基本介紹
- 中文名：蒸發散熱
- 外文名：Evaporative cooling
- 類別：物理現象
- 特點：帶走熱量
概述,種屬特異性,
概述
人體蒸發有二種形式：即不感蒸發（insesible perspiration）和發汗（sweating）。人體即使處在低溫中，沒有汁液分泌時，皮膚和呼吸道都不斷有水分滲出而被蒸發掉，這種水分蒸發稱為不感蒸發，其中皮膚的水分蒸發又稱為不顯汗，即這種水分蒸發不為人們所覺察，並與汁腺的活動開關。在室溫30℃以下時，不感蒸發的水分相當恆定，有12-15g/h·m2水分被蒸發掉，其中一半是呼吸道蒸發的水分；另一半的水分是由皮膚的組織間隙直接滲出而蒸發的。人體24h的不感蒸發量為400-600ml。嬰幼兒的不感蒸發的速率比成人大，因此，在缺水時嬰幼兒更容易造成嚴重脫水。不感蒸發是一種很有成效的散熱途徑，有些動物如狗，雖有汁腺結構，但在高溫環境下也不能分泌汁液，此時，它必須通過熱喘呼吸（panting）由呼吸道來增強蒸發散熱。
發汗汗腺分泌汁液的活動稱為發汗。發汗是可以意識到的有明顯的汗液分泌，因此，汁液的蒸發又稱為可感蒸發。
人在安靜狀態下，當環境溫度達30℃左右時便開始發汗。如果空氣濕度大，而且著衣較多時，氣溫達25℃便可引起人體發汗。人進行勞動或運動時，氣溫雖在20℃以下，亦可出現發汗，而且汗量往往是較多的。
汗液中水分占99%，而固體成分則不到1%，在固體成分中，大部分為氯化鈉，也有少量氯化鉀、尿素等。同血漿相比，汗液的特點是：氯化鈉的濃度一般低於血漿；在高溫作業等大量出汗的人，汗液中可喪失較多的氯化鈉；汗液中葡萄糖的濃度幾乎是零；乳酸濃度主於血漿；蛋白質的濃度為零。實驗測得在汗腺分泌時，分泌管腔內的壓力高達37.3kPa(250mmHg)以上。這表明汗液不是簡單的血漿濾出液，而是由汗腺細胞主動分泌的。大量的乳酸是腺細胞進入分泌活動的產物。剛剛從汗腺細胞分泌出來的汗液，與血漿是等滲的，但在流經汗腺管腔時，由於鈉和氯被重吸收，所以，最後排出的汗液是低滲的。汗液中排出的鈉量也受醛固醇的調節。下因為汗液是低滲的，所以當機體因大量發汗而造成脫水時，可導致高滲性脫水。
發汗是反射活動。人體汗腺接受交感膽鹼能纖維支配，所以乙醯膽鹼對小汗腺有促進分泌作用。發汗中樞分布在從脊髓到大腦皮層的中樞神經系統中。在正常情況下，起主要作用是是下丘腦的發汗中樞，它很可能位於體溫調節中樞之中或其附近。
在溫熱環境下引起全身各部位的小汗腺分泌汗液稱為溫熱性發汗。始動溫熱性發汗的主要因素有：①溫熱環境刺激皮膚中的溫覺感受器，衝動傳入至發汗中樞，反射性引起發汗；②溫熱環境使皮膚血液被加溫，被加溫的血液流至下丘腦發汗中樞的熱敏神經元，可引起發汗。溫熱性發汗的生理意義在於散熱。若每小時蒸發1.7L汗液，就可使體熱散發約4200kJ的熱量。但是，如果汗水從身上滾落或被擦掉而未被蒸發，則無蒸發散熱作用。
發汗速度受環境溫度和濕度影響。環境溫度越高，發汗速度越快。如果在高溫環境中時間太長，發汗速度會因汗腺疲勞而明顯減慢。濕度大，汗液不易被蒸發，體熱因而不易蒸發，體熱因而不易散失。此外，風速大時，汗液易蒸發，汗液蒸發快，容易散熱而使發汗速度變小。
勞動強度也影響發汗速度。勞動強度大，產熱量越多，發汗量越多。
勞動強度也影響發汗速度。勞動強度大，產熱量越多，發汗量越多。
精神緊張或情緒激動而引起地發汗稱為精神性發汗。主要見於掌心、腳底和腋窩。精神性發汗的中樞神經可能在大腦皮層運動區。精神性發汗在體溫調節中的作用不大。
種屬特異性
蒸發散熱有明顯的種屬特異性。
馬大量出汗，牛有中等程度的出汗能力；
綿羊、狗通過熱喘呼吸由呼吸道加強蒸發散熱，動物的呼吸頻率升高到200～400次·分鐘-1，呈張口呼吸，唾液分泌量明顯增加；齧齒動物是向毛上塗抹唾液或水來蒸發散熱。
當產熱過程與散熱過程達到動態平衡時，動物的體溫就可維持在一定的水平上。除此而外，還有小部分熱量隨呼出氣體、尿、糞等排泄而散失魚類屬於水棲變溫動物，由於魚體記憶體在著類似的逆流熱交換系統，而保持肌肉的溫度比水溫度高14℃，因而，鮪魚在水中游泳不受水溫的限制；同時，鮪魚的消化器官和肝臟能保持較高的溫度，以提高消化率，供給肌肉更多的熱量，提高作功效率。
