如果你从凉爽的室内走到炎热阳光下的室外，你可能会注意到你的皮肤开始发红。汗珠会随着热量聚集在你的身体上而形成。这些反应，尽管令人不适，但旨在帮助你生存。这两种反应都是身体自动恢复内部温度到典型华氏 98.6 度的一部分。
这个过程是身体众多自我调节机制之一，所有这些机制都在努力在任何条件下维持恒定的内部环境——不仅是温度，还包括血压和 pH 值。你的身体会在无需思考的情况下进行这些生理调整。这种超能力被称为内环境稳态。
利害攸关。女王大学贝尔法斯特分校副教授、生物医学科学教育中心主任 Etain Tansey 说：“你的身体偏离现状的程度越大……危险性就越大。”“如果内环境稳态不存在，如果正常存在的机制被压倒，那就会导致疾病。”
什么是内环境稳态？
“内环境稳态”一词源自两个希腊词，“homio”意为“相似”，“stasis”意为“静止”。地球上所有生物（病毒除外）都使用自我调节的形式来维持恒定的内部环境。对于某些人类功能，平衡在一个相对狭窄的范围内实现，称为“设定点”。例如，大约 98.6 华氏度通常是身体的最佳温度。但对于其他功能，设定点则更具动态性。
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所有这些调整都通过身体内部的信号系统发生。感受器、整合中枢和效应器这三者共同维持内环境稳态。在全身，感受器（例如，可以是特殊类别的蛋白质或特化的神经细胞）会监测温度或血压等状况。当感受器检测到变化时，它会向整合中枢（有时也称为控制中心）发送信号。在人类中，这通常是大脑中的一个区域，称为下丘脑，它调节体温、心率、饥饿感、水平衡、昼夜节律和其他重要状况。“整合中枢是比较变化与设定点的地方，”Tansey 解释说。
最后一步是反应，它通常利用内分泌系统或神经系统。通过这些系统发送的信号到达效应器，效应器是身体中引起必要生理反应的任何部分。例如，为了调节体温，效应器包括血管和皮肤上的汗腺。或者为了提高血压，肾脏会保留更多水分。为了增加氧气，横膈膜和呼吸肌会进行更多或更深的呼吸。其他效应器则改变行为。当你感到口渴或渴望咸味食物时，这可能是一种内环境稳态反应。
一旦相关功能恢复到正常范围，感受器就会向整合中枢发送一条新消息，称为负反馈。这会告诉身体的其他部分停止过度补偿，从而关闭该过程。
生物学的空调
Tansey 说，在大多数情况下，人类会向环境散发热量。但在特别炎热的气候中，身体会从太阳辐射和周围较热物体的传导中升温。
她说，虽然皮肤上有温度感受器，“但核心体温是最重要的”，这就是为什么下丘脑本身、静脉周围、内脏和脊髓也存在感受器。
当天气炎热时，所有这些热感受器都会向丘脑发送信号。Tansey 说，研究人员认为，这个大脑区域通过感知全身对温度变化做出反应的神经元如何以不同的方式放电，来确定身体的温度与 98.6 度的偏差有多大。然后，下丘脑会发送信号，通知皮肤中的血管。在那里，包围血管的平滑肌放松，导致血液流向皮肤表面，将热量从身体核心带走。这个过程称为血管舒张，也会使皮肤看起来更红润。数百万个汗腺也会被激活，这些汗珠通过蒸发将热量从皮肤表面转移到空气中，从而完成降温工作。
当身体的空调停止工作时
南卡罗来纳大学运动科学临床助理教授 Dawn Emerson 说，如果身体在散热方面开始遇到困难，它就会不堪重负。当身体无法出汗时，它就无法将热量从身体输送出去。她说，这就是典型的中暑。（她说，运动性中暑可能看起来有点不同，因为因运动而过热的患者仍然可以出汗。）
Emerson 说，当中枢神经系统开始无法正常工作时，情况就开始变得糟糕。患有中暑的人“表现出异常行为，他们变得非常具有攻击性，他们会忘记发生的事情，因为他们的大脑无法正常工作。”在身体试图重新控制的过程中，其他器官也会开始关闭。
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Emerson 说，这种全面的系统性衰竭并非仅限于过热。“当身体不在内环境稳态时，它会不断地试图恢复，这会带来很多压力。”处于压力下的身体会为了实现内环境稳态而牺牲其他功能。
然而，某些类型的过热不会触发这种反应。Emerson 解释说，例如，当人因感染或疾病而发烧时，身体会建立一个新的设定点，将恒温器重置为更高。这是因为高温的炎症反应是与病原体作战的有用部分。“热量会杀死病原体，”她说，血流的增加会带来更多的白细胞来对抗感染。
破解内环境稳态
有些人可能能够覆盖他们的内环境稳态设定点。以“冰人”Wim Hof 为例。他曾赤脚在雪地和冰面上跑过半程马拉松，并且可以在冰块中浸泡超过 112 分钟。韦恩州立大学的两位神经科学家研究了“冰人”使用的技巧，例如控制呼吸暂停、过度换气和冥想。科学家们说，这些行为可能让 Hof 的大脑为承受浸泡在冰水中的压力做好了准备。
这类研究为我们可能能够微调我们的设定点提供了可能性，但强行覆盖可能很危险。
Tansey 说：“你可以为了例如在不需要时喝大量水而覆盖内环境稳态。”但如果你喝太多水，你的血液钠含量会变得太稀，多余的水会进入你的细胞。这会导致细胞肿胀，当这种情况发生在脑部时尤其危险。“这可能是致命的，”Tansey 说。
Emerson 说，另一种更常见的破解方法发生在健身活动中。在训练时，有可能让你的身体适应新的环境，这样它就不必那么努力地维持内环境稳态了。她说，开始锻炼的人的身体会变得更能适应活动产生的高温。她说，随着时间的推移，排汗率会增加以更快地降温，皮肤血流量也会发生变化，心血管负荷会降低。Emerson 说，大约需要 10 到 14 天的时间才能适应这种运动并进行调整——为身体的平衡超能力设定一个新的基线。
