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体熱(熱産生と熱放散)のしくみ・調節と国試ポイントたいねつ

体熱とは、身体の細胞がグルコースなどを分解してエネルギー(ATP)をつくり、それを使う過程で発生するのことです。つくられた熱は主に血液によって全身へ運ばれ、一部は体外へ放散されます。核心温度は「熱産生(作る熱)」と「熱放散(逃がす熱)」のバランスによって一定に保たれます。

体熱|体熱 1
読み方たいねつ
定義細胞がグルコースなどを分解してエネルギーを産生・利用する過程で発生する熱。血液で全身へ運ばれ一部は体外へ放散される
体温が保たれるしくみ核心温度=熱産生と熱放散のバランスで一定に保たれる
熱産生の要因基礎代謝・筋収縮(ふるえ産熱)・食事誘発性熱産生・非ふるえ産熱・ホルモン作用・放熱の防止
熱放散の方法放射・伝導・対流・蒸発(不感蒸散/発汗)・皮膚血管の拡張の5つ
関与するホルモン甲状腺ホルモン(代謝促進・長時間の熱産生↑)、カテコールアミン(グリコーゲン分解・脂肪分解→産熱↑)、黄体ホルモン(排卵後〜月経まで基礎体温↑)、ADH(暑熱時に分泌増加し尿量減少)
数値環境温25℃前後で放熱の約50%が放射/発汗による放熱は外気温30℃を超えると増え始め35℃以上で主な放熱手段/不感蒸散は皮膚から約500〜700mL、肺から約150〜450mL、合計約1L(1日あたり)
国試での狙われ方産熱と放熱の要因の分類、ふるえ産熱と非ふるえ産熱(褐色脂肪組織・新生児)の区別、放熱4様式の定義、25℃・30℃・35℃の数値、寒冷時/暑熱時の反応の対比

体熱とは(熱のできかたと運ばれかた)

身体の細胞は、グルコースなどを分解してエネルギー(ATP)を得ます。このエネルギーを作ったり使ったりする過程でが発生します。体内で作られた熱は、主に血液によって全身へ運ばれ、一部は体外へ放散されます。

体熱とは:グルコース→ATP→熱、血液が熱を運び体外へ放散
体熱とは:グルコース→ATP→熱、血液が熱を運び体外へ放散

熱産生(体内で熱をつくるしくみ)

熱産生とは体内で熱を作ることです。主に基礎代謝・筋収縮・食事誘発性熱産生・非ふるえ産熱・ホルモン作用・放熱の防止により起こります。

要因内容
A. 基礎代謝生命維持に必要な最小限の代謝。覚醒している安静状態での代謝で、体温維持に重要。細胞内で物質の合成・分解が行われる
B. 筋収縮運動時の骨格筋収縮、姿勢保持の筋緊張、寒冷時のふるえ。ふるえによる産熱=ふるえ産熱
C. 食事誘発性熱産生食事で消化・吸収・代謝が高まり、その結果熱が発生する(食事誘発性熱産生反応)
D. 非ふるえ産熱筋収縮によらず代謝を高めて熱を作る。肝臓などの臓器で起こる。新生児では褐色脂肪組織で多く、成人では少ない
E. ホルモン作用甲状腺ホルモン=代謝を促進し長時間にわたり熱産生↑/カテコールアミン=グリコーゲン分解・脂肪分解→産熱↑/黄体ホルモン=排卵後〜月経まで基礎体温↑
熱産生の5要因:基礎代謝・筋収縮・食事・非ふるえ・ホルモン
熱産生の5要因:基礎代謝・筋収縮・食事・非ふるえ・ホルモン

放熱の防止(寒いときの反応)

寒いときは、身体から熱が逃げないようにする反応が起こります。主な反応は次の4つです。

ヒトでは立毛による保温効果は大きくありませんが、寒いときの反応として重要です。

寒冷時の放熱防止:皮膚血管収縮・血流量減少・立毛
寒冷時の放熱防止:皮膚血管収縮・血流量減少・立毛

熱放散(体内の熱を外へ逃がす5つの方法)

熱放散とは体内の熱を外へ逃がすことで、主な方法は5つです。伝導と対流では、皮膚温と外気温の差が大きいほど放熱が増えます

方法内容例・数値
① 放射身体が触れていない物体へ熱を放出すること壁などへ熱が逃げる。環境温が25℃前後では放熱の約50%が放射によるもの
② 伝導身体が直接触れている物体へ熱が移動すること冷たい椅子に座る、冷たい床に触れる
③ 対流空気や水の流れによって熱が移動すること風に当たる、冷たい空気が流れる
④ 蒸発体表面の水分が蒸発するときに気化熱が奪われて放熱する。不感蒸散(意識しないうちに皮膚や肺から水分が失われる現象)と発汗(汗の蒸発によって放熱)の2種類1日あたりの水分喪失量の目安=皮膚から約500〜700mL、肺から約150〜450mL、合計約1L。発汗による放熱は外気温が30℃を超えると増え始め、35℃以上では主な放熱手段になる
⑤ 皮膚血管の拡張暑いときは皮膚血管が拡張する。皮膚血流量が増える→皮膚温が上がる→皮膚からの放熱が増える暑熱時の反応
熱放散5方法:放射・伝導・対流・蒸発・皮膚血管の拡張
熱放散5方法:放射・伝導・対流・蒸発・皮膚血管の拡張

寒いとき・暑いときの反応まとめ

体熱は「作る熱(熱産生)」と「逃がす熱(熱放散)」のバランスです。寒暑での反応を対比して覚えます。

寒いときの反応(熱を逃がさない+熱を作る)暑いときの反応(汗を出す+血管をひらいて熱を逃がす)
皮膚血管収縮発汗(蒸発で熱を逃がす)
皮膚血流量の減少皮膚血管拡張
体表面からの放熱を防ぐ皮膚血流量の増加
立毛筋収縮による立毛(保温効果は小さい)皮膚温が上がり放熱が増える
ふるえ産熱(筋肉がふるえて熱を作る)ADH分泌増加
甲状腺ホルモン・カテコールアミンで代謝亢進腎臓からの水分排泄を抑制
非ふるえ産熱(褐色脂肪組織など)尿量が減る
国家試験ポイント:体温調節のキホン・寒暑の反応対比
国家試験ポイント:体温調節のキホン・寒暑の反応対比
国試ポイント
① 体温は熱産生と熱放散のバランスで保たれる。核心温度が一定に保たれるのはこのため。
② 熱産生は基礎代謝・筋収縮・食事誘発性熱産生で起こる。寒冷時のふるえは「ふるえ産熱」、筋収縮によらないものが「非ふるえ産熱」。
③ 非ふるえ産熱は肝臓などで起こり、新生児では褐色脂肪組織で多く成人では少ない。
④ 甲状腺ホルモンは代謝を促進し産熱を増やす。カテコールアミンはグリコーゲン分解・脂肪分解を促す。黄体ホルモンは基礎体温を上げる(排卵後〜月経まで)。
⑤ 熱放散は放射・伝導・対流・蒸発で起こる。環境温25℃前後では放熱の約50%が放射による。
⑥ 発汗による放熱は外気温30℃を超えると増え始め、35℃以上では主な放熱手段となる。不感蒸散は皮膚約500〜700mL、肺約150〜450mL、合計約1L/日。
・ 暑いときは皮膚血管拡張で放熱が増え、ADH分泌増加により尿量が減る。寒いときは皮膚血管収縮で放熱を防ぐ。
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