生活科普:天冷,人为什么会打哆嗦?
发布时间:2023-01-03
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小时候就听说过一个关于寒号鸟的寓言故事。据考证,《寒号鸟》这则寓言故事,是根据陶宗仪(1329~约1412,浙江黄岩人,元末明初文学家、史学家)的《南村辍耕录》而改编的。原文记载:五台山有鸟,名曰寒号虫。当盛暑时,文采绚烂,乃自鸣曰:“凤凰不如我!”以至深冬严寒之际,毛羽脱落,索然如鷇雏,遂自鸣曰:“得过且过。”

传说在五台山上有一种小鸟,与众不同,长着四只脚和一对秃秃的肉翅膀,不会像一般的鸟那样飞行。人们叫它“寒号鸟”。

夏天的时候,寒号鸟全身长满了绚丽的羽毛,样子十分美丽;还有一副嘹亮的歌喉,叫声十分动人――美丽动人啊!寒号鸟骄傲得不得了,觉得自己是天底下最漂亮的鸟了,连凤凰也不能同自己相比。于是她整天摇晃着羽毛,到处走来走去,还洋洋得意地唱着:“凤凰不如我!凤凰不如我!” 那是一个劲儿地“得瑟”

她到处卖弄自己的羽毛和嗓子,看到别人辛勤劳动,反而嘲笑不已。好心的鸟儿提醒她说:“快盘个窝吧!不然冬天来了怎么过呢”。寒号鸟轻蔑的说:“冬天还早呢,着什么急!趁着今天大好时光,尽情地玩吧!”

夏天过去了,秋天到来,鸟儿们都各自忙开了。它们有的开始结伴飞到南方,准备在那里度过温暖的冬天;有的留下来,就整天辛勤忙碌,积聚食物啦,修理窝巢啦,在做好过冬的准备工作。只有寒号鸟,既没有飞到南方去的本领,又不愿付出辛勤的劳动,仍然是整日东游西荡的,还在一个劲地到处炫耀自己身上漂亮的羽毛和动人的歌喉。

冬天终于来了,天气寒冷极了,鸟儿们都躲到自己温暖的窝巢里御寒。这时的寒号鸟,身上漂亮的羽毛都得瑟脱落光了。夜间,它躲在石缝里,冻得浑身直哆嗦,它不停地叫着:“哆嗦嗦,哆嗦嗦,明天起来就盘窝!哆嗦嗦,哆嗦嗦,明天起来就盘窝!” 那是一个劲儿地“哆嗦”! ――美丽冻人啊!

等到天亮后,太阳出来了,温暖的阳光一照,寒号鸟身上又暖和了,好不得意,完全忘记了昨天寒夜里的痛苦,又快乐地唱起歌来:“得过且过!阳坡旮旯且卧!得过且过!阳坡旮旯且卧!”

沐浴在阳光中的鸟儿劝她,“赶快盘个窝吧,不然晚上又要冻得发抖了。” 寒号鸟嘲笑地说:“不会享受的家伙!我要活在当下。”

寒夜又来了,寒号鸟继续重复着昨天晚上一样的故事。就这样重复了几个晚上,大雪突然降临,鸟儿们奇怪寒号鸟怎么不发出叫声了呢?太阳一出来,大家寻找一看,寒号鸟早已被冻死了。

言归正传。天冷,人为什么会打哆嗦?

人属于温血动物。人的体温一般维持在36-37.5℃之间。当人体的皮肤接触到外界温度时,体感温度会直接传导到延脑部位掌控呼吸、心跳、体温等的控制中枢。天气热了,体温控制中枢就会支配交感神经兴奋,使皮肤毛细孔及汗孔张开散热、排汗,以降低体温。天气寒冷时,由于体表温差梯度加大而使得人的皮肤散热加快,从而引起体温下降;这时交感神经就会刺激人体各产热器官加紧产热;寒冷加剧时,交感神经就会促使肢体各部位、包括牙关附近的肌肉打冷颤,令肌肉及脂肪细胞因紧收而产生热能,给身体补充热量,以维持体温平衡。

人体产热的主要部位是内脏和肌肉。人在静止时主要靠内脏的基础代谢产热来维持体温。肝是内脏中主要的产热器官。所以,民间有种说法是“好冷,冻得肝儿颤!”可见是冷到极点了。在冬季,人们食欲往往较好,消化能力较强,基础代谢产热增加。所以说,吃饱了不饿,吃饱了也不冷。

肌肉活动能产生大量热量。剧烈运动时,骨骼肌产热量比内脏基础代谢产热量大10至15倍。当基础代谢产热仍不能弥补人体散热的损失时,人们就不由自主地将身体缩成一团。虽然这样做并没有减少多少体表散热面积,但体表毛孔收缩可以减少热量散发。寒冷严重时,肌肉纤维自发地发生同步收缩,这就是颤抖──俗称打哆嗦。颤抖可在短时间内产生相当多的热量,其产热量相当于基础代谢产热量的5倍。这就是“天冷,人为什么会打哆嗦”的原因了。打哆嗦是人体抵御寒冷的本能反应。

肌肉收缩过程中,有放热反应和吸热反应,但总效应是放热大于吸热。肌肉收缩的化学反应中,一部分化学能直接转化为肌肉收缩的机械能,大部分化学能则以热能的形式放出,使肌肉温度上升。比如,人在跑步后,股四头肌内温度比直肠内温度高1.5℃。

肌肉收缩时,肌球蛋白横桥周期性地与肌动蛋白结合、解离和水解三磷酸腺苷(ATP,是生物体内最直接的能量来源)。水解ATP后生成二磷酸腺苷(ADP)和磷酸盐等,同时释放能量7卡/摩尔。释放的能量转为肌动蛋白细丝的动能和热能。

ATP使肌肉收缩的原理是,在ATP的作用下,肌肉细胞的电位发生改变,并刺激肌球蛋白使它的形状发生改变,从而产生肌肉收缩。肌肉收缩本身是为了产生“力”的(寒冷引起的肌肉收缩力是很大的),然而“热”也是肌肉收缩的副产品。实际上,从ATP到ADP的生化反应提供的能量,并不能百分之百的被肌肉细胞转化成机械能,大部分的能量都以热能的形式浪费掉了。人体骨骼肌的能量利用率在18%到26%之间,这包括了从食物转化中损失的能量和转化为机械能所损失的能量。肌肉收缩产热对温血动物维持体温和冷血动物提高体温都是必要的。

(ATP就像是弓箭里的弦一样起到蓄能的作用)

肌肉收缩虽然能发热,但我们也不能依靠打哆嗦来长时间御寒。否则,寒号鸟的寓言故事终究可能在现实社会中出现。曾经像一阵狂风似的跨越太平洋的“冰桶挑战”,从美国席卷祖国大地,不少名人都体验了冰水当头泼下的滋味。该活动的初衷旨在为对抗人类的一种罕见疾病“渐冻人”症――肌肉萎缩性侧索硬化症,而募款帮助治疗的。不过没有多久这项活动就被“热心人士”玩坏了。看来解决“肌肉萎缩”的科学问题,也不能依靠一阵风似的“打哆嗦”来激发热情;辛勤劳作、“早点盘窝”、未雨绸缪、夯实基础才是正道!



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