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體溫調節

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體溫調節（英文：Thermoregulation）係生物體將體溫保持喺一定範圍之內既能力，即使周圍既環境溫度差異好大，生物體既身體溫度都唔會變。同佢相反既係叫做熱適應生物體（thermoconforming organism），佢哋只係簡單咁將環境周圍既溫度當做自己既體溫，咁樣做就可以唔需要有身體內部溫度調節既需要。內部溫度調節過程係體內平衡既一個面向：生物體內部條件既動態穩定狀態，同佢身處既環境保持遠離熱平衡（動物學中對呢種過程既研究叫做「生理生態學」，英文係 physiological ecology 或者 Ecophysiology）[1]。如果身體無辦法維持正常溫度，而且溫度顯著高過正常水平，就會出現一種叫做高溫症（hyperthermia）既現象。當周圍環境既濕球溫度（wet bulb temperature）持續高過35°C（95°F）超過六個鐘頭既時候，人類亦都會有可能經歷致命既高溫症[2]，嚴重既可能引致熱衰竭，甚至中暑[3]。註：高溫症包括：熱疲勞（Heat fatigue）、熱暈厥（heat syncope）、熱痙攣（heat cramps）、熱衰竭（heat exhaustion）、中暑（heat stroke），前兩種比較輕微，後三種比較嚴重，熱衰竭同中暑甚至可以致命[3][4][5]。

2022年既實驗證實，超過30.55°C既濕球溫度會對年輕、健康既成年人造成不可補償既熱壓力。相反，當體溫降到正常水平以下既時候，體溫過低就會出現低溫症（Hypothermia）。當體內平衡（英文：homeostasis）機制發生故障，導致身體失去熱量既速度快過產生熱量既速度既時候，就會發生呢種情況。人類既正常體溫大約係 37°C (98.6°F)，當核心體溫低過 35°C（95°F）既時候，就有可能會出現低溫症（Hypothermia）[6]。 低溫症通常係由於長時間暴露喺低溫之下引起既，治療方法通常係嘗試將體溫升高到正常既範圍[7]。治療方式一般係先從非侵入性、被動既外部加溫技術（例如，著多啲保暖既衫；增加環境溫度），如果唔得就用主動外部復溫（例如，用電熱毯），再唔得就需要用主動核心復溫既方法（例如，加溫既靜脈輸液、加熱既濕化氧氣、體腔灌洗，甚至係體外血液加溫）[8]。

直到溫度計出現之後，研究人員先至可以知道動物體溫既準確數據。 然後佢哋發現動物體溫存在局部差異，因為雖然血液循環往往會令身體內部既溫度變得平均一啲，但係由於身體唔同部位既產熱同失熱差異很大，所以動物既體溫會有局部既差異。 所以，量度體溫既時候，需要確定量度到既溫度能夠反映內臟器官既溫，所以量度正確既身體部位好重要。另外，為咗令到結果有可比性，量度身體溫度既時候，必須確保量度係喺可比較既條件之下進行。傳統上，直腸被認為最能夠準確咁反映身體內部溫度既地方，女性既陰道、子宮溫度，或者喺某啲物種既膀胱溫度，亦都可以準確咁反映身體內部既溫度[9]。

有啲動物會休眠（dormancy），喺休眠既時候，溫度調節過程會暫時令體溫下降，從而減少能量損失，保存能量。例如，冬眠既熊同蝙蝠。

動物既熱特性分類

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内溫性

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生物體既體溫調節範圍從「内溫性」（Endothermy）到「外溫性」（Ectothermy ）。「内溫動物」（Endotherm）透過新陳代謝過程產生大部分既熱量，通俗啲講就係溫血動物。當周圍既環境溫度比較低既時候，内溫動物會通過增加新陳代謝速率，產生多啲既熱量嚟保持體溫恆定，令到内溫動物既內部體溫基本上同環境溫度無關[10]。 同「外溫動物」（Ectotherm ）相比，內溫動物既每個細胞都擁有更多數量既粒線體（mitochondria），呢啲粒線體令佢哋能夠透過提高脂肪同糖既代謝速率嚟產生更多既熱量[11]。 變溫動物利用外部溫度源嚟到調節體溫。雖然事實上，佢哋喺大部分時間既體溫都同溫血動物差唔多喺相同既溫度範圍之內，但喺佢哋通常俾人叫做冷血動物。喺調節內部溫度方面，外溫動物同内溫動物唔同。對於外溫動物，內部生理熱源既重要性可以忽略唔計，令佢哋能夠保持適當體溫既最大因素係環境影響。生活喺全年都保持恆溫既地區，例如熱帶或者海洋，外溫動物能夠發展出對外部溫度做出反應既行為機制，例如鱷魚會通過曬太陽嚟提高體溫，或者通過遮蔭嚟降低體溫[11][10]。

外溫動物

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主條目：內溫動物

遮陰係降溫既方法之一（張圖見到：烏燕鷗仔匿喺黑腳信天翁既陰影下面遮蔭）

外溫動物既降溫方法

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  • 蒸發（Vaporization）：
    • 通過汗液同其他體液既蒸發。
  • 對流（Convection）：
    • 增加流向身體表面既血流，最大限度咁提高平流梯度（advective gradient）既熱傳導。
  • 傳導（Conduction）：
    • 透過同比較冷既表面接觸嚟散熱。例如：
      • 瞓喺涼爽既地面。
      • 喺河、湖或者海裏面。
      • 喺泥漿嗰度碌或者係用泥漿冚住身體。
  • 輻射（Radiation）：
    • 將身體既熱力用熱輻射既方法散走。

外溫動物增溫（或者減少熱損失）既方法

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紅線代表空氣既溫度。紫色線代表蜥蜴既體溫。綠線代表地窿既基礎溫度。蜥蜴喺外溫動物，用行為適應既方式嚟控制體溫。佢哋根據外面既溫度嚟調節自己既行為。如果天氣比較暖，佢哋出去咗一陣之後，會喺必要時返番入去地窿。
  • 對流（Convection）：
    • 爬到更高既地方：樹上、山脊、岩石等。
    • 跳入暖水或者去有暖氣流既地方。
    • 起一個隔熱既巢穴或者地窿。
  • 傳導（Conduction）：
    • 瞓喺溫暖既地面。
  • 輻射（Radiation）：
    • 瞓喺太陽照到既地方。
    • 摺疊皮膚，減少暴露既表面積。
    • 收埋對翼，減少散熱既表面積。
    • 張開對翼，增加吸熱既表面積。
  • 絕緣（Insulation）：
    • 改變形狀嚟改變表面積對體積既比率。
    • 將身體充氣，增加表面積。
一條蛇纏住手臂既熱成像圖

