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人体的产热和散热过程
作者:佚名    文章来源:本站原创    点击数:5369    更新时间:2007/5/29
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在新陈代谢过程中,体内营养物质不断地进行生物氧化,释放能量,这是产热过程。同时,代谢所产生的热量又通过各种途径不断地从人体发散到外界环境中去,这是散热过程。这两个过程保持动态的平衡,才能维持人体体温的相对稳定。产热快而散热慢,则体温升高;产热慢而散热快,则体温下降。

产热过程  人体各种器官的大小不同,生理活动的强度和代谢率也不同,所以各种器官的产热量在人体总产热量中所占的比例也不一样。人体主要的产热器官是骨骼肌和肝脏,其次是心脏和脑,其他器官在总产热量中所占的比例较小。人在安静状态时,肝脏产热量占总产热量的20%30%,骨骼肌占25%,脑占15%。人在从事体力劳动和体育运动的时候,人体总代谢率显著增加,总产热量比在安静状态要高出好多倍。各器官产热比例也发生变化。由于人体活动剧烈,骨骼肌产热量剧增,可占总产热量的75%80%。可见骨骼肌有巨大的产热能力,在维持体温的相对稳定中具有重要意义。

散热过程  人体散热主要是通过皮肤实现的,此外有少部分热量是通过呼吸道加温空气和蒸发水分而散失,还有极少部分热量随着尿和粪便的排出而散失。

通过皮肤表面的散热可以分为直接散热和蒸发散热两大类。

1.直接散热。当人体表面温度高于环境温度的时候,人体产生的热量可以通过以下三种方式直接放散到外界环境中:一种是以热射线的形式将热量直接向外界放射,这叫辐射散热;第二种是热量被体表周围的冷空气带走,这叫对流散热;第三种是热量直接传给跟人体接触的较冷物体,这叫传导散热。在我国大部分地区的气候条件下,除炎热的夏季外,外界环境的温度一般低于体表温度,因此,通过上述三种方式散失的热量约占人体总散热量的85%。人体通过皮肤直接散失热量的多少,取决于皮肤表面和外界环境之间的温度差,而人体表面的温度可以通过改变流经皮肤的血液量来加以控制。皮肤内血管舒张,血液流量大,则体表温度高;皮肤血管收缩,血液流量小,则体表温度低。所以人体通过改变皮肤血管的舒缩状态,可以在相当大的范围内改变人体的散热状况。

2.蒸发散热。水分蒸发要吸收热量,如蒸发1 g纯水要吸收2.43 kJ热量。在常温条件下,人体虽无明显发汗,但皮肤表面仍不断地有水分从角质层渗出而蒸发,称不显汗,或者叫做无感蒸发。不显汗每天约蒸发300600 mL水分,大约散失热量7281 456 kJ,占皮肤散热总量的比例不大。但当环境温度上升到2830 ℃以上的时候,辐射、对流等直接散热的效率大为降低,而汗液分泌则增加,蒸发散热将变成皮肤散热的主要方式。等到环境温度上升到等于体温的时候,则蒸发散热就成了皮肤散热的惟一方式了。

 

《教师用书——选修全一册》

http://www.pep.com.cn/gswzy/index.htm

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