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第四节 体温稳定的调节
1.说出人体热量的来源及产热和散热的主要器官。2.阐明体温稳定的调节过程。3.说明行为性体温调节和自主性体温调节的特点。
一、产热和散热的平衡
1.体温:是人体体核部位的平均温度,常用测量部位:直肠、口腔和腋窝等部位,其中直肠温度最接近人的体核体温。
2.人体之所以能够维持相对稳定的体温,是因为产热和散热两个生理过程达到了动态平衡
代谢性
反射性
辐射
蒸发
3.人体的产热
(1)热量的主要来源:是由糖类、 等有机物在细胞代谢时产生的。
(2)
脂肪和蛋白质
禁食
热能
(3)基础代谢:基础状态下的能量代谢称为基础代谢。此时,体内能量的消耗只用于维持 的生命活动,能量代谢比较 。
(4)人体最主要的产热器官是 。
(5)产热途径:细胞代谢产热、骨骼肌运动产热和骨骼肌 产热。
基本
稳定
肝和骨骼肌
战栗
4.人体的散热
(1)主要散热部位: 。
(2)散热途径。
①外界温度低于体表温度:主要通过 、 和 等方式散热。
②环境温度等于或高于体表温度:主要通过汗液 散热。
③其他散热途径:呼气、排尿、排便等。
皮肤
辐射
传导
对流
蒸发
(3)调节皮肤血管的血流量控制人体散热量。
炎热环境中 皮肤血管 ,血流量 ,散热量
寒冷环境中 皮肤血管收缩,血流量 ,散热量 ;通过热量的 系统,减少热量散失
舒张
增多
增加
减少
减少
逆流交换
二、体温稳定的调节
1.在寒冷环境中
体温
调节
增强
收缩
减弱
促甲
状腺激素
释放激素
促甲状腺
甲状腺
激素
激素
2.在炎热环境中
体温调
节
降低
舒张
3.发热
(1)起因:由于各种原因导致产热 、散热 而引起体温升高,超过正常范围的情形。
(2)分类。
①由 因素引起的:由病毒、细菌、真菌等病原体所致各类疾病引起。
②由非感染性因素引起的:甲状腺功能亢进、大面积烧伤、中暑或受风寒等引起。
过多
过少
感染性
(3)正面作用。
一定限度内的发热是人体抵抗疾病的生理性防御反应。发热期间,体内物质氧化分解 ,身体的抵抗力 ,免疫反应 ,有利于消除致病因素,恢复身体健康。
4.体温对生命活动的影响
(1)体温过低时, 的活性降低,代谢速率 ,生命活动受到影响。
(2)体温过高时, 的活性也会降低,甚至丧失,生命活动出现异常。
加快
增强
增强
酶
变慢
酶
三、行为性体温调节和自主性体温调节
1.恒温动物和变温动物都具有一定的 体温调节能力。
2.人类或其他恒温动物区别于变温动物的主要特征是具备 体温调节功能。
3.自主性体温调节:在 的控制下,通过调节皮肤的 、汗腺的 、骨骼肌的 和改变代谢水平等生理性调节反应,维持 和 的动态平衡,使体温保持相对稳定的水平。
行为性
自主性
体温调节中枢
血流量
分泌
收缩
产热
散热
判断正误
(1)人体的体壳体温和体核体温都是相对稳定的。( )
【提示】 人体体核体温是相对稳定的,而人体体壳体温会因环境变化而发生较大的变化。
×
(2)寒冷环境中,机体通过各种途径减少散热,其产热量低于炎热环境。( )
×
【提示】 寒冷环境中产热量大于炎热环境。
(3)体温调节中枢和体温感觉中枢位于下丘脑。( )
(4)在炎热的环境中,人体体温调节只有神经调节,没有体液调节。( )
【提示】 炎热的环境中,人体体温依靠神经—体液调节。
×
×
【提示】 体温感觉中枢位于大脑皮层。
(5)人体调节体温的能力是有限的,长时间处于低温环境中,产热和散热会失去平衡。( )
√
(6)某人发高烧时,体温维持在38.5 ℃,说明其机体产热量大于散热量。( )
【提示】 体温维持在38.5 ℃,此时产热量等于散热量。
×
(7)动物均存在行为性体温调节和自主性体温调节。( )
【提示】 变温动物不具备自主性体温调节。
×
(8)寒冷环境中毛细血管舒张,血流量减少。( )
【提示】 寒冷环境中毛细血管收缩,血流量减少。
×
任务 分析体温调节原理和过程
将室温(25 ℃)饲养的某种体温为37 ℃的哺乳动物(动物甲)随机分为两组,一组放入 41 ℃ 环境中1 h(实验组),另一组仍放入室温环境中(对照组)。其间连续观察并记录这两组动物的相关行为。结果:实验初期,实验组动物的静卧行为明显减少,焦虑不安行为明显增加。
(1)实验中,实验组动物散热的主要途径是什么
【提示】 皮肤的毛细血管舒张,皮肤血流量增加,汗腺分泌增加,即主要通过汗液蒸发散热。
(2)进入41 ℃环境后,实验组动物机体散热量与产热量如何变化
【提示】 实验组动物机体散热量与产热量均降低。
(3)谈到神经调节过程时,有人只提到自主神经系统中交感神经的调节作用。在人体体温调节过程中,副交感神经完全没有参与调节吗
【提示】 不是的。一般情况下,副交感神经的作用与交感神经的作用相反。例如,副交感神经使心跳减慢,血压降低,支气管收缩,减少能量消耗,减少产热量,在一定程度上抑制体温上升,促进体温下降。
有关体温调节的四个易错点
(1)体温调节方式既有神经调节,也有体液调节。
(2)体温相对稳定是机体产热与散热动态平衡的结果,即产热量=散热量。
(3)温度感受器感受的刺激是温度的变化,而非绝对温度。
(4)体温调节中枢位于下丘脑;体温感觉中枢位于大脑皮层;温度感受器是感受温度变化的“感觉神经末梢”,它不只分布在皮肤,还广泛分布在黏膜及内脏器官中。
「核心归纳」
「典型例题」
1.(2025·盐城期中)下图是健康人从温暖环境进入寒冷环境时的体温调节模型,下列有关叙述正确的是( )
[A]温度感受器位于下丘脑
[B]图中①→③→④→⑤过程属于体液调节