為咗應對低溫，有啲魚進化到即使喺水溫跌到冰點既時候，仍然能夠保持功能既能力；有啲魚會分泌天然抗凍劑（antifreeze）或者抗凍蛋白（antifreeze proteins），防止身體組織裏面形成冰晶[12]。 兩棲類（amphibians ）同爬行動物（reptiles ）透過蒸發冷卻同行為適應既方法嚟應對熱量既增加。行為適應既一個例子係蜥蜴瞓喺太陽晒熱咗既岩石上面，透過輻射同傳導嚟加熱身體。

内溫性、外溫性

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  内溫動物能夠調節自身既體溫，通常喺將體溫保持喺一定既範圍。為咗調節體溫，喺乾旱環境既生物體，要有機制嚟防止熱量既增加。水既蒸發，無論係通過呼吸道表面，定係通過有汗腺既動物既皮膚，都能夠幫助將體溫冷卻到生物體可以耐受既範圍之之內。身體俾毛皮覆蓋既動物，出汗既能力有限，所以主要係依賴喘氣嚟增加肺、脷、口腔呢啲潮濕表面既水分蒸發。 貓、狗同豬等既哺乳動物依靠喘氣或者係其他方式進行體溫調節，佢哋只係喺腳底、鼻哥上面既汗腺嚟散熱。 佢哋啲爪同腳掌既肉墊，會產生汗水，主要既作用係增加摩擦力同抓地力。雀仔亦會透過喉部顫動或者喉部皮膚既快速振動賴散熱。[13] 雀仔既羽絨毛係出色既絕緣體，可以保暖，就好似哺乳類動物既頭髮係絕緣體一樣。哺乳類動物既皮膚比雀仔既皮膚厚好多，真皮下面通常有一層連續既絕緣脂肪層。對於海洋哺乳動物（例如鯨魚）或者生活喺好冷地區既動物（例如北極熊），呢啲叫做鯨脂（Blubber）。沙漠既内溫動物，例如駱駝，有濃密皮毛，亦都有助於防止熱量積聚，體溫增加。

寒冷天氣既策略係暫時降低新陳代謝率，減少動物同空氣之間既溫差，從而最大限度咁減少熱量損失。另外，新陳代謝率較低，能量消耗亦會降低。好多動物透過蟄伏 （拉丁文：Torpor；一種短暫既麻木狀態），用將體溫暫時降低既方式嚟度過寒冷既霜夜。當生物體遇到調節體溫既問題時，唔只行為、生理同結構適應，而且仲有反饋系統嚟觸發呢啲適應去調節體溫。 呢個系統既主要特徵喺刺激（stimulus）、受體（receptor）、調節器（modulator）、效應器（effector），個系統亦有反饋（feedback）機制，令到溫度更加穩定，呢個循環過程對體內平衡有幫助。

恆溫同變溫既比較

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恆溫性（Homeothermy ）同變溫性（Poikilothermy）係指生物體深層體溫既穩定程度。大多數内溫生物都係恆溫既，例如哺乳動物。 但係，兼性内溫動物（facultative endotherm）通常係變溫動物，即係佢哋既體溫可以會有好大既變動。大多數魚係外溫動物，因為佢哋既大部分熱量嚟自周圍既水；不過，幾乎所有既魚都係變溫動物。

脊椎動物

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約翰亨特（John Hunter）透過對人類同其他動物既大量觀察發現，所謂既溫血動物（warm-blooded）同冷血動物（cold-blooded）之間既本質區別係喺前者體溫既恆定性，而後者體溫既可變性。幾乎所有鳥類同哺乳類動物都有幾乎恆定既溫度，佢哋既體溫同周圍既空氣溫度無關係（即係恆溫）；幾乎所有其他動物都會根據周圍環境既不同，體溫亦會唔同（即係變溫）[9]。

大腦控制

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外溫動物同內溫動物既體溫調節主要由下視丘（anterior hypothalamus）既視前區（preoptic area）控制[14] ，呢種穩態控制同溫度既感覺係分開既[14]。

雀仔同哺乳類動物

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袋鼠舔手臂降溫

喺寒冷既環境之中，雀仔同哺乳類動物用以下既適應方式同策略嚟減少熱量損失：

  1. 用黐喺羽毛或者體毛上面既小平滑肌（哺乳類動物嗰啲叫做立毛肌）；呢啲肌肉會扭曲皮膚表面，令到羽毛/毛幹直立起嚟（就好似起雞皮咁；英文叫做：goose bumps 或者 goose pimples），咁樣就可以減慢空氣喺皮膚上既流動，減少熱量既損失。
  2. 增加體型嚟更容易咁維持核心體溫（因為表面積對體積既比率減少咗，無咁容易散熱，亦都可以更好咁保溫），所以喺寒冷氣候生活既溫血動物往往比生活喺溫暖氣候既類似物種更大，呢個現象叫做伯格曼法則（英文：Bergmann's rule）。
  3. 有能夠將能量用脂肪既形式儲存，喺需要既時候，可以進行新陳代謝。
  4. 縮短四肢既長度。
  5. 四肢有逆流血液（countercurrent blood flow），令到流向肢體既溫暖動脈血液，經過肢體之中比較冷既靜脈血液既地方，然後進行熱量交換，令靜脈血液變暖，同埋冷卻動脈血液，例如，北極狼（Arctic wolf）[15]同企鵝。

喺溫暖既環境之中，雀仔同哺乳類動物用以下既適應方式同策略嚟增加熱量損失：

  1. 行為適應，例如日頭匿喺地窿，夜晚先至出嚟活動。
  2. 通過出汗同喘氣嚟蒸發冷卻。
  3. 將脂肪儲備儲存喺一個地方（例如駱駝既駝峰），避免喺其他地方有隔熱作用。
  4. 四肢比較細同長，通常有血管喺裏面，可以將身體熱量傳導到空氣之中。

