先做个小实验。准备两盆水,左边热水、右边冷水,两只手分别伸进去,左手觉得热,右手觉得冷。这个结论看起来天经地义,但它其实经不起下一轮检验。
再准备两盆水,左边烫但不至于烫伤,右边冰但不至于冻伤。双手各泡半分钟,然后迅速换到最初的热水和冷水里——左手从烫水进热水,右手从冰水进冷水。结果反过来了:左手泡在热水里却感到冷,右手泡在冷水里却感到热。
皮肤温度的变化,本身就在左右你对冷热的判断。人类对温度的外周感知来自皮肤上的温度感受器,皮肤表面温度的高低和变化速度,共同决定了你感受到的是冷还是热。
关键数字在这里:人处于最适宜的冷热状态时,皮肤温度大约为33℃。也就是说,皮肤感知温度的基准是33℃上下,而不是37℃。把衣物和湿度等因素算进去,人觉得不冷不热的温度通常在28℃左右。
具体区间大致是这样:
- 15~30℃是主要的冷觉区间
- 30~45℃是温觉范围,中性偏温暖
- 超过45℃会逐渐感觉到热和烫
- 皮肤温度低于15℃或高于49℃,都会激活伤害感受器,感受到疼痛
在30~45℃这个区间里,冷觉受体和温觉受体是同时激活的。皮肤吸热就感觉热,皮肤放热就感觉冷。把手从热水里泡一会儿再放进温水会觉得冷,原因也在这里:长期高温刺激消耗了过多温觉受体,突然进入更低的温暖温度,而温觉受体远少于冷觉受体,于是感觉到冷。反过来也一样。
那这和发烧体温升高有什么关系?
人体正常活动时,仅仅一个细胞内就发生着千万次的生化反应,这些消耗的能量只有少部分转化成对外的机械功,肌肉效率约10~30%,绝大多数都以热量形式释放出去。人体表面积约1.5~2平方米,休息状态下新陈代谢总功率大约100W。静息时人体释放的基本热量,差不多相当于一个100W的灯泡。
热量会从高温传向低温。人体核心与皮肤之间形成温度梯度,皮肤把热量释放到空气里,与空气之间也存在温度梯度。热量流失速度的快慢,决定了温度梯度的高和低。人体对外散热主要靠四种方式:对流散热、辐射散热、蒸发散热和呼吸散热。
发烧时体温升高,本质上是体温调节中枢下丘脑调高了体温调定点,人体把原本正常的36~37℃体温当成太低,于是主动增加产热、减少散热。这个过程让体内热量增加,形成更大的散热梯度;随着体温迅速升高,温差梯度逐渐拉大,直到接近发烧体温的峰值,梯度才趋近于零,人也不再发冷。
但这还不是全部。发烧时的体温调节是人体的主动过程。皮肤温度的高低和温差产生冷热感,这个冷热感还要通过神经中枢来决定。当体温调定点把温度设为39℃,下丘脑视前区等体温调节网络会主动启动血管收缩、寒战等反应,把你36~37℃的体温提高到预设温度。这个过程产生的温度信息,会通过丘脑及大脑皮层相关感觉网络让你感觉到冷。
所以发冷这件事,是温度中枢调定点和皮肤温梯度增加一起决定的。它既是一个神经生物学问题,也是一个物理学问题。
