本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
我正坐在这里,准备写一篇关于体温调节的博文。不久前我完成了一次不错的跑步。外面的温度不太极端(华氏 50 度左右,对于一次好的跑步来说很舒适),当我结束时,我正在自由地出汗。大约一小时后,我在这里,穿着羊毛裤子、衬衫、袜子、连帽衫……还有睡袋。还有阿富汗毯。还有猫。
我冷得发抖。真的,非常冷。我的指甲床几乎发紫,我的手像冰一样,我全身都起了鸡皮疙瘩。我几乎冷得发不出抖来。
每次我跑步超过 5 英里左右都会发生这种情况。冬天或夏天都会发生(我认为冬天更糟,通常夏天是一种解脱!)。我会出去,跑 5 英里或更远,回到家时汗流浃背,容光焕发,带着我快乐的跑步者快感,大约 30 分钟后,一旦所有汗水都干了,我就会陷入我称之为“跑步后寒战”的状态。它们在跑步后持续长达两个小时,并且是我手边一直放着睡袋的原因。
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(我现在的感觉。来源)
当我问过其他跑步者时,他们中的许多人感到困惑。他们中的一些人只经历过跑步后的燥热感,并告诉我他们不能立即淋浴,否则出来后仍然会出汗!但也有少数其他人知道我的意思。我一直想知道,我身上发生了什么?这正常吗?这可以吗?
当我了解人类如何调节体温时,我了解到我们有一个自然的温度“设定点”,约为 37 摄氏度(华氏 98.6 度),位于我们大脑的下丘脑中,您的身体围绕该设定点调节其温度。当您感到寒冷时,您的下丘脑通过从皮肤中的“冷”和“热”感受器获取信息来感知温度变化,并开始诱导机制以减少热量散失(例如,通过颤抖来产生更多热量,并收缩皮肤附近的血管以减少热量散失)。相反,当您感到热时,皮肤温度升高,下丘脑感知到体温的变化,并诱导机制以促进热量散失(例如出汗和扩张皮肤中的血管)。
那么,即使室内非常温暖,是什么原因导致我发抖呢?我曾认为也许我的下丘脑“设定点”偏离了。这背后的想法是,存在一个“设定点”温度,该温度会导致下丘脑诱导颤抖或出汗,以便将设定的核心体温维持在一个非常有限的范围内。所以我认为,也许当我跑步时,我的身体很热,并且正在散发热量以维持其 37 度的设定点,从而导致我出汗。根据这种逻辑,当您停止运动时,您的身体应该迅速停止出汗,以努力不散失过多热量。我的想法是,也许我的下丘脑有点迟钝,没有意识到我已经停止锻炼,并继续散发热量,直到我的体温过低,最终导致我感到寒冷。
但我不确定这是否真的如此。所以我联系了 Ollie Jay,他在渥太华大学运营着一个专注于温度管理的运动生理学实验室。事实证明,虽然我们过去认为我们的下丘脑通过可调节的“设定点”控制一切,但情况可能并非如此。虽然我们的身体确实维持一个设定点,但我们的核心体温的波动比我们过去认为的要大一些,并且身体温度反应的变化也比我们想象的要大得多,正是皮肤温度和核心体温之间的分离导致了我目前的寒战。
让我解释一下。当我开始跑步时,我的皮肤是凉爽的。一旦我开始跑步,我的身体就会开始产生大量热量(跑步是一种非常低效的交通方式)。但是我的皮肤仍然是凉爽的。因此,热量最终会在内部储存一小段时间,直到我的皮肤升温,散热机制启动,皮肤温度升高以导致热量散失到我的环境中,如果我通过继续跑步继续产生热量,我将开始出汗(这将蒸发并帮助我散热)。然而,即使我现在正在散热,我的核心体温仍然比开始时略有升高。我的身体现在可以跟上我当前的热量产生速度,但它无法摆脱所有热量。这意味着我的核心体温升高了,并且在锻炼时保持在一个新的、升高的温度。这种情况发生在每个人身上,但会因你的体型和工作强度而异。
但是当我停止跑步时会发生什么??
当我停止跑步时,热量散失和出汗会很快停止。但请记住,我的核心体温仍然升高。这意味着我的皮肤温度虽然不会出汗,但仍会保持较高水平,我仍然会向空气中散失一些热量。而且由于我的热量产生减少了(我不再跑步了),我的热量散失将大于我的热量产生。起初,这很好,因为我的核心体温略有升高,这将降低我的核心体温。只要我不会过快地散失热量,一切都会恢复正常。
但在我的情况下,我可能会过快地散失热量。如果你质量较小,就会发生这种情况。在我的情况下,我的 BMI 为 21,属于正常范围,但我也很高。这意味着我的质量的表面积相对较高。Jay 博士推测,我相对较高的表面积会迅速散热,并且即使在我的核心体温降至正常水平后,我可能仍会继续散热,从而超过目标并最终达到较低的核心体温。这会导致我的低温机制启动,我感到寒冷,我皮肤附近的血管收缩(因此我的指甲发紫),我开始发抖。
您可以看到温度调节机制是相同的,但关于这种相对较新的温度调节观念的有趣之处在于,虽然机制是相同的,但变异性比以前认为的要大得多。我们身体的核心体温会随着我们条件的变化而升高然后略微下降,并且核心体温和个体之间核心体温变化的程度存在更大的变异性。这也意味着我们不能仅仅对运动员进行运动和体温等方面的研究。我们还需要对不健康的人、正常健康的人、锻炼者、不锻炼者、年轻人和老年人进行研究。这些人群中的每个人都将具有可能以不同方式变化的温度反应,从而为不同的人造成不同的风险。而这些又因体重和暴露的表面积的差异而变得更加复杂。在我的例子中,这种变异性意味着我在跑步后会先感到热,然后感到冷。虽然有科学解释这种现象很好,但如果它也能消除寒战就更好了!!
非常感谢 Jay 博士为我提供了如此多的信息和本文的参考文献!要了解有关 Ollie Jay 及其实验室正在进行的工作的更多信息,您可以访问他的网站和他的 Facebook:www.facebook.com/thermalphysiology(我不得不承认我很想参加一项研究!)。
Romanovsky, A. (2006)。体温调节:一些概念已经改变。体温调节系统的功能结构 AJP:Regulatory, Integrative and Comparative Physiology, 292 (1) DOI: 10.1152/ajpregu.00668.2006