1)变温动物和恒温动物
日常生活中常见的动物主要为变温动物和恒温动物。变温动物体温在一个小的温度范围内随环境温度的改变而改变。当气温过高时栖居至阴凉的地方,而当气温过低时就到温暖地方或钻入洞穴进入冬眠状态。恒温动物是指能在较大的气温变化范围内保持比较恒定体温的动物(一般为35~42℃)。恒温动物的体温调节机制比较完善,在广大的动物界只有鸟类和哺乳动物是恒温动物。
2)体温的调节
体温的恒定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。体温调节由温度感受器、体温调节中枢、效应器共同完成。
(1)温度感受器
温度感受器按其分布的部位可分为外周温度感受器和中枢温度感受器。
外周温度感受器广泛分布在皮肤、黏膜和内脏中。包括冷感受器和热感受器,它们都是游离神经末梢。
中枢温度感受器分布于脊髓、延髓、脑干网状结构、下丘脑前部等温度敏感神经元,包括热敏神经元和冷敏神经元。
(2)体温调节中枢
体温调节中枢是一个多层次的整合机构,存在于从脊髓到大脑皮层的整个中枢神经系统内,最基本的体温调节中枢位于下丘脑。
(3)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。(www.daowen.com)
①植物性神经系统: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。寒冷条件时,使交感神经兴奋,代谢增强,增加产热,同时皮肤血管和竖毛肌收缩,被毛耸立,可减少散热。炎热情况时,交感神经兴奋性降低,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。
③神经内分泌的作用:下丘脑还通过垂体分泌促甲状腺激素和促肾上腺皮质激素控制甲状腺激素和肾上腺皮质活动,并通过交感神经控制肾上腺髓质活动,从而影响这些内分泌腺激素的分泌,调节机体的产热和散热过程。甲状腺激素加速细胞内的氧化过程,促进分解代谢,使产热量增加;肾上腺素和去甲肾上腺素促进糖和脂肪在体内的分解,也可增加产热,肾上腺皮质激素促进糖原异生和脂肪分解,也有增加产热的作用。
通过以上机制,恒温动物通过体温调节结构调节皮肤的血流量、出汗、寒战等生理反应,维持产热和散热过程的动态平衡,保持相对恒定的体温。除此之外,动物在不同温度环境下可通过调整姿势和行为,特别是采取人为的保温或降温的措施调节体温,即行为性体温调节。行为性体温调节主要是通过大脑皮层实现的。比如寒冷刺激时动物身体蜷缩,相互拥挤在一起,或寻找温暖的环境减少散热,防止体温下降,热应激时动物寻找阴凉处并展开肢体以增加散热,防止热辐射。
3)体温调定点学说
体温调定点学说认为,调定点的高低决定着体温的水平,热敏神经元起着体温调定点的作用。当中枢温度升高超出某个温度界限时,热敏神经元冲动发放的频率增加,散热过程兴奋,产热过程受到抑制,因而体温不致过高;反之,当中枢温度降低时并低于某个温度界限时,则热敏神经元冲动发放减少,产热增加,散热过程则受到抑制。这些神经元对温热的感受界限即阈值(猪约为38℃),就是体温稳定的调定点。在正常情况下,调定点虽然可以上下移动,但范围很窄。
实践举例
1.一个大型养牛场遭遇当地史上最高气温35℃。
思考:在考虑牛的身体结构后,可采取哪些措施降低牛的体温?
2.一只牧羊犬在奔跑后伸出舌头气喘不休。
思考:这是为什么?
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