喺人類  

人體體溫調節既簡化圖[16]

同其他哺乳動物一樣，體溫調節對人類體内平衡好重要。大多數身體熱量係喺深層器官（deep organs），尤其係肝臟、大腦同心臟，同埋骨骼肌收縮既時候產生既[17]。 人類能夠適應唔同既氣候，包括炎熱潮濕同炎熱乾燥。高溫會對人體造成嚴重既威脅，對人造成巨大危險，令人受傷，甚至死亡。 例如，對高溫最常見既反應之一係熱衰竭，呢個係一種暴露喺高溫一段時間之後，可能發生既疾病，會導致頭暈、虛弱或者心跳加快等症狀 。對人類嚟講，適應唔同既氣候條件，包括演化（evolution ）產生既生理機制（physiological mechanisms），亦包括有意識既文化適應（conscious cultural adaptations）所產生既行為機制（behavioural mechanisms）。 身體核心溫度既生理控制主要係透過下丘腦（hypothalamus）進行，下丘腦扮演身體「恆溫器」既角色。 同其他生物既體溫恆定機制一樣，下丘腦含有控制機制同埋關鍵溫度感應器（ key temperature sensors），可以有效咁整合嚟自中樞同週邊既體溫接受器（thermoreceptors）所傳入既溫度訊息，感應外界環境溫度既變化，從而令到體溫維持喺一定既溫度範圍[18]。溫度感受器分為兩個子類：一啲會對寒冷既溫度做出反應，另外一啲會對溫暖既溫度做出反應。呢些神經細胞分佈喺全身既周圍同中樞神經系統嗰度，對溫度既變化敏感，能夠透過負回饋過程向下丘腦提供有用既溫度信息，從而令身體可以保持恆定既核心溫度[19]。

  皮膚血管 食慾 汗腺 甲狀腺 肌肉
太熱既時候 擴張→血液量增加→加速體熱散失 減退→唔食嘢→減少產熱 增加分泌→加速散熱 減少分泌→減緩呼吸→減少產熱 舒張→減少產熱
太凍既時候 收縮→血液量減少→抑制體熱散失 增加→食嘢→加速產熱 減少分泌→抑制散熱 增加分泌→加速呼吸→加速產熱 打冷震→加速產熱
狗仔喺運動之後喘氣散熱

熱量損失有四種途徑：蒸發、對流、傳導同輻射。如果皮膚溫度高過周圍既空氣溫度，身體就會透過對流同傳導散失熱量。但係，如果周圍空氣溫度高過皮膚溫度，身體就會透過對流同傳導獲得熱量。喺呢種情況之下，身體排出熱量既唯一方法就係蒸發，所以，當周圍溫度高過皮膚溫度既時候，任何阻礙充分蒸發既因素都會導致體內溫度過度升高 。喺做緊劇烈既體力活動（例如運動）既過程之中，蒸發係熱量散失既主要途徑。濕度會影響體溫調節，原因係高濕環境會限制咗汗水既蒸發速度，從而減慢咗散熱能力。

爬行動物

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體溫調節亦係爬蟲類動物維持生命唔可以缺少既一部分，特別係好 Microlophus occipitalis 同 Ctenophorus decresii 呢類蜥蜴，佢哋必須通過改變微生境嚟保持恆定既體溫[20][21]。透過喺天氣太熱既時候，走去比較涼既地方，同埋喺寒冷既時候，走去比較暖既地方，佢哋可以調節體溫，保持喺必要既範圍之內。

植物

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產熱作用（Thermogenesis ）發生喺好多天南星科（學名：Araceae）植物既花，同埋蘇鐵既球果（cycad cones）[22]。另外，蓮花（學名：Nelumbo nucifera）亦都有自我調節溫度既現象[23]，喺開花既時候，佢會保持平均高過氣溫20°C（36°F）。熱量係透過分解儲存喺根部既澱粉嚟產生既[24]，呢個過程所需要消耗既氧氣量，接近一隻飛緊既蜂鳥（hummingbird）咁多[25]。

植物溫度調節既一種可能既解釋係：對抗低溫天氣，例如，臭菘（skunk cabbage）本身唔耐霜凍，但係當地面上仲有雪既時候，佢就開始生長同開花[22]。另一個理論係生熱性對吸引傳粉者有幫助，呢一點可以透過觀察產熱現象發生既時候，有無吸引到甲蟲或者蒼蠅嚟，而得到證實[26]。

有啲植物會用抗凍蛋白嚟保護自己免受寒冷天氣既影響。呢種情況發生喺小麥（英文：wheat，學名：Triticum aestivum）、馬鈴薯（學名：Solanum tuberosum），同埋好幾種有花植物（angiosperm）品種[12]。

行為溫度調節

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人類以外既動物透過生理調整同行為嚟調節同維持體溫。沙漠蜥蜴喺外溫動物，所以佢哋無辦法自行調節身體既內部溫度。為咗調節內部溫度，好多蜥蜴會走去啲環境對自己更有利既地方。 喺朝頭早，佢哋可能只會喺地窿嗰度伸出個頭，然後如果夠熱，佢哋會走出嚟曬太陽。透過曬太陽，蜥蜴吸收太陽既熱量。 佢哋仲可以透過傳導嚟吸收俾太陽曬熱咗既石頭既熱量。為咗降低體溫，蜥蜴表現出唔同既行為。沙海或者沙漠既溫度可以高達57.7°C（135.9°F），捷蜥蜴會將腳舉喺半空中嚟降溫、搵啲涼爽既嘢嚟接觸、搵陰涼既地方或者返番地窿嗰度。當氣溫下降既時候，佢哋亦會扒入地窿嗰度保溫。 水生動物亦都可以透過改變佢哋喺熱梯度之中既位置嚟調節佢哋既體溫[27]。 喺炎熱既日子，有人觀察到松鼠會扒（splooting）喺陰涼既地方既地下嗰度散熱[28]。

