生活科普:天冷,人為什麽會打哆嗦?
發布時間:2023-01-03
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小時候就聽說過一個(ge) 關(guan) 於(yu) 寒號鳥的寓言故事。據考證,《寒號鳥》這則寓言故事,是根據陶宗儀(yi) (1329~約1412,浙江黃岩人,元末明初文學家、史學家)的《南村輟耕錄》而改編的。原文記載:五台山有鳥,名曰寒號蟲。當盛暑時,文采絢爛,乃自鳴曰:“鳳凰不如我!”以至深冬嚴(yan) 寒之際,毛羽脫落,索然如鷇雛,遂自鳴曰:“得過且過。”

傳(chuan) 說在五台山上有一種小鳥,與(yu) 眾(zhong) 不同,長著四隻腳和一對禿禿的肉翅膀,不會(hui) 像一般的鳥那樣飛行。人們(men) 叫它“寒號鳥”。

夏天的時候,寒號鳥全身長滿了絢麗(li) 的羽毛,樣子十分美麗(li) ;還有一副嘹亮的歌喉,叫聲十分動人――美麗(li) 動人啊!寒號鳥驕傲得不得了,覺得自己是天底下最漂亮的鳥了,連鳳凰也不能同自己相比。於(yu) 是她整天搖晃著羽毛,到處走來走去,還洋洋得意地唱著:“鳳凰不如我!鳳凰不如我!” 那是一個(ge) 勁兒(er) 地“得瑟”

她到處賣弄自己的羽毛和嗓子,看到別人辛勤勞動,反而嘲笑不已。好心的鳥兒(er) 提醒她說:“快盤個(ge) 窩吧!不然冬天來了怎麽(me) 過呢”。寒號鳥輕蔑的說:“冬天還早呢,著什麽(me) 急!趁著今天大好時光,盡情地玩吧!”

夏天過去了,秋天到來,鳥兒(er) 們(men) 都各自忙開了。它們(men) 有的開始結伴飛到南方,準備在那裏度過溫暖的冬天;有的留下來,就整天辛勤忙碌,積聚食物啦,修理窩巢啦,在做好過冬的準備工作。隻有寒號鳥,既沒有飛到南方去的本領,又不願付出辛勤的勞動,仍然是整日東(dong) 遊西蕩的,還在一個(ge) 勁地到處炫耀自己身上漂亮的羽毛和動人的歌喉。

冬天終於(yu) 來了,天氣寒冷極了,鳥兒(er) 們(men) 都躲到自己溫暖的窩巢裏禦寒。這時的寒號鳥,身上漂亮的羽毛都得瑟脫落光了。夜間,它躲在石縫裏,凍得渾身直哆嗦,它不停地叫著:“哆嗦嗦,哆嗦嗦,明天起來就盤窩!哆嗦嗦,哆嗦嗦,明天起來就盤窩!” 那是一個(ge) 勁兒(er) 地“哆嗦”! ――美麗(li) 凍人啊!

等到天亮後,太陽出來了,溫暖的陽光一照,寒號鳥身上又暖和了,好不得意,完全忘記了昨天寒夜裏的痛苦,又快樂(le) 地唱起歌來:“得過且過!陽坡旮旯且臥!得過且過!陽坡旮旯且臥!”

沐浴在陽光中的鳥兒(er) 勸她,“趕快盤個(ge) 窩吧,不然晚上又要凍得發抖了。” 寒號鳥嘲笑地說:“不會(hui) 享受的家夥(huo) !我要活在當下。”

寒夜又來了,寒號鳥繼續重複著昨天晚上一樣的故事。就這樣重複了幾個(ge) 晚上,大雪突然降臨(lin) ,鳥兒(er) 們(men) 奇怪寒號鳥怎麽(me) 不發出叫聲了呢?太陽一出來,大家尋找一看,寒號鳥早已被凍死了。

言歸正傳(chuan) 。天冷,人為(wei) 什麽(me) 會(hui) 打哆嗦?

