如何感受温度
人是如何感受温度的?这个问题的答案来自一个意想不到的发现。
1997年,加州大学旧金山分校的David 教授在寻找辣椒素受体的过程中,发现了一种名为TRPV1的离子通道蛋白。当接触辣椒素时,这种蛋白质会被激活并移向辣椒素受体。大脑传达“热”信息。 想知道 TRPV1 蛋白是否传递温度感觉或疼痛信息?于是他通过改变温度进行了进一步的实验,发现当温度升至42℃以上时,TRPV1蛋白也能被激活。
朱利叶斯想知道人体感知温度的方式是否与视觉、嗅觉和听觉相似。温度信息通过“温度感受器”转化为电信号,传输到大脑。然后大脑的“温度中心”翻译相应的信息。而TRPV1蛋白是人体的“温度传感器”之一?随后的实验证明了这一假设:当研究人员敲除小鼠体内的TRPV1基因时,小鼠不再能感受到高温。
人体实验也证明了这一点。科学家让实验参与者接触高温物体。人的TRPV1蛋白会被激活,改变细胞膜两侧的电位差,产生电信号并传输到大脑。大脑会感知到高温,发出收回双手的指令。 TRPV1 蛋白是第一个被发现的温度感受器。后来,利用类似的方法,科学家又发现了另外五个温度感受器。有的在50摄氏度以上的高温下就能激活,有的在30摄氏度以上就能打开。 ,而有些则在温度降至10摄氏度以上时被激活。
通常,红色比蓝色让人感觉更温暖。
这些温度感受器非常“聪明”,非常善于分工:遇到冷刺激时,热敏感感受器会沉默,冷感受器会传递电信号;当遇到热刺激时,温度感受器就会复活。这样,人类就可以快速、准确地感受到外界温度的变化。
温度传感器被骗
然而,众所周知,感知温度与实际温度之间常常存在差异。这是因为我们的受体会被各种因素“欺骗”。
在相同温度下,人们在晴天和阴天感受到的温度可以相差几度,这说明光线对感知温度有显着影响。当阳光直接照射到人身上时,体温会升高。但在树荫下或室内没有阳光的地方,体温会很快下降。环境湿度也会影响感知温度。相同温度下,环境湿度越大,感知温度越高。我国南方夏季经常遇到的“桑拿天”就是“高温+高湿”的产物。此外,风速、衣物等因素也会改变我们的体温。
薄荷可以让你感觉凉爽
除了上述因素外,还发现许多化学物质可以欺骗温度感受器,其中最常见的一种是薄荷醇。 TRPM8蛋白是一种冷受体。当遇到寒冷刺激时,TRPM8蛋白会被激活并打开离子通道。细胞外的钠离子或钙离子进入神经元细胞产生动作电位,使我们感到寒冷。薄荷醇有一种神奇的力量。当TRPM8蛋白与薄荷醇接触时,即使外部环境不冷,它也会被激活打开离子通道——人们也会有一种“很冷”的错觉。
由于薄荷醇具有这种神奇的力量,因此常被添加到精油、花露水等产品中,成为人们的避暑胜地。当你的皮肤因蚊虫叮咬而发痒甚至红肿发热时,或者大热天想洗冷水澡却发现水龙头里流出来的都是“热水”时,涂抹一些风油精精华液或花露水,很快你就会感受到效果,让你在大热天瑟瑟发抖。
然而,薄荷醇带来的冰凉感觉并不真实。如果你实在因为薄荷醇而感到寒冷,穿上冬装并盖上被子,你可能会中暑。薄荷醇可使人体因寒冷而收缩毛孔、停止排汗。如果此时添加冬衣和被子,体内的热量就无法排出。但事实上,温度并没有改变,人体的产热也没有改变。在内外侵袭的夹击下,人们非常容易中暑。新闻中也曾报道过类似事件。
温度中心也可能被骗
人们感受到的温度除了温度感受器的作用外,还需要通过大脑温度中枢来翻译。在“翻译”过程中,体温中心也可能因欺骗而产生误差,导致人们的体温出现误差。
与生活在低纬度地区的人相比,高纬度地区的人喜欢喝得更多、喝得更好。这与流传已久的一句话是分不开的:喝酒暖身。当你从寒冷的室外走到温暖的室内时,人体会暂时反应不过来,手脚会感觉暂时僵硬。这时,房间里的人往往会递上一杯温热的酒来温暖身体。但是,喝酒真的能暖身吗?
确实,我们一喝一大口酒,很快就会感到额头一阵发热。我们的脸变得又红又热,背上冒汗。这不是酒精升温的表现吗?酒精本身确实能给人体内带来一些短暂的温暖,酒精在人体内首先会代谢成乙醛。新陈代谢过程可以使人呼吸加快,血管扩张,血液循环加快,使身体迅速升温。同时,酒精还能激活上面提到的热受体TRPV1蛋白,产生类似辣椒的热痛感。这样会给人一种温馨、舒适的感觉。
然而,这种温暖的感觉只不过是短暂的幻觉。在乙醛的作用下,人体的血液循环加快,散热速度也大大加快。人体产热能力跟不上散热速度,核心温度不断降低。但酒精会降低人的认知能力,大脑会忽略身体发出的寒冷信号,导致醉酒的人较难感受到寒冷。同时,体表温度的升高,给人一种“我很热”的错觉。即使是在冬天,人们在喝酒兴奋时也会暴露乳房和腹部,甚至在温暖的幻想中悲惨地保持沉默。死。在俄罗斯的冬天,人们经常看到衣衫褴褛的人被冻死在街头。他们喝醉后因“过热”脱掉衣服,最后冻死。
除了有形的物质之外,我们的温度中心还受到一些无形的东西的影响,比如颜色。通常,红色环境比蓝色环境感觉更温暖。情绪也会影响体温。在童话《卖火柴的小女孩》中,因为想到了温暖的炉灶、美味的食物和亲爱的家人,小女孩最终在欢乐和“温暖”的包围中死去。事实上,人们确实会因为心情好而感到温暖。
可见,真正感受到温度并不容易,人们对“感觉温度”的认识才刚刚开始。