[C]“X”代表的主要生理变化是细胞呼吸增强
[D]最初的一段时间内,人体产热速率明显大于散热速率
C
【解析】 温度感受器也可位于皮肤、黏膜等部位;图中①属于神经调节;甲状腺激素能提高细胞的代谢水平,增加产热量,因此“X”代表的主要生理变化是细胞呼吸增强;人从温暖环境突然进入寒冷环境的初期,人体散热量会增加,而由于产热调节特别是体液调节过程需要一段时间,所以进入寒冷环境初期,人体的产热速率小于散热速率。
2.(2025·连云港月考)下图表示某健康男子在休息时,血液流经皮肤的相对流量,室内温度在a时刻由15 ℃突然升至40 ℃,在b时刻又突然降至 15 ℃。下列说法正确的是( )
[A]在开始的50 min内,血液中甲状腺激素的含量急剧上升
[B]在ab时段,机体的产热量小于散热量
[C]体内酶的活性bc时段比ab时段明显降低
[D]机体耗氧量bc时段比ab时段相对较大
D
【解析】 在开始的50 min内,机体产热量与散热量保持相对稳定,血液中的甲状腺激素的含量也保持相对稳定;在ab时段,健康男子的体温保持相对稳定,机体的产热量等于散热量;由于人体体温能维持相对恒定,故酶的活性基本不变;与ab时段(40 ℃)相比,bc时段处于15 ℃的寒冷环境中,细胞的代谢水平提高,以增加产热量,因此耗氧量增加,所以机体耗氧量bc时段比ab时段相对较大。
思维导图
随堂检测反馈
1.(2025·无锡期末)寒冷的冬季,室外人员的体温仍能维持相对稳定。下列叙述错误的是( )
[A]寒冷环境中,体温受神经与体液的共同调节
[B]寒冷刺激下,骨骼肌不自主舒张以增加产热
[C]寒冷环境中,机体的产热和散热达到动态平衡
[D]寒冷刺激下,皮肤血管反射性地收缩以减少散热
B
【解析】 寒冷刺激下,骨骼肌不自主收缩以增加产热。
2.(2025·宿迁期中)热射病,也称重症中暑,是一种长时间暴露在高温环境下或在高温环境下进行剧烈体力活动导致的严重疾病,下列相关叙述错误的是( )
[A]热射病患者下丘脑的体温调节中枢可产生热觉
[B]体温升高过程中,产热量大于散热量,引起明显的发热
[C]热射病患者体温下降的调节过程中存在神经调节
[D]人会出现热射病表明人体维持内环境稳态的调节能力存在一定限度
A
【解析】 热觉产生的部位在大脑皮层。
3.(2025·徐州月考)下图是人体体温调节的曲线图,请据图分析,下列说法错误的是( )
[A]人体热量的来源主要是细胞中有机物的氧化放能
[B]时间t1～t2,散热量增加产热量也增加
[C]时间t3以后,产热量等于散热量
[D]体温调节过程中既有神经调节,也有体液调节,神经调节的作用范围大于体液调节
D
【解析】 体液调节比神经调节的作用范围更广,作用时间更长,但反应速度较慢,反应时间较长。
4.(多选)(2025·盐城调研)正常人感染病原体引起的发热过程分为体温上升期、高温持续期和体温下降期。下图为体温上升期病人体温调节过程示意图,其中体温调定点为调节体温处于稳定状态时,下丘脑体温调节中枢预设的一个温度值,正常生理状态下为37 ℃。下列说法正确的有( )
[A]图中的激素c几乎作用于全身细胞
[B]体温上升期,机体会感觉到发冷,其中枢位于大脑皮层
[C]当病人处于高温持续期时,机体的产热量大于散热量
[D]病原体入侵机体后体温升高时,下丘脑作为神经中枢和效应器参与调节过程
ABD
【解析】 图中的激素c为甲状腺激素,其几乎作用于全身细胞;产生冷觉的中枢位于大脑皮层;高温持续期,人体产热量等于散热量;病原体入侵机体后体温升高时,身体的温度感受器受到刺激,相应的神经冲动传到下丘脑,下丘脑释放促甲状腺激素释放激素作用于垂体,垂体释放促甲状腺激素作用于甲状腺导致甲状腺分泌甲状腺激素,可见下丘脑作为神经中枢和效应器参与该调节过程。
5.(2025·连云港月考)图1表示人体在寒冷刺激下体温调节的部分途径。请据图回答下列问题。
图1
(1)受到寒冷刺激后,皮肤温度感受器部位的膜内电位变化是 。
由负变正
【解析】 (1)受寒冷刺激后,皮肤冷觉感受器产生兴奋,细胞质膜内电位变化为由负变正。
(2)人体在进入寒冷环境初期,体温会稍有下降,原因是
,此时呼吸中枢兴奋、人体呼吸加快,其生理意义是
。
机体产热总量小于
散热总量
增加细胞氧气供应量,加速有氧呼吸,增加产热
【解析】 (2)人体体温下降的直接原因是机体产热总量小于散热总量。寒冷刺激下,人体呼吸加快,有利于增加细胞的氧气供应,加快细胞有氧呼吸,增加产热。
(3)肾上腺在体温平衡调节过程中发挥着重要的作用。低温刺激下,一方面通过“下丘脑—垂体—肾上腺轴”加快分泌糖皮质激素,糖皮质激素的这种
调节方式可以放大激素的调节效应,同时有利于形成多级 调节。另一方面交感神经兴奋,促进肾上腺髓质分泌肾上腺素,与激素b分泌的调节相比,通过交感神经调节肾上腺素分泌方式的优点是
。
分级
反馈
反应速度快、
作用范围准确
【解析】 (3)激素分泌的分级调节方式可以放大激素的调节效应,同时有利于形成多级反馈调节。激素b分泌的调节属于体液调节,与体液调节相比,神经调节具有反应速度快、作用范围准确等优点。
(4)位于下丘脑不同部位的热敏神经元和冷敏神经元在不同温度刺激下放电频率不同,两类神经元的放电频率决定着体温调定点(图2,O对应温度为人体正常体温调定点):
图2
①正常人体内,寒冷引起下丘脑部位温度下降, (填“冷敏”或“热敏”)神经元的放电频率升高。体温调定点温度下两类神经元的放电频率
。
冷敏
基本相等
【解析】 (4)①寒冷引起下丘脑部位温度下降,则冷敏神经元的放电频率升高。根据题图2可知,体温调定点温度下两类神经元放电频率基本相等。
