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研究目的:非寒战产热(NST)可以增加能量消耗(EE),在控制体重、防治肥胖等方面有潜在价值,但目前还缺乏人体NST的系统性研究数据,包括能量代谢在内的人体NST各个生理方面的研究还很少见。本研究旨在从多个方面探讨人体NST的生理反应,为这一领域的深入工作提供基础性数据支撑。研究方法:实验一:13名18--35岁白人男性连续13天暴露于严格控制温度的能量代谢室内,温度范围16.0-31.0℃,每天间隔1.5℃,通过主观问卷与客观测量方式(sEMG、心率和心率变异性)对NST和ST进行温度上的界定。实验二:精确测量17名受试者(普通成人13名,肥胖成人4名)的EE、TNZ和NST温度范围、平均皮肤温度与核心体温、心率和心率变异性及血压等指标,PET/CT扫描棕色脂肪组织(BAT)。研究结果:实验一:1)胸大肌、股直肌和斜方肌的sEMG信号在温度低于26℃时线性增加(p<0.05)。心率变异性参数与环境温度相关(p<0.05),心率随温度的变化出现“拐点”变化(p<0.05)。其中,斜方肌的sEMG和低频率范围功率LF是检测人体寒战反应阈值的独立指标。2)普通人群寒战反应的温度阈值范围约为19.4-23.1℃。实验二:1)普通人群EE与环境温度之间形成“U”型曲线,具有明显的NST温度范围,NST产热量约为基础代谢的16.7%,肥胖人群无明显NST温度范围。2)体表-核心体温差值与体脂百分数正相关(p<0.05)。3)肥胖与普通人群出现寒战反应的温度接近。4)普通与肥胖人群均存在BAT,但肥胖者BAT活性和含量均小于普通人群。5)温度变化时血压无明显变化。研究结论:1)sEMG、心率拐点、心率变异性参数是判断普通人群寒战反应的客观方式,其中,斜方肌sEMG和LF是优选指标。2)普通人群EE与环境温度之间形成“U”型曲线,普通人群NST产热量为基础代谢的16.7%,肥胖人群无明显NST产热,这或许与BAT的活性和含量下降有关。3)肥胖人群具有更高的绝缘性,与普通人群的寒战反应温度接近,提示寒战反应的出现可能是对皮肤温度的感觉反应。4)微冷暴露对人体血压并无明显影响,人体可以忍受微冷环境暴露,说明微冷环境暴露的研究具有可行性和现实意义。