生理学--动物体温调节

，,。,体温调节,，,。,(一)动物的体温及其正常变动(二)机体的产热和散热(三)体温恒定的调节(四)家畜对高低温的耐受能力与适应,体温及其调节,体温:指的是机体深部的平均温度，使机体在代谢过程中不断产生热能的结果。,体温恒定的维持是保持机体新陈代谢正常进行的必要条件。正常的体温对于生命活动具有重要意义，也是机体健康状况的重要指标。,动物的体温及其正常变动,，,(一)动物的正常体温1.体表温度:机体表层及体表下结构的温度，即表层温度。2.体核温度:机体深部的温度。生理学所说的体温是指深部体温的平均温度，通常用动物的直肠体温来代表体温。,(二)体温的生理波动在正常情况下，机体的体温可在一定的范围内波动，其受到种别、性别、年龄、肌肉活动、昼夜、机体代谢等因素的影响。1.种别:禽类的体温高于哺乳类动物。2.年龄:新生动物代谢旺盛，体温比成年动物高。老龄动物略低于正常成年动物。3.性别:雌性动物高于雄性动物。4.肌肉活动:肌肉活动时代谢增强，产热量明显增强，导致体温上升。5.体温的昼夜活动:动物体温在一昼夜有周期性波动，清晨2-6时最低，午后1-6时最高，一天内温差可达1左右。体温的这种昼夜周期波动称为昼夜节律。,机体的产热与散热,，,(一)产热1.产热器官安静状态:内脏器官为主，肝脏为机体安静时的主要产热器官运动状态:骨骼肌为主2.机体产热的形式基础代谢产热食物的特殊动力效应骨骼肌运动产热寒战产热和非寒战产热,，,寒战产热和非寒战产热,寒战产热机体受到寒冷刺激时，最初骨骼肌肌紧张增高，称为寒战前肌紧张，此时产热量己有所增加。寒冷刺激持续作用时，骨骼肌将出现寒战，表现为伸肌和屈肌同时出现不随意的律性收缩。此时骨骼肌的收缩不做机械外功，但所耗能量全部转变为热能，因此产热量显著增加。非寒战产热指在冷环壤中，机体通过升高代谢率而增加产热的现象。机理是一方面通过下丘脑腺垂体一甲状腺轴促进甲状腺激素的分泌，另一方面交感神经兴奋，肾上腺髓质分泌肾上腺素增加，两种激素都能促进机体代谢，增加产热。,3.等热范围动物产热量随环境温度而改变。在适当的环境范围内，动物的代谢强度和产热量可保持在生理的最低水平，而体温仍能保持恒定，这种环境温度称为动物的等热范围。环境温度过低，机体将提高代谢强度，增加产热量才能维持体温，因而饲料的消耗增加；反之，则会降低动物的生产性能。等热范围视动物种别、品种、年龄及管理条件不同而不同。,(二)散热1.主要散热途径机体的主要散热器官是皮肤。2.散热方式辐射散热机体以热射线（红外线）的形式传给外界温度较低物体的一种散热方式，称为辐射散热。传导散热机体的热量直接传给同他接触的较冷物体的一种散热方式。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。传导不是散热的主要方式。但在某些情况下，可因传导而散失大量热能，使体温降低。对流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一种方式，称为对流散热。对流散热与空气对流速度有关。蒸发散热机体通过体表水分的蒸发来发散体热的散热方式称为蒸发散热。当环境温度等于或高于皮肤温度时，机体已不能用辐射，传导和对流等方式进行散热，蒸发散热便成为唯一有效的散热方式。,体温恒定的调节,体温调节系统是一个自动控制环路。,，,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动态平衡，实现体温的相对稳定。,1.温度感受器外周温度感受器:是游离的神经末梢，存在于于皮肤、黏膜、内脏等处。热、冷感受器分别在局部温度升、降时兴奋。中枢温度感受器:存在于脊髓、延髓、下丘脑、脑干网状结构等处。根据它们对温度的不同反应，温度敏感神经元分为热敏神经元和冷敏神经元。热(冷)敏神经元:在局部组织温度升高(降低)时冲动发放频率增加的神经元。热敏神经元主要分布在视前区一下丘脑前部(PO/AH)；冷敏神经元主要分布在脑干网状结构和下丘脑的弓状核中。,2.体温调节中枢体温调节中枢下丘脑体温调节的中枢整合中心丘脑的视前区-下丘脑前部（PO/AH区）破坏PO/AH与体温调节有关产生、散热反应消失；PO/AH对影响体温的化学物质的反应与体温的调节反应一致；PO/AH输出的整合指令广泛：有自主神经、躯体神经及内分泌系统参与；下丘脑的PO/AH是体温调节的中心部位，PO/AH中的热敏神经元起着调定点的作用，它的高低决定着体温的水平。,3.体温调定点学说PO/AH区神经元的活动设定的调定点37脑温37机体产热、散热平衡；脑温37中枢的调节活动使产热活动，散热活动；脑温37中枢的调节活动使产热活动，散热活动。调定点是由PO/AH区温度敏感神经元的工作特性决定的。,4.信号传出途径与效应器自主神经系统主要通过对心血管活动、呼吸系统的影响。躯体运动神经系统主要控制骨骼肌的紧张性和运动。内分泌系统通过分泌甲状腺激素和肾上腺皮质激素等。,5.机体对冷或热的体温调节过程对寒冷的调节过程当体内外温度降低时，引起冷敏神经元兴奋，热敏神经元抑制，导致产热过程加强，散热过程减弱。对炎热的调节过程当体内外温度升高时，引起热敏神经元兴奋，冷敏神经元抑制，导致散热过程加强，产热过程减弱。,家畜对高/低温的耐受能力与适应,，,(一)动物的耐热与抗寒1.耐热不同动物的耐热能力各不同。骆驼:耐热能力最强，在充足饮水的情况，可长期耐受炎热而干燥的环境。它对高温的主要调节方式:加强体表蒸发散热和使体温升高。绵羊:也有较强的耐热能力，主要调节方式:喘息，通过呼吸道蒸发散热。马:有发达的汗腺，热应激时，主要靠出汗散热，因而有一定的耐热能力。牛:耐热能力不如羊，役用牛耐热能力强于乳牛。水牛汗腺不发达，皮肤色深而厚，对热应激主要反应是水浴。猪:耐热能力较弱，尤其是仔猪更弱。,(一)动物的耐热与抗寒2.抗寒家畜的抗寒能力一般较强。马牛和羊在气温-18时仍能调节体温稳定。猪的抗寒力低于其他动物，成年猪在0气温中难于持久保持正常体温。一日龄仔猪0环境中2h就将陷入昏迷状态。,(二)动物对高温与低温的适应动物较长期地处于寒冷或炎热环境中，或一年中季节性温差变化，或由寒冷或寒带地区迁入热带或寒带地区时，初期可通过各种体温调节机制保持体温恒定，随后则发生不同程度的适应现象。这种适应现象可分为3类。1.习服动物短期(通常数月)生活在超常环境温度(寒冷或炎热)中所发生的适应性反应。特点:主要表现为酶活性和代谢率的变化，使产热过程适应已变化的温度环境。其他表现则由于环境温度因素的重复刺激使生理反应逐渐减弱，从而使动物能在此温度环境中保持正常体温。,2.风土驯化动物随着季节性变化机体发生的对环境温度的适应。特点:表现为被毛厚度和血管