②某人感染流感病毒后,病毒侵入引起某些细胞释放致热性细胞因子,后者作用于下丘脑热敏神经元,使其敏感性降低,导致体温调定点上调,此时病人可能会全身发冷、起鸡皮疙瘩,甚至出现寒战现象,寒战发生的生理意义是
。
骨骼肌快速收缩产生大量热量,以使体温达到体温调定点
【解析】 ②寒战发生时,骨骼肌快速收缩产生大量热量,可以使体温达到体温调定点。
联系实际 迁移应用
在每年的秋季开学的新生军训中,有个别学生会出现中暑的现象。中暑是指人体在高温环境中,水和电解质丢失过多,散热功能紊乱引起的以中枢神经系统和心血管功能障碍为主要表现的热损伤性疾病。“热射病”是中暑中最严重的类型,临床表现为人体核心温度超过 40 ℃,皮肤干热及中枢神经系统功能异常。
(1)中暑前,机体大量出汗会引起体内哪些无机盐离子大量丢失
【提示】 Na+和Cl-。
(2)“热射病”出现的原因是什么
【提示】 由人体体内热量积蓄过多,散热不足引起的。
(3)严重中暑会引发“热射病”,此时患者最主要的治疗方法是迅速降低核心温度。已知患者不能通过饮水来降温,则可采取的物理措施有哪些
【提示】 使用空调降温、用冷水擦拭身体等。第四节 体温稳定的调节
课时作业
(时间:30分钟 分值:48分)
第1～8题每题3分,第9～10题每题6分,共计36分。
基础对点练
知识点 体温调节
1.(2025·盐城期中)马拉松运动员在走或跑的过程中机体会发生一系列的生理变化。下列相关叙述正确的是( )
[A]血液中对乳酸起到缓冲作用的物质是Na2CO3
[B]机体通过肝糖原和肌糖原的分解补充血糖
[C]机体大量产热,毛细血管舒张、汗腺分泌增强
[D]机体副交感神经活动占据优势
【答案】 C
【解析】 血液中对剧烈运动产生的乳酸起缓冲作用的物质是NaHCO3;肌糖原不能直接分解为血糖;机体大量产热,毛细血管舒张、汗腺分泌增强,以增加散热;运动时,交感神经活动占优势,副交感神经被抑制。
2.(2025·淮安期末)下列关于人体体温调节的叙述正确的是( )
[A]寒冷时,机体通过下丘脑和垂体的调节增加甲状腺激素和肾上腺素的含量
[B]寒冷时,大脑皮层可调控骨骼肌不自主战栗产热
[C]当发烧的病人处于高温持续期时,机体的产热量等于散热量
[D]重度中暑者仅依赖生理性调节即可使体温恢复正常
【答案】 C
【解析】 寒冷时,肾上腺素的分泌由交感神经控制,不需要通过下丘脑和垂体的调节;寒冷时,骨骼肌的不自主战栗不受大脑皮层调控;当病人处于高温持续期时,机体的产热量等于机体的散热量;重度中暑者稳态失调,仅依赖生理性调节无法使体温恢复正常。
3.(2025·镇江月考)寒冷条件下甲状腺激素分泌的调节过程如图所示,图中字母表示激素,甲、乙、丙表示腺体。下列分析正确的是( )
[A]寒冷刺激直接作用于甲,使其产生冷觉,然后调控相应腺体分泌激素
[B]甲分泌的激素a通过血液直接运输到丙,并作用于其细胞质膜上的受体
[C]丙为垂体,b为促甲状腺激素释放激素,其化学本质为蛋白质
[D]注射适量激素c或饲喂含适量激素c的饲料均会导致某种幼年动物发育加快
【答案】 D
【解析】 图中甲为下丘脑,冷觉在大脑皮层产生;甲分泌的激素a通过血液运输到全身各处,只作用于丙细胞质膜上的受体;丙为垂体,b为促甲状腺激素,其化学本质为蛋白质;激素c表示甲状腺激素,甲状腺激素能促进生长发育,其化学本质为氨基酸衍生物,可以注射或者饲喂,注射或者饲喂激素c均会导致某种幼年动物发育加快。
4.(2025·镇江月考)下图表示某人在休息时,单位时间内流经其单位面积皮肤血管内血液的相对流量。在时刻A,室内温度由15 ℃突升到40 ℃;在时刻B,室内温度又突降至15 ℃。下列说法正确的是( )
[A]在BC段时间内,人体肾上腺素分泌量增加
[B]正常情况下,人体在AB段散热量大于BC段散热量
[C]在时刻A室内温度变化时、皮肤血管收缩,汗腺分泌增强
[D]在AB段时间内,因环境温度高于人体温度,故人体不散热
【答案】 A
【解析】 BC段温度下降,肾上腺素能促进机体产热,所以肾上腺素分泌增加;与AB段相比,BC段室内温度下降,机体产热增加,由于产热=散热,故正常情况下,人体在AB段散热量小于BC段散热量;在时刻A,室内温度升高,皮肤血管舒张,血流量增加;AB段室内温度高于人体温度,人体通过皮肤血管舒张,血流量增加,汗腺分泌增强,进而增加散热。
5.(2025·盐城检测)下面为人体体温调节示意图,根据图示过程判断,下列叙述错误的是( )
[A]当机体受到炎热刺激时,机体主要依靠D、E和F散热
[B]当机体受到寒冷刺激时,机体可通过B→C→G进行调节
[C]D途径主要是依靠骨骼肌的产热完成的
[D]人体体温调节的过程属于神经—体液调节
【答案】 A
【解析】 当在炎热环境中时,机体主要依靠E和F散热,D骨骼肌是产热器官。
6.(2025·宿迁月考)感冒病毒侵染人体后往往会引起发热症状。药物布洛芬具有抑制下丘脑活动的作用,能减少前列腺素的合成,加快散热,从而起到降温的作用。下列关于体温调节的说法,错误的是( )
[A]体温升高过程中,产热量大于散热量,引起明显的发热
[B]蒸发是人体有效的散热方式,皮肤是主要的散热器官
[C]发高烧时出现的骨骼肌战栗现象是由大脑皮层控制的
[D]在高温持续期,下丘脑的体温调节中枢仍然具有体温调节功能
【答案】 C
【解析】 发烧时出现的骨骼肌战栗是由下丘脑调控的。
7.(2025·江阴月考)热射病是暴露在高温环境或强体力劳动导致体内温度迅速升高(超过40 ℃)的疾病。典型症状有高热、意识障碍等。下列叙述错误的是( )
