“今日最高气温28℃,体感温度38℃。”“最低气温-5℃,体感温度-15℃。”在天气预报中,我们时常会看到这样的描述,为什么体感温度与实际温度相差悬殊呢?我们为何感受不到真实的温度?
温度如何被感受到
人们是如何感受温度的?这个问题的答案来源于一个意外发现。
1997年,美国加州大学旧金山分校的大卫·朱利叶斯教授在寻找辣椒素受体的过程中,发现了一种叫TRPV1的离子通道蛋白,当接触到辣椒素时,这个蛋白能被激活并向大脑传达“热辣”的信息。朱利叶斯想知道,TRPV1蛋白传递的究竟是温度感受还是痛觉信息?于是,他通过改变温度进行了进一步实验,结果发现,当温度上升到42℃以上时,TRPV1蛋白同样能被激活。
朱利叶斯猜想,人体感受温度的方法,会不会与视觉、嗅觉、听觉类似,通过“温度感受器”将温度信息转化为电信号传递到大脑中,大脑的“温度中枢”再翻译成相应信息,而TRPV1蛋白就是人体的“温度感受器”之一?随后的实验,证明了这种假设:当研究人员把老鼠的TRPV1基因敲除之后,老鼠对高温就感觉不到了。
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,人们的TRPV1蛋白会被激活,改变了细胞膜两侧的电势差,产生电信号传入大脑,大脑感受到高温,发出缩手的指令。TRPV1蛋白是第一个被人们发现的温度感受器,后来,用相似的方法,科学家又发现了另外5种温度感受器,它们有的被50多摄氏度高温激活,有的在30多摄氏度时就能开放,而有的却在温度降低到10多摄氏度时激活。
通常情况下,红色比蓝色更让人感到温暖。这些温度感受器十分“聪明”,它们非常擅于分工合作:当遇到冷刺激时,对热量敏感的感受器就会沉默,由冷感受器传递电信号;遇到热刺激时,热感受器就会复活。这样,人类就能快速且准确地感受到外界温度的变化。
温度感受器被骗了
可是,正如我们所知,体感温度与真实温度往往存在差异,这是因为我们的感受器会被各种各样的因素“欺骗”。
同样的气温,晴天和阴天人们感受到的气温能相差好几度,这说明光照对体感温度有显著的影响。太阳直接照射到人身上会使人体温度升高,而在树荫下或室内照不到阳光的地方,人体温度很快就会下降。环境湿度也会影响体感温度,在相同的温度下,环境湿度越大,体感温度越高。我国南方夏季经常会遇到的“桑拿天”就是“高温+高湿”的产物。此外,风速、着装等因素都会改变我们的体感温度。
一片薄荷糖就能让人感受到清凉
除了上述因素,人们还发现了一些能欺骗温度感受器的化学物质,其中最常见的一种就是薄荷醇。TRPM8蛋白是一种冷感受器,当遇到冷刺激时,TRPM8蛋白会被激活,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,使我们感觉到冷。而薄荷醇有一种神奇的力量,当TRPM8蛋白接触到薄荷醇时,即使外界环境并不冷,它也会被激活从而打开离子通道——人们同样会产生“好冷”的错觉。
正因为薄荷醇具有这种神奇的力量,它经常被添加到风油精和花露水等产品中,成为了人们的避暑神器。当你因为蚊虫叮咬而皮肤瘙痒甚至红肿发热时,当你大热天想洗个冷水澡却发现水龙头流出来的都是“热水”时,涂抹上一些风油精或者花露水,很快就能体会到在大热天发抖的快感了。
不过,薄荷醇带来的冷感并不是真实的,如果真的因为薄荷醇而冻得穿上冬衣、盖上棉被,可能会因此而中暑。薄荷醇能让人体因为冷而收缩毛孔,停止排汗,如果此时再附加冬衣棉被,体内的热量更无法排出。可实际上气温并没有因此改变,身体的产热量也没有变化,内外夹击之下,人们就非常容易中暑。新闻中就曾经报道过类似事件。
温度中枢也会被骗
人们感受到的温度除了有温度感受器的作用,还要经过大脑温度中枢的翻译,在“翻译”过程中,温度中枢也可能因为受骗而出错,使人们的体感温度出现误差。
与低纬度地区生活的人群相比,高纬度地区的人更加喜爱喝酒且酒量更好,这与一个长期流传的说法脱不开关系:喝酒暖身。从天寒地冻的室外进入温暖的室内,人体一时反应不过来,会出现短暂的手脚僵硬的感觉,这时候,屋里的人往往会递来一杯温酒让来人暖暖身子。可是,喝酒真的能暖身吗?
确实,刚喝下一大口酒,我们很快就感到一股热气直冲脑门,脸红发烫、后背出汗都是常见现象,这不就是酒精暖身的表现吗?酒精本身确实能带给人体一些短暂的温暖,酒精在人体内首先代谢成乙醛,代谢过程可以让人们呼吸加快,血管扩张,血液循环加快,使身体快速热乎起来。同时,酒精可以激活前文提到的热感受器TRPV1蛋白,产生类似于辣椒的热痛觉。这样人们就会产生一种暖和舒适的感觉。
然而,这种温暖的感觉不过是短暂的错觉。在乙醛的作用下,人体血液循环加快,散热速度也大幅提高,人体产热能力赶不上散热速度,核心温度不断下降。但是,酒精会降低人的认知能力,大脑会忽略身体发送的寒冷信号,导致醉酒的人不太能感受到寒冷。同时,体表温度的升高给人带来“我很热”的错觉,即便是在大冬天,人们喝到兴头上也会袒胸露腹,甚至于悲惨地在一片温暖的幻觉中静静死去。在俄罗斯的冬天,人们常常能看到一些衣衫不整的人冻死在街头,他们就是喝醉后因为“身体过热”而脱下衣服最终冻死的。
除了有形的物质,我们的温度中枢还会被一些没有实体的东西左右,比如色彩。通常情况下,与蓝色环境相比,红色环境更让人感到温暖。情绪也会影响体感温度,在童话故事《卖火柴的小女孩》中,因为想起了温暖的火炉、好吃的食物和亲爱的家人,小女孩最终在愉悦和“温暖”的包围下死去了。实际上,人们确实会因为心情愉悦而感觉更加温暖。
由此可见,想要真实地感受温度并不是一件容易的事情,人们对“体感温度”的了解才刚刚开始。