喺寒冷既天氣，好多動物會透過擠埋一齊嚟增加熱慣性

喺寒冬既季節，動物會迫埋一齊，互相取暖，分享彼此既身體溫度。 喺蝙蝠[29]同鳥類，例如鼠鳥（mousebird）[30] 同帝王企鵝（emperor penguin）[31]等內溫動物當中，尤其係幼年既，可以觀察到盜熱（Kleptothermy）行為，佢哋會圍埋一齊或者企得好近，抱團取暖。咁做可以令到每個個體都能夠增加佢哋既熱慣性（減少佢哋既平均散熱表面積），從而減少熱量損失[32]。 有啲外溫動物共享內溫動物住既地方；亦有啲動物就用白蟻丘[33][34]。

一啲生活喺寒冷環境之中既動物會透過防止熱量損失嚟到維持體溫。佢哋既皮毛生得好密，用嚟增加隔熱效果。有啲動物有局部既異溫性（regionally heterothermic），佢哋喺絕緣程度較低既四肢冷卻到遠低於佢哋既核心內臟既溫度，有啲可以接近0°C（32°F）[35]。咁樣可以最大限度咁減少隔熱比較差既身體部位（例如腳、蹄、鼻等）設備熱量損失。

喺索諾蘭沙漠（Sonoran Desert）嗰度發現唔同種類既果蠅（Drosophila ）會根據物種同寄主之間的耐熱性（thermotolerance ）差異而寄生喺唔同種類既仙人掌（cacti ）。 例如，索諾蘭沙漠果蠅（Drosophila mettleri，又叫做 Sonoran Desert fly），存在喺巨人柱仙人掌（saguaro）或者senita 仙人掌；呢兩個仙人掌品種，係透過儲存既水份嚟保持涼爽。隨著時間既推移，由於果蠅能夠搵到既溫度比較低既宿主多咗，所以有較高耐熱性基因既族群減少咗。

有啲果蠅，例如麗蠅（Lucilia sericata），會集體（en masse）產卵。咁樣產生既幼蟲群，根據佢哋既大細，能夠調節體溫，同埋將佢哋自身保持喺發育既最佳溫度。

即使日頭好熱，夜晚好凍，鴕鳥都可以保持相對恆定既體溫

無尾熊（Koalas）可以透過喺炎熱既天氣搵樹比較涼爽既部分嚟進行體溫調節。佢哋比較鍾意攬住樹既最凍既地方（通常靠近底部），嚟增加身體既散熱速度[36]。

冬眠、夏眠、日常蟄伏

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為咗應對有限既食物資源同低溫，有啲哺乳類動物喺寒冷既時候會冬眠。為咗長期保持冬眠狀態，呢啲動物會累積棕色脂肪儲備（brown fat reserves）同埋減慢所有身體功能。 真正既冬眠者（例如土撥鼠）喺整個冬眠期間會保持比較低既體溫，而假冬眠者（例如熊）既核心溫度就係可變既；有時，動物可能會短暫咁喺巢穴嗰度走出來。 有啲蝙蝠係真正既冬眠動物，完成冬眠既時候，佢哋依靠棕色脂肪沉積物快速、非顫抖產熱（non-shivering thermogenesis）既方式嚟擺脫冬眠狀態[37]。

夏眠（Estivation）同冬眠好似，但係通常發生喺炎熱既時候，令到動物避開高溫同乾燥（desiccation）。陸生同水生、無脊椎動物同脊椎動物，都有啲會夏眠，例如瓢蟲（英文：lady beetles；學名：Coccinellidae）[38] 、北美沙漠龜、鱷魚、蠑螈、甘蔗蟾蜍[39]同儲水蛙（英文：water-holding frog；學名：Litoria platycephala）[40]。

蝙蝠同蜂鳥等小型內溫動物，每天都會出現蟄伏狀態，咁樣會暫時降低佢哋既高代謝率，令佢哋可以保存多啲能量[41]。

動物既體溫變異

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顯示體溫每日變化既圖表

人體正常體溫

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先前，醫學界認為，健康成年人既平均口腔溫度應該係37.0°C（98.6 °F），而正常範圍係36.1到37.8°C（97.0到100.0°F）。喺波蘭同俄羅斯，溫度係測量胳肋底溫度既。喺呢啲國家，「理想」溫度係36.6°C（97.9°F），而正常範圍係36.0到36.9°C（96.8到98.4°F）[42]。

近既研究發現，健康成年人既平均體溫係36.8°C（98.2°F），有三項唔同既研究既結果都一樣。其他三項研究既變異系數（一個標準差）係：

  • 36.4～37.1 °C（97.5～98.8 °F）
  • 36.3～37.1 °C（97.3～98.8 °F） 男性
    36.5～37.3 °C（97.7～99.1 °F） 女性
  • 36.6～37.3 °C（97.9～99.1 °F）[43]

測量既溫度依溫度計放置位置既唔同而變化，直腸溫度比口腔溫度高0.3–0.6°C (0.5–1.1°F)，而胳肋底溫度比口腔溫度低0.3–0.6°C (0.5–1.1°F) [44]。 印度6-12歲細路哥既口腔同胳肋底溫度既平均差異只係0.1°C（標準差0.2°C）[45]，而馬耳他（Maltese）4-14歲細路哥既口腔同胳肋底溫度既平均差異係0.56°C C，而4 歲以下細路哥既直腸溫度同胳肋底溫度既平均差異係0.38°C[46]。

晝夜變化

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人類既休息同活動時間，亦都受到晝夜變化既影響，一般人活動既低潮出現喺夜晚11點鐘之後，一直到凌晨三點鐘；而活動既高峰期係喺朝早10點鐘之後，一直到下晝六點鐘。 馬騮既體溫亦都有明顯、規律既日變化（每日發生既波動），呢種變化隨住休息同活動時間而變化，而唔係同晝夜變化有關係。；夜行性馬騮（nocturnal monkeys）既體溫喺夜晚達到最高峰，日頭達到最低點。 Sutherland Simpson 同 J.J. Galbraith 觀察到，所有夜間活動既動物同雀仔——佢哋既休息同活動時間係同習慣有關係，而唔受外界幹擾（outside interference）——喺佢哋既自然活動期間（夜晚）體溫最高，喺佢哋休息既期間（日頭）體溫最低體溫。透過改變佢哋既日常生活習慣，可以扭轉呢啲晝夜溫度變化[47]。