[A]高温时皮肤毛细血管收缩、血流量增多,汗液分泌增多
[B]热射病体温升高过程中,机体产热量大于散热量
[C]运动时人体热量的来源主要是以骨骼肌产热为主
[D]及时降温和多喝淡盐水是预防热射病的有效措施
【答案】 A
【解析】 高温时,皮肤毛细血管舒张,血流量增加,从而增加散热。
8.(2025·扬州期中)体温调定点是为调节体温处于稳定状态,体温调节中枢预设的一个温度值,正常生理状态下为37 ℃。全身麻醉手术的患者发生术中低体温(体温低于36.0 ℃)的概率很高。下列相关叙述错误的是( )
[A]下丘脑中既有温度感受器,又有体温调节中枢
[B]手术麻醉后的早期,机体可能通过热辐射大量散热,体温下降
[C]麻醉可诱导体温调定点降低,导致产热总量大于散热总量
[D]临床上可通过调节手术室温度、术中输液加温等手段预防术中低体温
【答案】 C
【解析】 体温调节中枢位于下丘脑,下丘脑中也有温度感受器;手术麻醉后的早期,机体会出现非控制性体温下降,机体可能通过热辐射大量散热;麻醉可诱导体温调定点降低,导致产热总量小于散热总量;预防术中低体温的措施有调节手术室温度、输液加温等。
综合提升练
9.(多选)(2025·扬州期中)经典型热射病是一种在持续高温环境中发生的严重中暑现象,患者体液大量丢失后关闭皮肤血液循环和汗液分泌,心、肺、脑等器官的温度迅速升高,导致器官或系统损伤。下列叙述错误的有( )
[A]当环境温度高于皮肤温度时,机体主要通过辐射、传导等方式散热,维持体温平衡
[B]健康个体在炎热环境下的散热量通常低于寒冷环境的散热量
[C]正常人体在高温环境下汗液分泌增多,抗利尿激素分泌减少,尿量减少
[D]为避免室外高温作业人员中暑,应大量饮用纯净水
【答案】 ACD
【解析】 当环境温度高于皮肤温度时,机体主要通过汗液的蒸发散热来维持体温平衡;健康个体在炎热环境下,体温与外界环境温差小,散热量通常低于寒冷环境下的散热量;正常人体在高温环境下汗液分泌增多,细胞外液渗透压升高,抗利尿激素分泌增多,尿量减少;为避免室外高温作业人员中暑,应适量补充含有盐分的水,大量饮用纯净水可能会引起电解质紊乱。
10.(多选)(2025·扬州期中)下图表示某人感染流感病毒后一段时间内的体温变化曲线,下列解释错误的有( )
[A]AB段皮肤血管扩张,汗液分泌增多
[B]BC段产热量与散热量大致相等
[C]CD段产热增多,出汗减少
[D]AB段甲状腺激素的分泌量减少
【答案】 ACD
【解析】 从图中可知AB段体温升高,此时皮肤血管收缩,汗液分泌减少,导致散热减少;BC段体温维持高温不变,产热量约等于散热量;CD段体温下降,产热量减少,出汗增加,散热量增加;甲状腺激素具有促进细胞代谢的作用,AB段体温升高,此时甲状腺激素的分泌量
增加。
11.(12分)(2025·徐州月考)正常人体感染病毒会引起发热,发热过程分为体温上升期、高温持续期和体温下降期。下图为体温上升期机体体温调节过程示意图,其中体温调定点是为调节体温处于稳定状态,下丘脑预设的一个温度值,正常生理状态下为37 ℃。请回答下列问题:
(1)图中激素甲的名称是 。体温上升期,人体骨骼肌不随意的节律性收缩,即出现“寒战”,有助于体温 。综合图解分析,体温上升期人体进行体温调节的方式有 。
(2)高温持续期,人体产热量 (填“大于”“小于”或“等于”)散热量。此阶段人体有时会出现脱水现象,垂体释放抗利尿激素增加,促进肾小管和集合管 ,从而减少尿量。
(3)体温下降期,机体增加散热的途径有 。
(4)体温上升期,人体会出现心率加快、血压轻度升高等症状,易引发慢性心血管疾病急性发作。请解释血压升高的可能原因: 。
(5)体温调节过程中,神经冲动在神经纤维上的传导是 (填“单”或“双”)向的。持续寒冷刺激时机体维持体温恒定所需能量主要来源于消耗棕色脂肪供能,是因为棕色脂肪细胞被激活时,解偶联蛋白1(UCP1)能消除线粒体内膜两侧的跨膜质子(H+)浓度差,阻碍有氧呼吸 阶段ATP的正常产生,使得释放的能量中 所占比例明显增大,以维持机体体温稳定。
【答案】 (除标注外,每空1分)
(1)促甲状腺激素释放激素 上升到已上调的体温调定点(上升到38.5 ℃) 神经调节、体液调节
(2)等于 对水的重吸收
(3)汗腺分泌增强,皮肤血管舒张(2分)
(4)心脏血液输出量增加,外周血管收缩(2分)
(5)单 第三 热能
【解析】 (1)题图中激素甲表示下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素,其靶器官是垂体。体温上升期,人体骨骼肌收缩能使人体增加产热,有助于体温上升到已上调的体温调定点。题图增加产热的过程中涉及反射弧结构,也涉及激素调节,可知体温上升期人体进行体温调节的方式有神经调节和体液调节。
(2)高温持续期,人体温度维持相对稳定,可知人体产热量与散热量相等;垂体释放的抗利尿激素可以促进肾小管和集合管对水的重吸收,进而减少尿量,以维持机体水平衡。
(3)体温下降期,机体汗腺分泌增强、皮肤血管舒张、血流量增加,以增加散热。
(4)体温上升期,由于心脏血液输出量增加,外周血管收缩,导致人体出现心率加快、血压轻度升高等症状,因此易引发慢性心血管疾病急性发作。
(5)体温调节过程中兴奋由感受器传递到神经中枢,经处理后再传递到效应器,在该过程中神经冲动在神经纤维上的传导是单向的。由于有氧呼吸第三阶段中ATP的产生过程依赖线粒体内膜两侧的跨膜质子(H+)浓度差,而棕色脂肪细胞被激活时,解偶联蛋白1(UCP1)能消除线粒体内膜两侧的跨膜质子(H+)浓度差,则会阻碍有氧呼吸第三阶段的正常进行,导致ATP不能正常产生,更多能量转换成热能,以维持机体体温稳定。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)第四节 体温稳定的调节
