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体温調節のしくみ・産熱と放熱・国試ポイントたいおんちょうせつ

体温調節とは、産熱と放熱のバランスをとって体の深部温度(核心温度)を約36〜37℃に保つしくみです。ヒトは恒温動物で、カエルや魚のような変温動物と違い、外気温が変わっても体温をほぼ一定に保てます。国試では放熱の4様式(放射・伝導・対流・蒸発)、産熱を高めるホルモン、そして発熱と熱中症のセットポイントの違いが頻出です。

体温調節|体温調節 1
読み方たいおんちょうせつ
定義産熱と放熱のバランスを調節し、体の深部温度を一定に保つしくみ
調節中枢視床下部(体温調節中枢)
核心温度の基準値約36〜37℃(脳や内臓など深部の温度)
産熱のしくみ基礎代謝、筋のふるえ(シバリング)、食事(食後の代謝亢進)、ホルモン
放熱のしくみ放射・伝導・対流・蒸発の4様式、発汗、皮膚血管の拡張
関与するホルモン甲状腺ホルモン(基礎代謝を高める)、アドレナリン(活動時・ストレス時に代謝を上げる)
異常高体温(熱中症など)、低体温(低体温症など)、発熱
国試での狙われ方核心温度と外殻温度の違い/放熱4様式の定義/発熱と熱中症のセットポイントの違い/暑熱馴化での発汗の変化

体温調節の基本 ― ヒトは恒温動物

生体反応は一定の温度で最も働きやすく、酵素などの働きは適切な温度で最も活発になります。温度が高すぎても低すぎても、うまく働けなくなります。

それぞれの生き物が環境に合わせて体温をコントロールすることで、生命活動が維持されています。

体温調節の基本:恒温動物と変温動物
体温調節の基本:恒温動物と変温動物

核心温度と外殻温度

体温はどこで測るかによって意味が変わります。体の深部と表面では、役割や環境の影響の受けやすさがちがいます。体は核心温度を一定に保ちながら、外殻温度を環境に合わせて調節しています。

核心温度外殻温度
部位脳や内臓など、体の深部の温度皮膚など、体の表面の温度
温度生命活動を支えるため一定(約36〜37℃)に保たれる環境温度により変動する
外気温の影響受けにくい受けやすく、暑いときは上がり、寒いときは下がる
役割生命活動の維持発汗や血管の拡張・収縮を通じて体温調節に関わる
核心温度と外殻温度のちがい
核心温度と外殻温度のちがい

熱を作るしくみ(産熱)

私たちの体は、いろいろな方法で熱を作り、体温を一定に保っています。

産熱のしくみ(基礎代謝・シバリング・食事・ホルモン)
産熱のしくみ(基礎代謝・シバリング・食事・ホルモン)

熱を逃がすしくみ(放熱)

体から外へ熱が移動する方法は主に4つあります。この4様式の定義は国試頻出です。

様式読み内容
放射ほうしゃ体から電磁波の形で熱が周囲へ放出される
伝導でんどう体が直接ふれているものに熱が伝わる
対流たいりゅう空気や水などの流れによって熱が運ばれる
蒸発じょうはつ汗や呼吸によって水分が蒸発するときに熱を奪う
放熱の4様式と発汗・皮膚血管拡張
放熱の4様式と発汗・皮膚血管拡張

発汗と皮膚血管による放熱調節

これらのしくみがバランスよく働くことで、暑いときには熱を逃がし、寒いときには逃がす量を減らして体温を一定に保っています。

外気温による体の反応と体温の危険域

体温は約36〜37℃に保たれることで、体の機能が正常に働きます。

状況体の反応結果
暑い時発汗(蒸発)+皮膚血管の拡張血流が増えて熱を放出し、放熱を増やす
寒い時皮膚血管の収縮+ふるえ(シバリング)血流が減って熱を保持し、筋のふるえで熱を産生
高体温(熱中症など)体温が上がりすぎる脳や内臓の働きが低下し、命に危険が及ぶ
低体温(低体温症など)体温が下がりすぎる意識がもうろうとしたり、心臓の働きが弱くなる
外気温による体の反応と高体温・低体温
外気温による体の反応と高体温・低体温

馴化(順応)と発熱・熱中症のちがい

体は環境にくり返しさらされると順応(馴化)します。暑熱馴化には数日〜数週間かかります。

発熱では、ウイルスや細菌が体に入ると脳の体温調節中枢(視床下部)がセットポイントを上げます。すると体はその新しい目標体温に向けて産熱↑・放熱↓と働き、体温が上昇します(感染などの刺激 → セットポイント上昇 → 産熱↑放熱↓ → 体温上昇)。

発熱熱中症
セットポイント上昇する正常のまま
体温新しいセットポイントに向かって上昇放熱が追いつかず体温だけが上昇
原因ウイルスや細菌など感染の刺激暑い環境などで放熱が追いつかない
馴化と発熱・熱中症のセットポイントの違い
馴化と発熱・熱中症のセットポイントの違い
国試ポイント
① ヒトは恒温動物で、核心温度は約36〜37℃に保たれる。カエルや魚は変温動物。
② 核心温度=脳や内臓など深部の温度で外気温の影響を受けにくい。外殻温度=皮膚など表面の温度で環境の影響を受けやすい。
③ 放熱の4様式は放射(電磁波)・伝導(接触)・対流(空気や水の流れ)・蒸発(水分の気化)。定義の入れ替えが引っかけ。
④ 産熱は基礎代謝・シバリング・食後の代謝亢進・ホルモン。甲状腺ホルモンは基礎代謝を高め、アドレナリンは活動時やストレス時に代謝を上げる。
⑤ 暑い時=発汗+皮膚血管拡張で放熱↑、寒い時=皮膚血管収縮+ふるえで熱を保持・産生。
⑥ 発熱はセットポイントが上昇して起こる。熱中症はセットポイントが正常のまま体温だけが上昇する(ここが最大の引っかけ)。
・ 暑熱馴化では発汗量が増え、汗に含まれる塩分は減る。馴化には数日〜数週間かかる。
・ 体温調節中枢は視床下部にある。
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