第七章--体温-2

第七章  体温 一、家畜的体温及其正常变动畜禽都属于恒温动物（homeothermic animal），具有相对恒定的体温。正常的体温是机体进行新陈代谢和生命活动的必要条件。机体各部分的温度并不相同，可分为体表温度（shell temperature）和体核温度（core temperature）。体表温度是指体表及体表下结构（如皮肤、皮下组织等）的温度。由于易受环境温度或机体散热的影响，体表温度波动幅度较大，且各 部分温度差也大。体核温度指机体深部（如内脏）的温度，比体表温度高，且相对稳定。生理学所说的体温（body temperture）是指身体深部的平均温度。由于深部温度，特别是血液温度不易测试，在生理学和畜牧兽医实践中，多以直肠温度代表体温。机体各部分温 度不完全相同，身体表面由于散热较快，其温度比深部组织和内脏器官的温度低。心脏、肝和肾的温度较高，但由于血液不断循环，可将热量从较高部位带到全身， 使机体各部温度差别不大。直肠温度接近机体深部温度，且比较稳定，可以代表机体体温的平均值，所以家畜的体温通常都是用直肠温度来代表。机体的代谢强度常随环境温度变化而改变，环境温度低，代谢加强，外界温度高，代谢率可以适当下降。因此，适当的环境温度，就可以使动物的代谢强 度和产热量保持在生理的最低水平，这种温度称为动物的等热范围或代谢稳定区。从畜牧业生产角度分析，环境温度在等热范围内饲养家畜最为适宜，在经济上也最 为有利。因为过低的气温，动物产热增加，消耗饲料也将增加，过高的气温会降低动物的生产性能。各种动物的等热范围如表6-4所示。表  各种动物的等热范围（）动物种类等热范围动物种类等热范围牛猪羊狗1015202310201525豚鼠大鼠兔2529311525等热范围的温度比体温低，并视动物种别、品种、年龄和饲养管理条件而不同。等热范围的低限温度叫临界温度。耐寒的家畜（如牛、羊），临界温度较 低。动物密集的被毛和厚实的皮下脂肪都能降低临界温度。从年龄来看，幼畜的临界温度高于成年家畜，这不仅是由于幼畜的皮肤较薄，体表面积与体重的比例较 大，散热较易，还由于幼畜以食乳为主，产热较少的缘故。在等热范围内，动物不需要增强产热或散热过程，就能维持正常体温。当环境温度低于等热范围时，动物就将增强代谢，即化学性调节，产热量增加，以 维持体温。反之，环境温度高于等热范围时，动物将增强散热，如体表血管舒张，汗腺分泌，即所谓物理性调节，以防体温上升。二、体温恒定的维持正常体温的维持，有赖于机体的产热过程和散热过程的动态平衡。新陈代谢过程中，不断地产生热量，用于维持体温。同时，体内热量又由血液带到体 表，通过辐射、传导和对流以及水分蒸发等方式不断地向外界放散，产热量和散热量取得平衡，体温就可维持在一定水平。（一）产热过程1.主要产热器官机体所有组织器官均处在合成和分解代谢过程中，因而都产生热量。但它们的产热量有所不同，安静时以内脏器官产生热量最多，其中以肝脏代谢最为旺 盛，产热量较多。安静时肝、肠、胃产热量约占身体总产热量的50，肌肉占20，脑占10。运动或使役时骨骼肌是产热的主要器官，其产热量可高达总产 热量的2/3以上。草食家畜消化道中饲料由于微生物的发酵分解，产生大量热能，是这类动物体热的重要来源。2.机体的产热形式战栗产热战栗产热（寒战产热）：骨骼肌发生不随意的节律性收缩，即寒颤引起的产热量增加；特点：屈肌核伸肌同时收缩，不作功，但产热量很 高；寒冷性肌紧张（战栗前肌紧张）：在寒冷环境中，发生战栗之前出现的一种肌紧张。非战栗产热，又称代谢产热非战栗产热：指机体受到冷刺激时最初只表现骨骼肌紧张性增加，不发生肌肉寒颤也使产热增加的现象；其中以褐色脂肪组织的产热量最大，占非战栗产 热量70%。等热范围适当的环境温度范围内，动物的代谢强度和产热量可保持在生理的最低水平而体温仍能维持恒定，这种温度范围称为动物的等热范围或代谢稳定区。