

方法介绍

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其实脑部保持恒温,并不是恒温动物维持恒温性的唯一理由。很显然,温度升高时,化学反应一般会加快,所以让身体变成温度较高的恒温器,在某种程度上可以促进身体的活性。这当然有一个限度。当过量的热排不出去,而信息又来得太快时,这个系统会瓦解。

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过去的几百万年中,我们以及其他哺乳类,还有鸟类,似乎都发现了,最适宜我们运作的温度是在37℃左右。我们又要进一步发问:就算保持体温的恒定,可以使人体的运作最稳定,那么为什么温度需要设在37℃呢?

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基本上,哺乳类动物的身体所获得的能量,有70%以上转变成热。然后这些热又需要发散到四周的环境里去,否则身体会像任何过热的引擎一样,因为过热而停止正常的运作。产热的机制很复杂,这是脑必须监控的另一个复杂过程。静止状态下,脑以及身体内部器官(比如心脏、肺脏和肾脏)所产生的热超过全身产热的2/3,虽然它们本身的质量只占全身不到10%。运动的时候,肌肉所释放出来的热可以增大10倍,超过其他热来源。然而,即使是在这些产热的极端状况下,体温仍然可以保持固定,而且基本的本能反应仍然如常。这要归功于在体内热产量升高的同时,身体能够把热快速的传递到四周环境中。不论是辐射或传导,热的流动率大约与温差成正比。

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室温17℃时,你手上的热流到一根铁棍上的热流动率,是室温27℃时的两倍,因为前者和37℃相差了20℃,而后者只相差10℃。同样的石头墙壁的房间,在15℃时会让你觉得比在25℃时要冷许多。有科学家认为,我们的体温之所以设定在37℃,和我们在20℃的房间中感到舒服的原因一样。当200多万年以前人类刚出现在非洲时,白天的平均温度在25℃以下。在这种气候下,当人类的体温超过35℃时,打猎采集这类活动经由新陈代谢过程所产生的热最容易发散出去。

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人们可以计算出正常活动时身体的产热率,也可以计算出在四周温度稍微高于27℃时,身体把热传递到环境中的散热率。两种速率全都随体温而改变;这两个速率在温度为37℃时大约相等,也就是身体得到热的速率与散发热的速率相等。由于这一点优势,这个温度就被我们的祖先选定了。后来,人类穿上了毛皮,又发明了独特的技巧——生火,扩大了温度适应范围,因此能忍受更寒冷的气候。然而,对气候的适应,似乎只是我们体温保持在37℃的小部分理由。看看哺乳类和鸟类,这两类动物经历了非常不同的进化史,鸟类和人类在进化过程中经历的气候、环境肯定各有不同。但是鸟类和哺乳动物的体温大多都是恒定的。因此恒温产生的原因还很复杂。但有一点是肯定的,恒温动物保持恒温,能够让复杂的化学反应固定在最佳的状态,这使得我们和其他动物可以胜任日常生活中的各种复杂活动。

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