[学习目标] 1.说出人体热量的来源及产热和散热的主要器官。2.阐明体温稳定的调节过程。3.说明行为性体温调节和自主性体温调节的特点。
一、产热和散热的平衡
1.体温:是人体体核部位的平均温度,常用测量部位:直肠、口腔和腋窝等部位,其中直肠温度最接近人的体核体温。
2.人体之所以能够维持相对稳定的体温,是因为产热和散热两个生理过程达到了动态平衡
3.人体的产热
(1)热量的主要来源:是由糖类、脂肪和蛋白质等有机物在细胞代谢时产生的。
(2)
(3)基础代谢:基础状态下的能量代谢称为基础代谢。此时,体内能量的消耗只用于维持基本的生命活动,能量代谢比较稳定。
(4)人体最主要的产热器官是肝和骨骼肌。
(5)产热途径:细胞代谢产热、骨骼肌运动产热和骨骼肌战栗产热。
4.人体的散热
(1)主要散热部位:皮肤。
(2)散热途径。
①外界温度低于体表温度:主要通过辐射、传导和对流等方式散热。
②环境温度等于或高于体表温度:主要通过汗液蒸发散热。
③其他散热途径:呼气、排尿、排便等。
(3)调节皮肤血管的血流量控制人体散热量。
炎热环境中 皮肤血管舒张,血流量增多,散热量增加
寒冷环境中 皮肤血管收缩,血流量减少,散热量减少;通过热量的逆流交换系统,减少热量散失
二、体温稳定的调节
1.在寒冷环境中
2.在炎热环境中
3.发热
(1)起因:由于各种原因导致产热过多、散热过少而引起体温升高,超过正常范围的情形。
(2)分类。
①由感染性因素引起的:由病毒、细菌、真菌等病原体所致各类疾病引起。
②由非感染性因素引起的:甲状腺功能亢进、大面积烧伤、中暑或受风寒等引起。
(3)正面作用。
一定限度内的发热是人体抵抗疾病的生理性防御反应。发热期间,体内物质氧化分解加快,身体的抵抗力增强,免疫反应增强,有利于消除致病因素,恢复身体健康。
4.体温对生命活动的影响
(1)体温过低时,酶的活性降低,代谢速率变慢,生命活动受到影响。
(2)体温过高时,酶的活性也会降低,甚至丧失,生命活动出现异常。
三、行为性体温调节和自主性体温调节
1.恒温动物和变温动物都具有一定的行为性体温调节能力。
2.人类或其他恒温动物区别于变温动物的主要特征是具备自主性体温调节功能。
3.自主性体温调节:在体温调节中枢的控制下,通过调节皮肤的血流量、汗腺的分泌、骨骼肌的收缩和改变代谢水平等生理性调节反应,维持产热和散热的动态平衡,使体温保持相对稳定的水平。
判断正误
(1)人体的体壳体温和体核体温都是相对稳定的。( )
【答案】 ×
【提示】 人体体核体温是相对稳定的,而人体体壳体温会因环境变化而发生较大的变化。
(2)寒冷环境中,机体通过各种途径减少散热,其产热量低于炎热环境。( )
【答案】 ×
【提示】 寒冷环境中产热量大于炎热环境。
(3)体温调节中枢和体温感觉中枢位于下丘脑。( )
【答案】 ×
【提示】 体温感觉中枢位于大脑皮层。
(4)在炎热的环境中,人体体温调节只有神经调节,没有体液调节。( )
【答案】 ×
【提示】 炎热的环境中,人体体温依靠神经—体液调节。
(5)人体调节体温的能力是有限的,长时间处于低温环境中,产热和散热会失去平衡。( )
【答案】 √
(6)某人发高烧时,体温维持在38.5 ℃,说明其机体产热量大于散热量。( )
【答案】 ×
【提示】 体温维持在38.5 ℃,此时产热量等于散热量。
(7)动物均存在行为性体温调节和自主性体温调节。( )
【答案】 ×
【提示】 变温动物不具备自主性体温调节。
(8)寒冷环境中毛细血管舒张,血流量减少。( )
【答案】 ×
【提示】 寒冷环境中毛细血管收缩,血流量减少。
任务 分析体温调节原理和过程
将室温(25 ℃)饲养的某种体温为37 ℃的哺乳动物(动物甲)随机分为两组,一组放入 41 ℃ 环境中1 h(实验组),另一组仍放入室温环境中(对照组)。其间连续观察并记录这两组动物的相关行为。结果:实验初期,实验组动物的静卧行为明显减少,焦虑不安行为明显增加。
(1)实验中,实验组动物散热的主要途径是什么
【提示】 皮肤的毛细血管舒张,皮肤血流量增加,汗腺分泌增加,即主要通过汗液蒸发散热。
(2)进入41 ℃环境后,实验组动物机体散热量与产热量如何变化
【提示】 实验组动物机体散热量与产热量均降低。
(3)谈到神经调节过程时,有人只提到自主神经系统中交感神经的调节作用。在人体体温调节过程中,副交感神经完全没有参与调节吗
【提示】 不是的。一般情况下,副交感神经的作用与交感神经的作用相反。例如,副交感神经使心跳减慢,血压降低,支气管收缩,减少能量消耗,减少产热量,在一定程度上抑制体温上升,促进体温下降。
核心归纳
有关体温调节的四个易错点
(1)体温调节方式既有神经调节,也有体液调节。
(2)体温相对稳定是机体产热与散热动态平衡的结果,即产热量=散热量。
(3)温度感受器感受的刺激是温度的变化,而非绝对温度。
(4)体温调节中枢位于下丘脑;体温感觉中枢位于大脑皮层;温度感受器是感受温度变化的“感觉神经末梢”,它不只分布在皮肤,还广泛分布在黏膜及内脏器官中。
典型例题
1.(2025·盐城期中)下图是健康人从温暖环境进入寒冷环境时的体温调节模型,下列有关叙述正确的是( )
[A]温度感受器位于下丘脑
[B]图中①→③→④→⑤过程属于体液调节
[C]“X”代表的主要生理变化是细胞呼吸增强
[D]最初的一段时间内,人体产热速率明显大于散热速率
【答案】 C