從本質既角度睇，晝夜雀仔既體溫曲線同人類或者係其他內溫動物相似，只不過最高溫度出現喺下晝比較早既時間，最低溫度出現係上晝比較早既時間。另外，喺兔仔、天竺鼠同狗既身上，得到既曲線同人類既曲線好相似[9]。呢啲觀察結果顯示，體溫有啲啲受到晝夜節律（英文：circadian rhythms；又叫做生理時鐘）既影響。

月經週期引致既變化

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喺卵泡期（follicular phase；即係喺月經既第一日到排卵日），女性既平均基礎體溫範圍係36.45到36.7 °C（97.61到 98.06°F）。喺排卵（ovulation）之後既24小時之內，由於黃體酮（progesterone）水平急劇升高，導致新陳代謝率增加，女性既體溫會升高0.15–0.45°C （0.27–0.81°F）。整個黃體期（luteal phase）既基礎體溫範圍係36.7–37.3°C（98.1–99.1°F）之間，而且喺月經之後既幾天之內，降低到排卵前既水平[48]。 女性可以透過繪製呢種現象嚟確定佢哋係唔係，同埋幾時排卵，從而幫助佢哋受孕（conception）或避孕（contraception）。

發燒引致既變化

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發燒係下丘腦既核心溫度設定點升高咗，係由免疫系統產生既熱原（pyrogens）所引起既[49]。對於發燒既人嚟講，雖然同場無發燒既人無覺得周圍環境凍，由於發燒而令發燒患者既核心溫度升高，會令佢哋覺得凍。

生物回饋引致既變化

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有啲僧侶會練習 Tummo（一種生物回饋冥想技巧），咁做可以令佢哋既體溫明顯提升[50]。

對壽命既影響

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呢種體溫基因變化對人類壽命既影響好難喺人類身上做研究[51]。

適應極限

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內溫動物可以承受既環境溫度既冷熱範圍有限，而外溫動物可以忍受，同埋生存喺其他更廣泛既環境溫度範圍。 過度寒冷既影響係降低新陳代謝，從而減少熱量既產生。分解代謝（英文：Catabolism，又叫做異化作用）同合成代謝（英文：Anabolism，又叫做同化作用）兩種途徑都會造成呢種新陳代謝抑制，雖然消耗既能量比較少，但係產生既能量都係比較少。The effects of this diminished metabolism become telling on the central nervous system first, especially the brain and those parts concerning consciousness;[52] 呢種新陳代謝減弱既影響首先係對中樞神經系統（central nervous system）產生影響，尤其係大腦同埋嗰啲同意識有關既部分；心率同呼吸頻率都會慢啲；跟住會想瞓覺，然後判斷能力會受到影響，甚至損害，最後問題逐漸嚴重，直到個體失去知覺；如果無醫療干預，好快就會因體溫過低而死亡。不過，有時，臨終時可能會發生抽筋（hypothermia），然後可能會因為窒息（asphyxia）而死亡[9][52]。

喺 Sutherland Simpson 同 Percy T. Herring 對貓做既實驗發現，當直腸溫度低過16°C（61°F）既時候，就會生存唔到[52]。 喺咁低既溫度之下，呼吸作用變得越來越微弱。心臟搏動通常會喺呼吸停止之後短暫繼續，搏動變成好無規律，跟住會幾乎停止，然後又再開始有一陣心跳。死亡似乎主要係因為窒息，而唯一確定既跡象就係失去膝反射（knee-jerks）[9]。

不過，過高既溫度會加速唔同組織既新陳代謝，咁樣佢哋既代謝資本（metabolic capital）好快就會耗盡。血液溫度過高會引致好難唞氣（dyspnea），原因係耗盡呼吸中樞既代謝資本[53]；心跳速率增加；然後變成心律不正（arrhythmic），然後最終停止心跳。 高溫症（hyperthermia）同急性意識錯亂狀態（delirium）都會嚴重影響中樞神經系統，可能會出現抽筋，亦可能會失去意識，令人陷入昏迷狀態。有時喺急性發燒既患者當中，亦可以觀察到呢啲現象。 哺乳類動物既肌肉喺大約50°C既高溫之下會變得僵硬，整個身體會突然僵硬，導致個體死亡。

HH.M. Vernon 對各種動物既死亡溫度同熱麻痺溫度（paralysis temperature）做既研究，發現同一綱既物種表現出好相似既溫度值[54]，兩棲類既溫度係38.5°C，魚類係39°C，爬蟲類係45°C，各種軟體動物係46°C。 另外，對遠洋動物（pelagic animals）嚟講，佢哋亦都表現出死亡溫度同身體既固體組分之間有相關性。 但係，喺高等動物之中，佢既實驗結果顯示，原生質既化學同物理特性有更大既變化，所以高等動物喺極端溫度既存活機會有更大既變異系數[9]。

研究人員通常關注既係一個健康既人能夠存活六個鐘頭既「閾值」（threshold）或者叫做「臨界」（critical）濕球溫度（wet bulb temperatures）；呢個溫度一般認為係35℃（大約等於濕度75%既時候，40℃既空氣溫度）；呢個經常俾其他研究引用既35℃值係嚟自2010年既一項理論研究[55][56]。不過2022年既一項關於高溫對年輕人影響既研究發現，我哋既身體可以承受既真正閾值可能會低很多，根據呢份研究既共同作者賓州州立大學（英文：Pennsylvania State University）生理學教授 Larry Kenney 話，從人類受試者得到既真實數據係，呢個臨界濕球溫度係大約31.5°C[55][56]。註：Kenney 同衛報講既原話係：「Our data is actual human subject data and shows that the critical wet-bulb temperature is closer to 31.5C」[55]。

人類通常係用流汗既方法嚟調節體內溫度，但係溫度過高，我哋就唔再能夠用呢種方式降溫，結果體溫會穩定上升；呢個溫度，本質上就係人類適應能力既極限——如果我哋無辦法擺脫呢種極端炎熱既狀態，我哋身體既核心溫度就會超出生存容許範圍、器官就有可能開始衰竭[55]。

衛報亦都訪問咗英國倫敦大學學院本菲爾德災害研究中心主任 Bill McGuire，佢認為：「如果呢個新發現係正確既話，…… 喺世界各地，暴露喺可能致命既高溫潮濕既組合既人數，比之前想像既要多得多。」[55]

