根據(jù)多種恒溫動(dòng)物腦的分段切除實(shí)驗(yàn)看到,切除大腦皮層及部分皮層下結(jié)構(gòu)后,只要保持下丘腦及其以下的神經(jīng)結(jié)構(gòu)完整,動(dòng)物雖然在行為方面可能出現(xiàn)一些欠缺,但仍具有維持恒定體溫的能力。如進(jìn)一步破壞下丘腦,則動(dòng)物不再具有維持體溫相對(duì)恒定的能力。這些事實(shí)說明,調(diào)節(jié)體溫的基本中樞在下丘腦。下丘腦局部破壞或電刺激等實(shí)驗(yàn)觀察到,PO/AH破壞,則散熱反應(yīng)消失,體溫升高;刺激之,則引起散熱反應(yīng),而且寒戰(zhàn)受到抑制;而破壞下丘腦后部,體溫下降,產(chǎn)熱反慶受抑制;刺激之,則引起寒戰(zhàn)。據(jù)此得出結(jié)論,下丘腦前部是散熱中樞,而下丘腦后部是產(chǎn)熱中樞,但是,這兩種實(shí)驗(yàn)方法比較粗糙,因此得出來的結(jié)論也較精細(xì)的實(shí)驗(yàn)方法觀察到的結(jié)果不相符。
前已述及, PO/AH就有熱敏神經(jīng)元和冷敏神經(jīng)元,分別調(diào)節(jié)散熱和產(chǎn)熱反應(yīng)。下丘腦以外的腦細(xì)胞也有類似的兩種神經(jīng)元存在?磥頉]有明確定位的產(chǎn)熱中樞和散熱中樞。體溫調(diào)節(jié)是涉及多方輸入溫度信息和多系統(tǒng)的傳出反應(yīng),因此是一種高級(jí)的中樞整合作用。視前區(qū)-下丘腦前部應(yīng)是體溫調(diào)節(jié)的基本部位。下丘腦前部的熱敏神經(jīng)元和冷敏神經(jīng)元既能感受它們所在部位的溫度變化,又能過傳入的溫度信息進(jìn)行整合。因此,當(dāng)外界環(huán)境溫度改變時(shí),可通過①皮膚的溫、冷覺感受器的刺激,將溫度變化的信息沿軀體傳入神經(jīng)經(jīng)脊髓到達(dá)下丘腦的體溫調(diào)節(jié)中樞;②外界溫度改變可通過血液引起深部溫度改變,并直接作用于下丘腦前部;③脊髓和下丘腦以外的中樞溫度感受器也將溫度信息傳給下丘腦前部。通過下丘腦前部和中樞其它部位的整合作用,由下述三條途徑發(fā)出指令調(diào)節(jié)體溫:①通過交感神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)皮膚血管舒縮反應(yīng)和汗腺分泌;②通過軀體神經(jīng)改變骨骼肌的活動(dòng),如在寒冷環(huán)境時(shí)的寒戰(zhàn)等;③通過甲狀腺和腎上腺髓質(zhì)的激素分泌活動(dòng)的改變來調(diào)節(jié)機(jī)體的代謝率。有人認(rèn)為,皮膚溫度感受器興奮主要調(diào)節(jié)皮膚血管舒活動(dòng)和血流量;而深部溫度改變則主要調(diào)節(jié)發(fā)汗和骨骼肌的活動(dòng)。通過上述的復(fù)雜調(diào)節(jié)過程,使機(jī)體在外界溫度改變時(shí)能維持體溫相對(duì)穩(wěn)定。
調(diào)定點(diǎn)學(xué)說 此學(xué)說認(rèn)為,體溫的調(diào)節(jié)類似于恒溫器的調(diào)節(jié),PO/AH中有個(gè)調(diào)定點(diǎn),即規(guī)定數(shù)值(如37℃)。如果偏離此規(guī)定數(shù)值,則由反饋系統(tǒng)將偏離信息輸送到控制系統(tǒng),然后經(jīng)過對(duì)受控系統(tǒng)的調(diào)整來維持體溫的恒定。通常認(rèn)為,PO/AH中的溫度敏感神經(jīng)元可能在體溫調(diào)節(jié)中起著調(diào)定點(diǎn)的作用。例如,此學(xué)說認(rèn)為,由細(xì)菌所致的發(fā)熱是由于熱敏神經(jīng)元的閾值因受到熱原(pyrogen)的作用而升高,調(diào)定點(diǎn)上移(如39℃)的結(jié)果。因此,發(fā)熱反應(yīng)開始先出現(xiàn)惡寒戰(zhàn)栗等產(chǎn)熱反應(yīng),直到體溫升高到39℃以上時(shí)才出現(xiàn)散熱反應(yīng)。只要致熱因素不消除,產(chǎn)熱與散熱兩個(gè)過程就繼續(xù)在此新的體溫水平上保持著平衡。應(yīng)該指出的是,發(fā)熱時(shí)體溫調(diào)節(jié)功能并無阻礙,而只是由于調(diào)定點(diǎn)上移,體溫才被調(diào)節(jié)到發(fā)熱水平。
單胺物質(zhì)對(duì)體溫調(diào)節(jié)的作用在哺乳動(dòng)物下丘腦的與體溫調(diào)節(jié)有關(guān)的神經(jīng)末稍中含有豐富的單胺物質(zhì)。60年代初,用狗、貓、猴做的實(shí)驗(yàn)證明,用5-羧色胺灌注動(dòng)物的腦室或微量注入于下丘腦,動(dòng)物的體溫上升,同時(shí)伴有血管收縮反應(yīng)和寒戰(zhàn);而去甲腎上腎素則使動(dòng)物的體溫降低0.5-2℃,同時(shí)伴有外周血管舒張。根據(jù)這類實(shí)驗(yàn),提出了體溫調(diào)節(jié)的單胺學(xué)說,此學(xué)說認(rèn)為,5-羧色胺和去甲腎上腺素這兩種物質(zhì)在量上的動(dòng)態(tài)平衡可保持體溫的恒定。但目前認(rèn)為,這兩種物質(zhì)對(duì)體溫調(diào)節(jié)中樞的活動(dòng)只能起到調(diào)整的作用,而對(duì)于體溫的恒定水平?jīng)]有決定作用。