*低 限：临界温度外界温度在等热范围内饲养家畜最为适宜而经济温度过低，机体将提高代谢强度，增加产热量维持体温，增加饲料消耗；温度过高会降低动物的生产性能。（二）散热过程    机体的主要散热器官是皮肤。一部分热量可通过呼吸、排粪和排尿散失。当外界环境温度低于体表温度时，可通过皮肤以辐射、传导、对流等方式进行散热。当环境 温度接近或高于皮肤温度时，则只能以蒸发方式散热。所以皮肤是机体热量散失的重要途径，可占全部散热量的7585。散热过多或散热困难都将严重影响 体温恒定。1辐射（radiation）散热  机体以热射线（红外线）的形式向外界发散体热的方式称为辐射散热。在常温和安静状态下辐射散热是机体最主要的散热方式，大约占总散热量的 60。辐射散热量的多少取决于皮肤和环境之间的温度差以及机体有效辐射面积等因素。当皮温与环境间的温差增大或有效辐射面积增加时，辐射散热量就增多。 环境温度较低时，通过皮肤辐射放散的热量可占总散热的70。如环境温度高于体表温度时，机体不但不能通过辐射散热，而且还要接收辐射热。寒冷天气受到阳 光照射或靠近红外线灯及其它热源，均有利于畜体保温，而炎热季节的烈日照射，可使体温升高，发生日射病。动物舒展肢体可增加有效辐射面积，增加散热，而身 体蜷曲时，有效辐射面积减少从而可减少散热。2对流（convection）散热  机体通过与体表接触的气体或液体流动来交换和散发热量的方式，称为对流散热。动物体周围经常有一层同体表接触的空气层，其温度又较体温低，则体 热可传给这一层空气。热空气向上升，较冷的空气流来填补，体热即可向外界放散。对流散热是传导散热的一种特殊形式。对流散热的多少受体表与空气之间温差以 及风速的影响，即空气越冷，对流越强，带走的热量就越多。风速越大散热越多。因此，在实际工作中，冬季应减少畜舍空气的对流，夏日则应加强通风。3传导（conduction）散热  是指机体的热量直接传给同它接触的较冷物体的一种散热方式。机体深部的热量主要由血液流动将其带到皮肤，再由皮肤直接传给和它相接触的物体。传 导不是散热的主要形式，但在某些情况下，可因传导而散失大量热能，使体温降低。如长时间躺卧在湿冷的地面上；保定在金属手术台上的麻醉动物；新生仔猪可因 卧在水泥地面上而散失大量热能。传导散热量的多少与接触面积、温度差和物体的导热性能有关。水的导热性能比空气好，湿冷的物体传导散热快。生产中在冬季要 力求保持畜舍地面干燥以防止散热；而在夏季，可将水浇到中暑动物的体表，达到降温的目的或防止中暑。4蒸发（evaporation）散热  蒸发散热是指机体通过体表水分的蒸发来发散体热的一种方式。水分蒸发是吸热过程，蒸发1g水可带走2.43KJ（0.58kcal）热，所以体 表水分蒸发是一种有效散热途径。在通常的温度和湿度条件下，安静的哺乳动物约有25的热量是由皮肤和呼吸道通过水分蒸发而散失。在一般气温下，机体的水 分可通过皮肤及呼吸道粘膜不断蒸发带走热量。在气温接近或超过体温时，汗腺分泌加强，此时，体表蒸发的水分主要来自汗液，蒸发散热成为唯一有效的散热方 式，因为在这种情况下，辐射、传导和对流方式的热交换已基本停止。 蒸发散热有不显汗蒸发（nonsweating perspiration）和显汗蒸发（sweating perspiration）两种形式。不显汗蒸发是指机体中水分直接渗透到皮肤和黏膜表面，在未聚集成明显汗滴前即被蒸发掉。这种蒸发持续不断地进行，即 使在低温环境中也同样存在，与汗腺的活动无关。以人为例，每日不显汗蒸发量一般为1L左右，其中通过皮肤蒸发的水为060.8L，另有020.4L水 随呼吸而蒸发。不显汗蒸发是一种很有效的散热方式，有些动物如犬、牛、猪等，虽有汗腺结构，但在高温下也不能分泌汗液，而必须通过呼吸道加强蒸发散热。