節肢動物

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某啲嗜熱節肢動物所能忍受既最高溫度超過大多數脊椎動物既致死溫度[57]。

最耐熱既昆蟲係嚟自世界三個唔同地區既三個沙漠螞蟻屬。螞蟻已經養成咗一種喺一日既最熱時間（超過 50°C，122°F）短暫搵啲因為熱熱負荷過高而死既昆蟲屍體既生活方式[58]。

2014年4月，一種叫 Paratarsotomus Macropalpis 既南加州蟎蟲，打破世界記錄，成為世界上相對身體長度嚟講最快既陸地動物，佢既速度係每秒322個身體長度。除咗蟎蟲異常快既速度之外，令研究人員覺得驚訝既係，呢啲蟎蟲喺溫度高達60°C（140 °F）既水泥地上面，用咁高既速度走；呢一點好重要，因為呢個溫度遠高於大多數動物物種既致命極限。另外，蟎蟲仲能夠好快咁停止或者改變方向。[57]

有啲蜘蛛品種，好似 Nephila pilipes，表現出活躍既熱調節行為[3] 。喺高溫既晴天，佢會將身體同陽光既方向對齊，嚟減少受到陽光直射既身體面積[3]。

睇埋

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暫時只有英文版本：

 

延伸閲讀

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  • Blatteis, Clark M., 編 (2001) [1998]. Physiology and Pathophysiology of Temperature Regulation. Singapore & River Edge, NJ: World Scientific Publishing Co. ISBN 978-981-02-3172-9. 喺8 September 2010搵到.
  • Charkoudian, Nisha (May 2003). "Skin Blood Flow in Adult Human Thermoregulation: How It Works, When It Does Not, and Why". Mayo Clinic Proceedings. 78 (5): 603–612. doi:10.4065/78.5.603. PMID 12744548. full pdf
  • Template:EB1911 This cites work of Simpson & Galbraith
  • Green, Charles Wilson (1917). Kirke's Handbook of Physiology. North American Revision. New York: William Wood & Co. 喺8 September 2010搵到. Other Internet Archive listings
  • Hall, John E. (2010). Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology with Student Consult Online Access (第12版). Philadelphia: Elsevier Saunders. ISBN 978-1-4160-4574-8. see Table of Contents link (Previously Guyton's Textbook of Medical Physiology. Earlier editions back to at least 5th edition 1976, contain useful information on the subject of thermoregulation, the concepts of which have changed little in that time).
  • Hardy, James D; Gagge, A. Pharo; Stolwijk, Jan A, 編 (1970). Physiological and Behavioral Temperature Regulation. Springfield, Illinois: Charles C Thomas.
  • Havenith, George; Coenen, John M.L; Kistemaker, Lyda; Kenney, W. Larry (1998). "Relevance of individual characteristics for human heat stress response is dependent on exercise intensity and climate type". European Journal of Applied Physiology. 77 (3): 231–241. doi:10.1007/s004210050327. PMID 9535584. S2CID 35920504.
  • Kakuta, Naoto; Yokoyama, Shintaro; Nakamura, Mitsuyoshi; Mabuchi, Kunihiko (March 2001). "Estimation of Radiative Heat Transfer Using a Geometric Human Model". IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 48 (3): 324–331. doi:10.1109/10.914795. PMID 11327500. S2CID 13629890. link to abstract
  • Marino, Frank E (2008). Thermoregulation and Human Performance: Physiological and Biological Aspects. Medicine and Sport Science.第53卷. Basel, Switzerland: Karger. ISBN 978-3-8055-8648-1. 喺9 September 2010搵到.
  • Mitchell, John W (1 June 1976). "Heat transfer from spheres and other animal forms". Biophysical Journal. 16 (6): 561–569. Bibcode:1976BpJ....16..561M. doi:10.1016/S0006-3495(76)85711-6. PMC 1334880. PMID 1276385.
  • Milton, Anthony Stewart (1994). Temperature Regulation: Recent Physiological and Pharmacological Advances. Switzerland: Birkhäuser Verlag. ISBN 978-0-8176-2992-2. 喺9 September 2010搵到.
  • Selkirk, Glen A & McLellan, Tom M (November 2001). "Influence of aerobic fitness and body fatness on tolerance to uncompensable heat stress". Journal of Applied Physiology. 91 (5): 2055–2063. doi:10.1152/jappl.2001.91.5.2055. hdl:1807/14121. PMID 11641344.
  • Simpson, S. & Galbraith, J.J (1905). "Observations on the normal temperatures of the monkey and its diurnal variation, and on the effects of changes in the daily routine on this variation". Transactions of the Royal Society of Edinburgh. 45: 65–104. doi:10.1017/S0080456800011649. S2CID 84391743.
  • Helmut Tributsch (May 1985). How Life Learned to Live: Adaptation in Nature. Miriam Varon翻譯. Mit Pr. ISBN 978-0262700283.
  • Weldon Owen Pty Ltd. (1993). Encyclopedia of animals – Mammals, Birds, Reptiles, Amphibians. Reader's Digest Association, Inc. Pages 567–568. ISBN 1-875137-49-1.