【解析】 温度感受器也可位于皮肤、黏膜等部位;图中①属于神经调节;甲状腺激素能提高细胞的代谢水平,增加产热量,因此“X”代表的主要生理变化是细胞呼吸增强;人从温暖环境突然进入寒冷环境的初期,人体散热量会增加,而由于产热调节特别是体液调节过程需要一段时间,所以进入寒冷环境初期,人体的产热速率小于散热速率。
2.(2025·连云港月考)下图表示某健康男子在休息时,血液流经皮肤的相对流量,室内温度在a时刻由15 ℃突然升至40 ℃,在b时刻又突然降至 15 ℃。下列说法正确的是( )
[A]在开始的50 min内,血液中甲状腺激素的含量急剧上升
[B]在ab时段,机体的产热量小于散热量
[C]体内酶的活性bc时段比ab时段明显降低
[D]机体耗氧量bc时段比ab时段相对较大
【答案】 D
【解析】 在开始的50 min内,机体产热量与散热量保持相对稳定,血液中的甲状腺激素的含量也保持相对稳定;在ab时段,健康男子的体温保持相对稳定,机体的产热量等于散热量;由于人体体温能维持相对恒定,故酶的活性基本不变;与ab时段(40 ℃)相比,bc时段处于15 ℃的寒冷环境中,细胞的代谢水平提高,以增加产热量,因此耗氧量增加,所以机体耗氧量bc时段比ab时段相对较大。
随堂检测反馈
1.(2025·无锡期末)寒冷的冬季,室外人员的体温仍能维持相对稳定。下列叙述错误的是( )
[A]寒冷环境中,体温受神经与体液的共同调节
[B]寒冷刺激下,骨骼肌不自主舒张以增加产热
[C]寒冷环境中,机体的产热和散热达到动态平衡
[D]寒冷刺激下,皮肤血管反射性地收缩以减少散热
【答案】 B
【解析】 寒冷刺激下,骨骼肌不自主收缩以增加产热。
2.(2025·宿迁期中)热射病,也称重症中暑,是一种长时间暴露在高温环境下或在高温环境下进行剧烈体力活动导致的严重疾病,下列相关叙述错误的是( )
[A]热射病患者下丘脑的体温调节中枢可产生热觉
[B]体温升高过程中,产热量大于散热量,引起明显的发热
[C]热射病患者体温下降的调节过程中存在神经调节
[D]人会出现热射病表明人体维持内环境稳态的调节能力存在一定限度
【答案】 A
【解析】 热觉产生的部位在大脑皮层。
3.(2025·徐州月考)下图是人体体温调节的曲线图,请据图分析,下列说法错误的是( )
[A]人体热量的来源主要是细胞中有机物的氧化放能
[B]时间t1～t2,散热量增加产热量也增加
[C]时间t3以后,产热量等于散热量
[D]体温调节过程中既有神经调节,也有体液调节,神经调节的作用范围大于体液调节
【答案】 D
【解析】 体液调节比神经调节的作用范围更广,作用时间更长,但反应速度较慢,反应时间较长。
4.(多选)(2025·盐城调研)正常人感染病原体引起的发热过程分为体温上升期、高温持续期和体温下降期。下图为体温上升期病人体温调节过程示意图,其中体温调定点为调节体温处于稳定状态时,下丘脑体温调节中枢预设的一个温度值,正常生理状态下为37 ℃。下列说法正确的有( )
[A]图中的激素c几乎作用于全身细胞
[B]体温上升期,机体会感觉到发冷,其中枢位于大脑皮层
[C]当病人处于高温持续期时,机体的产热量大于散热量
[D]病原体入侵机体后体温升高时,下丘脑作为神经中枢和效应器参与调节过程
【答案】 ABD
【解析】 图中的激素c为甲状腺激素,其几乎作用于全身细胞;产生冷觉的中枢位于大脑皮层;高温持续期,人体产热量等于散热量;病原体入侵机体后体温升高时,身体的温度感受器受到刺激,相应的神经冲动传到下丘脑,下丘脑释放促甲状腺激素释放激素作用于垂体,垂体释放促甲状腺激素作用于甲状腺导致甲状腺分泌甲状腺激素,可见下丘脑作为神经中枢和效应器参与该调节过程。
5.(2025·连云港月考)图1表示人体在寒冷刺激下体温调节的部分途径。请据图回答下列问题。
图1
(1)受到寒冷刺激后,皮肤温度感受器部位的膜内电位变化是 。
(2)人体在进入寒冷环境初期,体温会稍有下降,原因是 ,此时呼吸中枢兴奋、人体呼吸加快,其生理意义是
。
(3)肾上腺在体温平衡调节过程中发挥着重要的作用。低温刺激下,一方面通过“下丘脑—垂体—肾上腺轴”加快分泌糖皮质激素,糖皮质激素的这种 调节方式可以放大激素的调节效应,同时有利于形成多级 调节。另一方面交感神经兴奋,促进肾上腺髓质分泌肾上腺素,与激素b分泌的调节相比,通过交感神经调节肾上腺素分泌方式的优点是 。
(4)位于下丘脑不同部位的热敏神经元和冷敏神经元在不同温度刺激下放电频率不同,两类神经元的放电频率决定着体温调定点(图2,O对应温度为人体正常体温调定点):
图2
①正常人体内,寒冷引起下丘脑部位温度下降, (填“冷敏”或“热敏”)神经元的放电频率升高。体温调定点温度下两类神经元的放电频率 。
②某人感染流感病毒后,病毒侵入引起某些细胞释放致热性细胞因子,后者作用于下丘脑热敏神经元,使其敏感性降低,导致体温调定点上调,此时病人可能会全身发冷、起鸡皮疙瘩,甚至出现寒战现象,寒战发生的生理意义是
。
【答案】 (1)由负变正
(2)机体产热总量小于散热总量 增加细胞氧气供应量,加速有氧呼吸,增加产热
(3)分级 反馈 反应速度快、作用范围准确
(4)①冷敏 基本相等 ②骨骼肌快速收缩产生大量热量,以使体温达到体温调定点
【解析】 (1)受寒冷刺激后,皮肤冷觉感受器产生兴奋,细胞质膜内电位变化为由负变正。
(2)人体体温下降的直接原因是机体产热总量小于散热总量。寒冷刺激下,人体呼吸加快,有利于增加细胞的氧气供应,加快细胞有氧呼吸,增加产热。
(3)激素分泌的分级调节方式可以放大激素的调节效应,同时有利于形成多级反馈调节。激素b分泌的调节属于体液调节,与体液调节相比,神经调节具有反应速度快、作用范围准确等优点。