通 过汗腺主动分泌汗液，由汗液蒸发有效地带走热量的方式称为显汗蒸发。当环境温度达30以上或动物在劳役、运动时，汗腺便分泌汗液。值得注意的是，汗液必 须在皮肤表面蒸发，才能吸收体内的热量，达到散热效果。如果汗液被擦掉，就不能起到散热的作用。汗的蒸发受环境温度、空气对流速度、空气湿度等因素的影 响。环境温度越高，汗的蒸发速度越快。空气对流速度越快，汗液越易蒸发；环境湿度大时，汗液则不易蒸发，体热因而不易散失，结果会反射性地引起大量出汗。出汗对调节散热的重要性有明显的畜种差异，马属动物能大量出汗，其汗腺受交感肾上腺素能纤维支配；牛有中等程度的出汗能力；绵羊可以发汗，但热 喘呼吸是主要的散热方式；狗几乎全部依靠热喘呼吸散热；而在啮齿动物即不热喘呼吸也不发汗，它们向毛上吐抹唾液或水来蒸发散热。热喘呼吸是炎热条件下增加 蒸发散热的一种形式，即呼吸频率升高到200400次的张口呼吸，狗尤其突出，此时呼吸深度减小，因而潮气量减少，气体在无效腔中快速流动，唾液分泌有 明显增加，所以热喘呼吸时，不会发生通气过度和呼吸性碱中毒。三、体温的调节机体主要通过神经和内分泌系统调节产热和散热过程,使两者在外界环境和机体代谢水平经常变化的情况下保持活动平衡，实现体温的相对平衡。（一）温度感受器外周化学感受器：分布在皮肤、黏膜和内脏。中枢温度感受器：脊髓、延髓、脑干网状结构、下丘脑前部等，温敏神经元：热敏、冷敏（主要分布于视前区-下丘脑前部（PO/AH）。局部脑温度 变动0.1即反应，不出现适应现象，并对致热原或5-HT 、去甲肾上腺素及多肽物质反应。（二）体温调节中枢  体温调节中枢是一个多层次的整合机构,最基本的体温调节中枢位于下丘脑。大脑皮层在体温调节中起重要作用,行为性体温调节主要是通过大脑皮层实 现的；下丘脑前部的温度传入信息的整合中枢，机体是产热还是散热，要根据整合结果而定；延髓、网状结构和脊髓也具有一定程度的整合功能。下丘脑的视前区-下丘脑前部（preopticanterior hypothalamus area，PO/AH）是体温调节中枢的整合中心部位，这里温度敏神经元数量最多，其中20%40%是热敏神经元（warm-sensitive neuron，在局部组织温度升高时冲动发放频率增加的神经元），5%20%是冷敏神经元（cold-sensitive neuron，在局部组织温度降低时冲动发放频率增加的神经元，冷敏神经元主要分布于脑干网状结构和下丘脑的弓状核中）。来自外周温度感受器或者脊髓、延 髓等中枢的温度敏感神经元的信息均会聚于该区域进行信息的终合处理，然后通过多种传出途径下达中枢的指令性信息，产生相应的产热和散热效应，从而实现体温 的相对恒定。（三）信号传出途径与效应器下丘脑体温调节中枢对体内外的各种温度信息进行整合作用,并分别通过各外周机制对产热和散热过程进行调节。1.植物性神经系统主要通过对心血管系统、呼吸系统、皮肤和代谢的影响，改变机体的产热和散热过程。如寒冷刺激可使交感神经兴奋，引起代谢增强，增加产热，同时皮 肤血管和竖毛肌收缩，引起体表温度降低，被毛耸立，可减少散热。而在热应激时，交感神经性降低，代谢产热减少，皮肤血管扩张引起体表传导、辐射和对流散热 增加。交感神经还控制汗腺引起大量泌汗，使蒸发散热增加，副交感神经支配唾液腺，增加唾液腺分泌也有利于蒸发散热。2.躯体神经系统主要控制骨骼肌的紧张性和运动，引起机体的非战栗产热和战栗产热。当机体受到冷刺激时最初只表现骨骼肌紧张性增加，并不发生肌肉寒颤，这时的产 热增加，为非战栗产热，而肌肉寒颤引起的产热增加则为战栗产热。动物突然暴露于寒冷中,引起骨骼肌的节律性收缩，可使机体耗氧量增加, 产热升高，称为寒 颤性产热。寒冷促使机体释放肾上腺素，去甲肾上腺素和甲状腺素等激素增多，使机体产热量升高，称为非寒颤性产热。