人屬於(yu) 溫血動物。人的體(ti) 溫一般維持在36-37.5℃之間。當人體(ti) 的皮膚接觸到外界溫度時,體(ti) 感溫度會(hui) 直接傳(chuan) 導到延腦部位掌控呼吸、心跳、體(ti) 溫等的控製中樞。天氣熱了,體(ti) 溫控製中樞就會(hui) 支配交感神經興(xing) 奮,使皮膚毛細孔及汗孔張開散熱、排汗,以降低體(ti) 溫。天氣寒冷時,由於(yu) 體(ti) 表溫差梯度加大而使得人的皮膚散熱加快,從(cong) 而引起體(ti) 溫下降;這時交感神經就會(hui) 刺激人體(ti) 各產(chan) 熱器官加緊產(chan) 熱;寒冷加劇時,交感神經就會(hui) 促使肢體(ti) 各部位、包括牙關(guan) 附近的肌肉打冷顫,令肌肉及脂肪細胞因緊收而產(chan) 生熱能,給身體(ti) 補充熱量,以維持體(ti) 溫平衡。

人體(ti) 產(chan) 熱的主要部位是內(nei) 髒和肌肉。人在靜止時主要靠內(nei) 髒的基礎代謝產(chan) 熱來維持體(ti) 溫。肝是內(nei) 髒中主要的產(chan) 熱器官。所以,民間有種說法是“好冷,凍得肝兒(er) 顫!”可見是冷到極點了。在冬季,人們(men) 食欲往往較好,消化能力較強,基礎代謝產(chan) 熱增加。所以說,吃飽了不餓,吃飽了也不冷。

肌肉活動能產(chan) 生大量熱量。劇烈運動時,骨骼肌產(chan) 熱量比內(nei) 髒基礎代謝產(chan) 熱量大10至15倍。當基礎代謝產(chan) 熱仍不能彌補人體(ti) 散熱的損失時,人們(men) 就不由自主地將身體(ti) 縮成一團。雖然這樣做並沒有減少多少體(ti) 表散熱麵積,但體(ti) 表毛孔收縮可以減少熱量散發。寒冷嚴(yan) 重時,肌肉纖維自發地發生同步收縮,這就是顫抖──俗稱打哆嗦。顫抖可在短時間內(nei) 產(chan) 生相當多的熱量,其產(chan) 熱量相當於(yu) 基礎代謝產(chan) 熱量的5倍。這就是“天冷,人為(wei) 什麽(me) 會(hui) 打哆嗦”的原因了。打哆嗦是人體(ti) 抵禦寒冷的本能反應。

肌肉收縮過程中,有放熱反應和吸熱反應,但總效應是放熱大於(yu) 吸熱。肌肉收縮的化學反應中,一部分化學能直接轉化為(wei) 肌肉收縮的機械能,大部分化學能則以熱能的形式放出,使肌肉溫度上升。比如,人在跑步後,股四頭肌內(nei) 溫度比直腸內(nei) 溫度高1.5℃。

肌肉收縮時,肌球蛋白橫橋周期性地與(yu) 肌動蛋白結合、解離和水解三磷酸腺苷(ATP,是生物體(ti) 內(nei) 最直接的能量來源)。水解ATP後生成二磷酸腺苷(ADP)和磷酸鹽等,同時釋放能量7卡/摩爾。釋放的能量轉為(wei) 肌動蛋白細絲(si) 的動能和熱能。

ATP使肌肉收縮的原理是,在ATP的作用下,肌肉細胞的電位發生改變,並刺激肌球蛋白使它的形狀發生改變,從(cong) 而產(chan) 生肌肉收縮。肌肉收縮本身是為(wei) 了產(chan) 生“力”的(寒冷引起的肌肉收縮力是很大的),然而“熱”也是肌肉收縮的副產(chan) 品。實際上,從(cong) ATP到ADP的生化反應提供的能量,並不能百分之百的被肌肉細胞轉化成機械能,大部分的能量都以熱能的形式浪費掉了。人體(ti) 骨骼肌的能量利用率在18%到26%之間,這包括了從(cong) 食物轉化中損失的能量和轉化為(wei) 機械能所損失的能量。肌肉收縮產(chan) 熱對溫血動物維持體(ti) 溫和冷血動物提高體(ti) 溫都是必要的。

(ATP就像是弓箭裏的弦一樣起到蓄能的作用)

肌肉收縮雖然能發熱,但我們(men) 也不能依靠打哆嗦來長時間禦寒。否則,寒號鳥的寓言故事終究可能在現實社會(hui) 中出現。曾經像一陣狂風似的跨越太平洋的“冰桶挑戰”,從(cong) 美國席卷祖國大地,不少名人都體(ti) 驗了冰水當頭潑下的滋味。該活動的初衷旨在為(wei) 對抗人類的一種罕見疾病“漸凍人”症――肌肉萎縮性側(ce) 索硬化症,而募款幫助治療的。不過沒有多久這項活動就被“熱心人士”玩壞了。看來解決(jue) “肌肉萎縮”的科學問題,也不能依靠一陣風似的“打哆嗦”來激發熱情;辛勤勞作、“早點盤窩”、未雨綢繆、夯實基礎才是正道!



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