(4)①寒冷引起下丘脑部位温度下降,则冷敏神经元的放电频率升高。根据题图2可知,体温调定点温度下两类神经元放电频率基本相等。
②寒战发生时,骨骼肌快速收缩产生大量热量,可以使体温达到体温调定点。
在每年的秋季开学的新生军训中,有个别学生会出现中暑的现象。中暑是指人体在高温环境中,水和电解质丢失过多,散热功能紊乱引起的以中枢神经系统和心血管功能障碍为主要表现的热损伤性疾病。“热射病”是中暑中最严重的类型,临床表现为人体核心温度超过 40 ℃,皮肤干热及中枢神经系统功能异常。
(1)中暑前,机体大量出汗会引起体内哪些无机盐离子大量丢失
【提示】 Na+和Cl-。
(2)“热射病”出现的原因是什么
【提示】 由人体体内热量积蓄过多,散热不足引起的。
(3)严重中暑会引发“热射病”,此时患者最主要的治疗方法是迅速降低核心温度。已知患者不能通过饮水来降温,则可采取的物理措施有哪些
【提示】 使用空调降温、用冷水擦拭身体等。
课时作业
(时间:30分钟 分值:48分)
第1～8题每题3分,第9～10题每题6分,共计36分。
基础对点练
知识点 体温调节
1.(2025·盐城期中)马拉松运动员在走或跑的过程中机体会发生一系列的生理变化。下列相关叙述正确的是( )
[A]血液中对乳酸起到缓冲作用的物质是Na2CO3
[B]机体通过肝糖原和肌糖原的分解补充血糖
[C]机体大量产热,毛细血管舒张、汗腺分泌增强
[D]机体副交感神经活动占据优势
【答案】 C
【解析】 血液中对剧烈运动产生的乳酸起缓冲作用的物质是NaHCO3;肌糖原不能直接分解为血糖;机体大量产热,毛细血管舒张、汗腺分泌增强,以增加散热;运动时,交感神经活动占优势,副交感神经被抑制。
2.(2025·淮安期末)下列关于人体体温调节的叙述正确的是( )
[A]寒冷时,机体通过下丘脑和垂体的调节增加甲状腺激素和肾上腺素的含量
[B]寒冷时,大脑皮层可调控骨骼肌不自主战栗产热
[C]当发烧的病人处于高温持续期时,机体的产热量等于散热量
[D]重度中暑者仅依赖生理性调节即可使体温恢复正常
【答案】 C
【解析】 寒冷时,肾上腺素的分泌由交感神经控制,不需要通过下丘脑和垂体的调节;寒冷时,骨骼肌的不自主战栗不受大脑皮层调控;当病人处于高温持续期时,机体的产热量等于机体的散热量;重度中暑者稳态失调,仅依赖生理性调节无法使体温恢复正常。
3.(2025·镇江月考)寒冷条件下甲状腺激素分泌的调节过程如图所示,图中字母表示激素,甲、乙、丙表示腺体。下列分析正确的是( )
[A]寒冷刺激直接作用于甲,使其产生冷觉,然后调控相应腺体分泌激素
[B]甲分泌的激素a通过血液直接运输到丙,并作用于其细胞质膜上的受体
[C]丙为垂体,b为促甲状腺激素释放激素,其化学本质为蛋白质
[D]注射适量激素c或饲喂含适量激素c的饲料均会导致某种幼年动物发育加快
【答案】 D
【解析】 图中甲为下丘脑,冷觉在大脑皮层产生;甲分泌的激素a通过血液运输到全身各处,只作用于丙细胞质膜上的受体;丙为垂体,b为促甲状腺激素,其化学本质为蛋白质;激素c表示甲状腺激素,甲状腺激素能促进生长发育,其化学本质为氨基酸衍生物,可以注射或者饲喂,注射或者饲喂激素c均会导致某种幼年动物发育加快。
4.(2025·镇江月考)下图表示某人在休息时,单位时间内流经其单位面积皮肤血管内血液的相对流量。在时刻A,室内温度由15 ℃突升到40 ℃;在时刻B,室内温度又突降至15 ℃。下列说法正确的是( )
[A]在BC段时间内,人体肾上腺素分泌量增加
[B]正常情况下,人体在AB段散热量大于BC段散热量
[C]在时刻A室内温度变化时、皮肤血管收缩,汗腺分泌增强
[D]在AB段时间内,因环境温度高于人体温度,故人体不散热
【答案】 A
【解析】 BC段温度下降,肾上腺素能促进机体产热,所以肾上腺素分泌增加;与AB段相比,BC段室内温度下降,机体产热增加,由于产热=散热,故正常情况下,人体在AB段散热量小于BC段散热量;在时刻A,室内温度升高,皮肤血管舒张,血流量增加;AB段室内温度高于人体温度,人体通过皮肤血管舒张,血流量增加,汗腺分泌增强,进而增加散热。
5.(2025·盐城检测)下面为人体体温调节示意图,根据图示过程判断,下列叙述错误的是( )
[A]当机体受到炎热刺激时,机体主要依靠D、E和F散热
[B]当机体受到寒冷刺激时,机体可通过B→C→G进行调节
[C]D途径主要是依靠骨骼肌的产热完成的
[D]人体体温调节的过程属于神经—体液调节
【答案】 A
【解析】 当在炎热环境中时,机体主要依靠E和F散热,D骨骼肌是产热器官。
6.(2025·宿迁月考)感冒病毒侵染人体后往往会引起发热症状。药物布洛芬具有抑制下丘脑活动的作用,能减少前列腺素的合成,加快散热,从而起到降温的作用。下列关于体温调节的说法,错误的是( )
[A]体温升高过程中,产热量大于散热量,引起明显的发热
[B]蒸发是人体有效的散热方式,皮肤是主要的散热器官
[C]发高烧时出现的骨骼肌战栗现象是由大脑皮层控制的
[D]在高温持续期,下丘脑的体温调节中枢仍然具有体温调节功能
【答案】 C
【解析】 发烧时出现的骨骼肌战栗是由下丘脑调控的。
7.(2025·江阴月考)热射病是暴露在高温环境或强体力劳动导致体内温度迅速升高(超过40 ℃)的疾病。典型症状有高热、意识障碍等。下列叙述错误的是( )
[A]高温时皮肤毛细血管收缩、血流量增多,汗液分泌增多
[B]热射病体温升高过程中,机体产热量大于散热量
[C]运动时人体热量的来源主要是以骨骼肌产热为主
