体温调节控制与皮肤血流
体温由一个反馈系统调节,该系统整合核心温度和皮肤温度信号,并驱动效应器反应以维持调节水平。其主要效应器之一是皮肤循环:通过调节输送到皮肤的温暖血液量,身体控制热量从核心传递到体表的速度,从而将热量散失到环境中。
Definition
体温调节控制是体温的反馈调节,其中整合的热信号驱动自主和行为效应器,而皮肤(cutaneous)血流是控制从身体核心到皮肤表面对流传热的效应器。
Scope
本主题涵盖核心温度和皮肤温度如何被感知和整合,如何通过自主效应器维持调节水平,特别是皮肤血流如何通过血管收缩张力的减弱和主动血管舒张系统来控制。它还指出行为体温调节作为一种补充反应。这些内容被视为控制生理学,而非临床或环境指导。
Core questions
- 核心温度和皮肤温度是如何被感知并结合起来调节体温的?
- 皮肤循环如何将热量从核心转移到体表?
- 血管收缩减弱与主动皮肤血管舒张有何区别?
- 行为如何补充自主体温调节?
Key concepts
- 核心和皮肤温度感受器
- 中枢整合和调节温度
- 自主效应器反应
- 皮肤血管收缩(去甲肾上腺素能)及其减弱
- 主动皮肤血管舒张
- 从核心到皮肤的对流传热
- 行为体温调节
Mechanisms
来自皮肤以及深部和中央部位的热传入神经汇聚到下丘脑整合区域,该区域将当前热状态与调节水平进行比较并调整效应器输出。在人体皮肤循环中,两个不同的交感神经系统作用于大部分皮肤表面:一个去甲肾上腺素能血管收缩系统,其张力降低以增加皮肤血流;以及一个主动血管舒张系统,在热应激期间与出汗同时启动,可使皮肤血流增加数倍。增加皮肤血流可缩小核心与皮肤之间的温度梯度,并将热量输送到体表以进行散发;降低血流则保留热量。在运动期间,这些反应会受到调节,因为皮肤循环与肌肉争夺心输出量,而行为调整——改变步速、姿势、衣着或环境——与自主反应协同作用,有助于维持体温。
Clinical relevance
皮肤血流的控制影响人体散热的效率,而受损的皮肤血管反应与某些情况下和整个生命周期中热耐受性降低有关。本条目描述了调节生理学以供参考;它不提供诊断标准或管理建议。
Evidence & guidelines
关于中枢整合和皮肤血管控制的论述借鉴了基础心血管生理学(Rowell, 1974)以及关于体温调节中皮肤血流(Charkoudian, 2003)和皮肤血管舒张和收缩机制(Johnson & Kellogg, 2014)的详细综述。Flouris和Schlader(2015)综述了运动期间行为体温调节的补充作用。这些是描述性综述,而非临床指南。
History
除了血管收缩张力的减弱之外,人类皮肤还具有主动的、神经介导的血管舒张系统这一认识,源于20世纪对皮肤循环的研究,并在Rowell关于心血管对热应激的适应性调整工作中得到了综合。后来的综述完善了皮肤血管舒张和收缩的细胞和神经机制,并将行为体温调节置于整体控制方案中。
Key figures
- Loring B. Rowell
- Nina Charkoudian
- John M. Johnson
- Andreas D. Flouris
Related topics
Seminal works
- rowell-1974
- charkoudian-2003
- johnson-2014
Frequently asked questions
- 增加皮肤血流如何帮助身体降温?
- 将更多温暖的血液从核心输送到皮肤会提高皮肤温度,并缩小与较冷表面的梯度,因此热量更容易传递到皮肤,通过对流、辐射和汗液蒸发散失。
- 皮肤血流是由一种机制还是两种机制控制的?
- 在大部分皮肤上,有两种交感神经系统起作用:减少去甲肾上腺素能血管收缩张力可使血流适度增加,而一个独立的主动血管舒张系统,在热应激期间与出汗同时启动,可产生大幅度的增加。