外部連結

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攷

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  1. ↑ Larcher, Walter (2003). Physiological plant ecology: ecophysiology and stress physiology of functional groups (第4th ed版). Berlin [etc.]: Springer. ISBN 978-3-540-43516-7. {{cite book}}: |edition= has extra text (help)CS1 maint: date and year (link)
  2. ↑ "Global warming: Future temperatures could exceed livable limits, researchers find". ScienceDaily (英文). 喺2024-01-30搵到.
  3. ↑ 3.0 3.1 3.2 3.3 王裕惟; 王建楠、蘇世斌 (2007-04-01)。〈高溫環境之隱形殺手－中暑〉。《中華職業醫學雜誌》。14 (2): 105–109。doi:10.30027/CJOM.200704.0005。
  4. ↑ Wang, Yang-Chieh; 王暘杰 (2011-08-22)，《勞工戶外作業熱危害之研究與建議》 (臺灣中文)，喺2024-01-30搵到
  5. ↑ "Hyperthermia: too hot for your health". National Institutes of Health (NIH) (英文). 2015-08-31. 喺2024-01-30搵到.
  6. ↑ "Hypothermia". Mayo Clinic (英文). 喺2017-05-01搵到.
  7. ↑ Taylor, Rebecca Buffum. "Hypothermia". WebMD (英文). 喺2024-01-30搵到.
  8. ↑ Mccullough, Lynne; Arora, Sanjay (2004-12-15). "Diagnosis and Treatment of Hypothermia". American Family Physician (美國英文). 70 (12): 2325–2332.
  9. ↑ 9.0 9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 Chisholm 1911.
  10. ↑ 10.0 10.1 "Khan Academy". Khan Academy (英文). 喺2017-04-03搵到.
  11. ↑ 11.0 11.1 Boundless (2016-09-20). "Homeostasis: Thermoregulation". Boundless (英文). 原著喺4 April 2017歸檔. 喺3 April 2017搵到.
  12. ↑ 12.0 12.1 Crevel, R.W.R; Fedyk, J.K; Spurgeon, M.J (July 2002). "Antifreeze proteins: characteristics, occurrence and human exposure". Food and Chemical Toxicology (英文). 40 (7): 899–903. doi:10.1016/S0278-6915(02)00042-X. PMID 12065210.
  13. ↑ Hill, Richard (2016). Animal Physiology. Sinauer. pp. 270. ISBN 9781605354712.
  14. ↑ 14.0 14.1 Romanovsky, AA (2007). "Functional architecture of the thermoregulatory system". Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 292 (1): R37–46. doi:10.1152/ajpregu.00668.2006. PMID 17008453.
  15. ↑ Swan, K. G.; R. E. Henshaw (March 1973). "Lumbar sympathectomy and cold acclimatization by the arctic wolf". Annals of Surgery. 177 (3): 286–292. doi:10.1097/00000658-197303000-00008. PMC 1355529. PMID 4692116.
  16. ↑ Kanosue, K.; Crawshaw, L. I.; Nagashima, K.; Yoda, T. (2009). "Concepts to utilize in describing thermoregulation and neurophysiological evidence for how the system works". European Journal of Applied Physiology. 109 (1): 5–11. doi:10.1007/s00421-009-1256-6. PMID 19882166.
  17. ↑ Guyton, A.C.; Hall, J.E. (2006). Textbook of Medical Physiology (第11版). Philadelphia: Elsevier Saunders. p. 890.
  18. ↑ 黃戊田（2014）探討 Etanercept 對於脂多醣在兔子引起發燒之解熱作用. 嘉南藥理科技大學專題研究計畫成果報告。
  19. ↑ Tansey, Etain A.; Johnson, Christopher D. (2015). "Recent advances in thermoregulation" (PDF). Advances in Physiology Education. 39 (3): 139–148. doi:10.1152/advan.00126.2014. PMID 26330029.
  20. ↑ Jordán A., Juan C.; Pérez Z., José (2013-06-25). "Thermal ecology of Microlophus occipitalis (Sauria: Tropiduridae) in the Plain Dry Forest of Tumbes, Peru". Revista Peruana de Biología (英文). ISSN 1561-0837. 原著喺2022-05-19歸檔. 喺2024-01-31搵到.
  21. ↑ Walker, Samantha; Stuart-Fox, Devi; Kearney, Michael R. (December 2015). "Has contemporary climate change played a role in population declines of the lizard Ctenophorus decresii from semi-arid Australia?". Journal of Thermal Biology (英文). 54: 66–77. doi:10.1016/j.jtherbio.2014.12.001. PMID 26615728.
  22. ↑ 22.0 22.1 Minorsky, Peter V. (May 2003). "The Hot and the Classic". Plant Physiol. 132 (1): 25–26. doi:10.1104/pp.900071. PMC 1540311. PMID 12765187.
  23. ↑ Plants Thermoregulation (PDF). 原著 (PDF)喺2012-05-07歸檔. 喺24 October 2013搵到.
  24. ↑ Holdrege, Craig (2000). "Skunk Cabbage (Symplocarpus foetidus)". The Nature Institute: 12–18.
  25. ↑ Kenneth A. Nagy; Daniel K. Odell; Roger S. Seymour (December 1972). "Temperature Regulation by the Inflorescence of Philodendron". Science. 178 (4066): 1195–1197. Bibcode:1972Sci...178.1195N. doi:10.1126/science.178.4066.1195. PMID 17748981.
  26. ↑ Gibernau, Marc; Barabé, Denis (2000). "Thermogenesis in three Philodendron species (Araceae) of French Guiana" (PDF). Canadian Journal of Botany. 78 (5): 685. doi:10.1139/b00-038.{{cite journal}}: CS1 maint: url-status (link)
  27. ↑ Westhoff, Jacob (9 October 2014). "Behavioural thermoregulation and bioenergetics of riverine smallmouth bass associated with ambient cold-period thermal refuge". Ecology of Freshwater Fish. 25: 72–85. doi:10.1111/eff.12192.
  28. ↑ Adela Suliman (August 12, 2022). "What does 'splooting' mean? And why are New York's squirrels doing it?". Washington Post. 喺August 12, 2022搵到.
  29. ↑ Arends, A; Bonaccorso, FJ; Genoud, M (1995). "Basal rates of metabolism of nectarivorous bats (Phyllostomidae) from a semiarid thorn forest in Venezuela". J. Mammal. 76 (3): 947–956. doi:10.2307/1382765. JSTOR 1382765.
  30. ↑ Brown, C. R.; Foster, G. G. (1992). "The thermal and energetic significance of clustering in the speckled mousebird, Colius striatus". Journal of Comparative Physiology B. 162 (7): 658–664. doi:10.1007/BF00296648.
  31. ↑ Ancel, A; Visser, H; Handrich, Y; Masman, D.; Le Maho, Y (1997). "Energy saving in huddling penguins". Nature. 385 (6614): 304–305. Bibcode:1997Natur.385..304A. doi:10.1038/385304a0.