[D]及时降温和多喝淡盐水是预防热射病的有效措施
【答案】 A
【解析】 高温时,皮肤毛细血管舒张,血流量增加,从而增加散热。
8.(2025·扬州期中)体温调定点是为调节体温处于稳定状态,体温调节中枢预设的一个温度值,正常生理状态下为37 ℃。全身麻醉手术的患者发生术中低体温(体温低于36.0 ℃)的概率很高。下列相关叙述错误的是( )
[A]下丘脑中既有温度感受器,又有体温调节中枢
[B]手术麻醉后的早期,机体可能通过热辐射大量散热,体温下降
[C]麻醉可诱导体温调定点降低,导致产热总量大于散热总量
[D]临床上可通过调节手术室温度、术中输液加温等手段预防术中低体温
【答案】 C
【解析】 体温调节中枢位于下丘脑,下丘脑中也有温度感受器;手术麻醉后的早期,机体会出现非控制性体温下降,机体可能通过热辐射大量散热;麻醉可诱导体温调定点降低,导致产热总量小于散热总量;预防术中低体温的措施有调节手术室温度、输液加温等。
综合提升练
9.(多选)(2025·扬州期中)经典型热射病是一种在持续高温环境中发生的严重中暑现象,患者体液大量丢失后关闭皮肤血液循环和汗液分泌,心、肺、脑等器官的温度迅速升高,导致器官或系统损伤。下列叙述错误的有( )
[A]当环境温度高于皮肤温度时,机体主要通过辐射、传导等方式散热,维持体温平衡
[B]健康个体在炎热环境下的散热量通常低于寒冷环境的散热量
[C]正常人体在高温环境下汗液分泌增多,抗利尿激素分泌减少,尿量减少
[D]为避免室外高温作业人员中暑,应大量饮用纯净水
【答案】 ACD
【解析】 当环境温度高于皮肤温度时,机体主要通过汗液的蒸发散热来维持体温平衡;健康个体在炎热环境下,体温与外界环境温差小,散热量通常低于寒冷环境下的散热量;正常人体在高温环境下汗液分泌增多,细胞外液渗透压升高,抗利尿激素分泌增多,尿量减少;为避免室外高温作业人员中暑,应适量补充含有盐分的水,大量饮用纯净水可能会引起电解质紊乱。
10.(多选)(2025·扬州期中)下图表示某人感染流感病毒后一段时间内的体温变化曲线,下列解释错误的有( )
[A]AB段皮肤血管扩张,汗液分泌增多
[B]BC段产热量与散热量大致相等
[C]CD段产热增多,出汗减少
[D]AB段甲状腺激素的分泌量减少
【答案】 ACD
【解析】 从图中可知AB段体温升高,此时皮肤血管收缩,汗液分泌减少,导致散热减少;BC段体温维持高温不变,产热量约等于散热量;CD段体温下降,产热量减少,出汗增加,散热量增加;甲状腺激素具有促进细胞代谢的作用,AB段体温升高,此时甲状腺激素的分泌量
增加。
11.(12分)(2025·徐州月考)正常人体感染病毒会引起发热,发热过程分为体温上升期、高温持续期和体温下降期。下图为体温上升期机体体温调节过程示意图,其中体温调定点是为调节体温处于稳定状态,下丘脑预设的一个温度值,正常生理状态下为37 ℃。请回答下列问题:
(1)图中激素甲的名称是 。体温上升期,人体骨骼肌不随意的节律性收缩,即出现“寒战”,有助于体温 。综合图解分析,体温上升期人体进行体温调节的方式有 。
(2)高温持续期,人体产热量 (填“大于”“小于”或“等于”)散热量。此阶段人体有时会出现脱水现象,垂体释放抗利尿激素增加,促进肾小管和集合管 ,从而减少尿量。
(3)体温下降期,机体增加散热的途径有 。
(4)体温上升期,人体会出现心率加快、血压轻度升高等症状,易引发慢性心血管疾病急性发作。请解释血压升高的可能原因: 。
(5)体温调节过程中,神经冲动在神经纤维上的传导是 (填“单”或“双”)向的。持续寒冷刺激时机体维持体温恒定所需能量主要来源于消耗棕色脂肪供能,是因为棕色脂肪细胞被激活时,解偶联蛋白1(UCP1)能消除线粒体内膜两侧的跨膜质子(H+)浓度差,阻碍有氧呼吸 阶段ATP的正常产生,使得释放的能量中 所占比例明显增大,以维持机体体温稳定。
【答案】 (除标注外,每空1分)
(1)促甲状腺激素释放激素 上升到已上调的体温调定点(上升到38.5 ℃) 神经调节、体液调节
(2)等于 对水的重吸收
(3)汗腺分泌增强,皮肤血管舒张(2分)
(4)心脏血液输出量增加,外周血管收缩(2分)
(5)单 第三 热能
【解析】 (1)题图中激素甲表示下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素,其靶器官是垂体。体温上升期,人体骨骼肌收缩能使人体增加产热,有助于体温上升到已上调的体温调定点。题图增加产热的过程中涉及反射弧结构,也涉及激素调节,可知体温上升期人体进行体温调节的方式有神经调节和体液调节。
(2)高温持续期,人体温度维持相对稳定,可知人体产热量与散热量相等;垂体释放的抗利尿激素可以促进肾小管和集合管对水的重吸收,进而减少尿量,以维持机体水平衡。
(3)体温下降期,机体汗腺分泌增强、皮肤血管舒张、血流量增加,以增加散热。
(4)体温上升期,由于心脏血液输出量增加,外周血管收缩,导致人体出现心率加快、血压轻度升高等症状,因此易引发慢性心血管疾病急性发作。
(5)体温调节过程中兴奋由感受器传递到神经中枢,经处理后再传递到效应器,在该过程中神经冲动在神经纤维上的传导是单向的。由于有氧呼吸第三阶段中ATP的产生过程依赖线粒体内膜两侧的跨膜质子(H+)浓度差,而棕色脂肪细胞被激活时,解偶联蛋白1(UCP1)能消除线粒体内膜两侧的跨膜质子(H+)浓度差,则会阻碍有氧呼吸第三阶段的正常进行,导致ATP不能正常产生,更多能量转换成热能,以维持机体体温稳定。
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