  32. ↑ Canals, M; Rosenmann, M; Bozinovic, F (1989). "Energetics and geometry of huddling in small mammals". J. Theor. Biol. 141 (2): 181–189. Bibcode:1989JThBi.141..181C. doi:10.1016/S0022-5193(89)80016-5. PMID 2632987.
  33. ↑ Ehmann, H; Swan, G; Swan, G; Smith, B (1991). "Nesting, egg incubation and hatching by the heath monitor Varanus rosenbergi in a termite mound". Herpetofauna. 21: 17–24.
  34. ↑ Knapp, CR; Owens, AK (2008). "Nesting Behavior and the Use of Termitaria by the Andros Iguana (Cyclura Cychlura Cychlura)". Journal of Herpetology. 42 (1): 46–53. doi:10.1670/07-098.1.
  35. ↑ Weber, R. E.; Campbell, K. L. (2011–07). "Temperature dependence of haemoglobin–oxygen affinity in heterothermic vertebrates: mechanisms and biological significance". Acta Physiologica (英文). 202 (3): 549–562. doi:10.1111/j.1748-1716.2010.02204.x. ISSN 1748-1708.{{cite journal}}: CS1 maint: date format (link)
  36. ↑ Briscoe, Natalie (2014). "Tree-hugging koalas demonstrate a novel thermoregulatory mechanism for arboreal mammals". Biology Letters. Royal Society. 10 (6). doi:10.1098/rsbl.2014.0235. PMC 4090547. PMID 24899683.
  37. ↑ Harding, J.H.; Mifsud, D.A. (2017). Amphibians and Reptiles of the Great Lakes Region, Revised Ed. Great Lakes Environment. University of Michigan Press. p. 15. ISBN 978-0-472-05338-4. 喺2023-07-28搵到.
  38. ↑ Kenneth S. Hagen (1962). "Biology and ecology of predaceous Coccinellidae". Annual Review of Entomology. 7: 289–326. doi:10.1146/annurev.en.07.010162.001445.
  39. ↑ Bob Moore (29 September 2009). "Estivation: The Survival Siesta". Audubon Guides. 原著喺21 November 2018歸檔. 喺24 October 2013搵到.
  40. ↑ F.H. Pough; R.M. Andrews; J.E. Cadle; M.L. Crump; A.H. Savitzky; K.D. Wells (2001). Herpetology, second edition. Upper Saddle River, New Jersey: Prentice Hall.
  41. ↑ Starr, Cecie (2005). Biology: Concepts and Applications. Thomson Brooks/Cole. pp. 639. ISBN 978-0-534-46226-0. cold temperatures birds minimize heat loss.
  42. ↑ Weintraub, Karen (April 2020). "Are Human Body Temperatures Cooling Down?". Scientific American. 喺10 March 2022搵到.
  43. ↑ Wong, Lena; Forsberg, C; Wahren, LK (2005). "Temperature of a Healthy Human (Body Temperature)". Scandinavian Journal of Caring Sciences. 16 (2): 122–128. doi:10.1046/j.1471-6712.2002.00069.x. PMID 12000664. 原著喺26 September 2010歸檔. 喺24 October 2013搵到.
  44. ↑ Rectal, ear, oral, and axillary temperature comparison. Yahoo Health. 原著喺8 July 2007歸檔. 喺7 March 2007搵到.
  45. ↑ Deepti Chaturvedi; K.Y. Vilhekar; Pushpa Chaturvedi; M.S. Bharambe (17 June 2004). "Comparison of Axillary Temperature with Rectal or Oral Temperature and Determination of Optimum Placement Time in Children" (PDF). Indian Pediatrics. 41 (6): 600–603. PMID 15235167.
  46. ↑ Quintana, E.C. (June 2004). "How reliable is axillary temperature measurement?". Annals of Emergency Medicine. 43 (6): 797–798. doi:10.1016/j.annemergmed.2004.03.010.
  47. ↑ Simpson, S; Galbraith, J. J (1905). "An investigation into the diurnal variation of the body temperature of nocturnal and other birds, and a few mammals". The Journal of Physiology. 33 (3): 225–238. doi:10.1113/jphysiol.1905.sp001124. PMC 1465744. PMID 16992810.
  48. ↑ Swedan, Nadya Gabriele (2001). Women's Sports Medicine and Rehabilitation. Lippincott Williams & Wilkins. p. 149. ISBN 978-0-8342-1731-7.
  49. ↑ 許績男(2004). "細胞激素在兒童泌尿道感染的變化, 與 ibuprofen 在防止急性腎盂腎炎後形成腎臟結疤所扮演的角色." 93 學年度教師研究計畫補助
  50. ↑ Cromie, William J. (2002). Meditation changes temperatures: Mind controls body in extreme experiments. Harvard Gazette.
  51. ↑ "OMIM entry on human UnCoupling Protein 2 (UCP2)". Online Mendelian Inheritance in Man.
  52. ↑ 52.0 52.1 52.2 Simpson S, Herring PT (1905-05-09). "The effect of cold narcosis on reflex action in warm-blooded animals". J. Physiol. 32 (5 Suppl 8): 305–11. doi:10.1113/jphysiol.1905.sp001084. PMC 1465681. PMID 16992777.
  53. ↑ Foster, M. (1889). A Text Book of Physiology. Macmillan and Company. p. 818. 喺2023-07-28搵到.
  54. ↑ Vernon, H. M. (1899-06-13). "Heat rigor in cold-blooded animals". The Journal of Physiology. 24 (3–4): 239–287. ISSN 0022-3751. PMC 1516687. PMID 16992498.
  55. ↑ 55.0 55.1 55.2 55.3 55.4 Timperley, Jocelyn (2022-07-31). "Why you need to worry about the 'wet-bulb temperature'". The Observer (英國英文). ISSN 0029-7712. 喺2024-01-31搵到.
  56. ↑ 56.0 56.1 Vecellio, Daniel J.; Wolf, S. Tony; Cottle, Rachel M.; Kenney, W. Larry (2022-02-01). "Evaluating the 35°C wet-bulb temperature adaptability threshold for young, healthy subjects (PSU HEAT Project)". Journal of Applied Physiology. 132 (2): 340–345. doi:10.1152/japplphysiol.00738.2021. ISSN 8750-7587. PMC 8799385. PMID 34913738.
  57. ↑ 57.0 57.1 Federation of American Societies for Experimental Biology (FASEB) (27 April 2014). "Mite sets new record as world's fastest land animal". Featured Research. ScienceDaily. 喺28 April 2014搵到.
  58. ↑ Sherwood, Van (1 May 1996). "Chapter 21: Most heat tolerant". Book of Insect Records. University of Florida. 喺30 April 2014搵到.
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