PRAWIDŁOWA
TEMPERATURA CIAŁA

REGULACJA TEMPERATURY
CIAŁA PRZEZ WYTWARZANIE
I ODDAWANIE CIEPŁA

Urszula Wierzbicka
Barbara Kałużyńska

REGULACJA TEMPERATURY CIAŁA



Ptaki i ssaki (W tym
człowiek)



Mają zdolność
utrzymywania względnie
stałej temp.
Wewnętrznej, mimo
zmian otaczającego je
środowiska- jest to
możliwe dzięki
rozwinientym
mechanizmom
termoregulacji.



Gromady zwierząt
niższych



Dostosowują
temperaturę swojego
ciała do temp. otoczenia

Organizmy Stałocieplne
(homeotermiczne)

Organizmy
Zmiennocieplne
(poikilotermiczne)

Działanie machanizmów termoregulacji

polega na dostosywaniu ilości ciepła
wytwarzanego w organizmie
(termoregulacja chemiczna) i ciepła
wymienianego między organizmem a
otoczeniem (termoregulacja fizyczna)
do potrzeb bilansu cieplnego w sposób
zapewniający zachowanie homeostazy
termicznej organizmu w zmiennych
warunkach środowiska termicznego.

A-Strefa Hipotermii

B- Temperatura
otoczenia, przy której
uzyskuje się największe
tempo przemiany materii

C- Temp. Krytyczna

D- Temp, przy której
rozpoczyna się utrata
ciepła przez parowanie

E- Temp. Poprzedzająca
hipertermię

F- Strefa hipertermii

C-D- Strefa
najmocniejszego
obciążenia
mechanizmów
termoregulacji

C-E- Strefa
najmniejszego tempa
metabolizmu

B-E- Zakres
prawidłowego działania
termoregulacji

ZALEŻNOŚĆ MIĘDZY WYTWARZANIEM
CIEPŁA I JEGO UTRATĄ PRZEZ „SUCHĄ
UTRATĘ CIEPŁA”(PRZEZ: PROMIENIOWANIE,
PRZEWODZENIE, UNOSZENIE) ORAZ
PAROWANIE A TEMP. WEWNĘTRZNĄ W
ZRÓŻNICOWANYCH WARUNKACH
TERMICZNYCH.

TEMPERATURA WEWNĘTRZNA



Utrzymanie względnie stałej temp.
Wewnętrznej jest nieodzownym warunkiem
sprawnego działania organizmu
stałocieplnego. Zmiany przekraczające o 4°C
wartość prawidłową, prowadzą do
uszkodzenia struktur komórkowych, zaburzeń
aktywności enzymów oraz wielu procesów
chemicznych zachodzących w organizmie.



Na zmiany temp. Najbardziej wrażliwy
jest mózg- gdy temp. utrzymuje się powyżej
41,5°C dochodzi do nieodwracalnych
uszkodzeń.



Temperatura poszczególnych tkanek i
narządów organizmów stalocieplnych
nie jest identyczna:



Temperatura warstw powierzchownych ciała
w znacznym stopniu zależy od wpływów
środowiska- w bardzo niskiej temp. otoczenie
temp. skóry ulega znacznemu obniżeniu, a
gradient temp. wnętrze ciała- skóra może w
tych warunkach przekroczyć 20°C
(prawidłowa różnica to ok. 4°C).



Temp. mózgu i wątroby, a u noworodków tk.
tłuszczowej brunatnej wynosi ponad 37°C-
wytwarzają one najwięcej ciepła.



Najbardziej stała temp. Panuje w prawej
komorze serca.



Badania fizjologiczne, dobrze odzwierciedlają
temp. wewnętrzną. Wykonywane za pomocą

termistorów

lub

termopar

obejmują:

1)

Temp. rektalną (mierzoną na głębokości 5-8
cm powyżej zwieracza odbytu)

2)

Temp. w pobliżu błony bębenkowej



W warunkach domowych temp. Mierzy się
zazwyczaj w dole pachowym (36,6°C) lub
jamie ustnej pod językiem (37°C).



Temp. podlega zmianom w ciągu doby:
najniższe wartości osiąga we wczesnych
godzinach porannych, najwyższe zaś
podczas dnia. Amplituda wynosi ok. 1°C.



Okołodobowe różnice temp. Nakładać
się mogą zmiany występujące w
dłuższych okresach np. związane z
cyklem menstruacyjnym.



W zmiennych warunkach środowiska
termicznego bądź zwiększonej
aktywności ruchowej temp. różnych
narządów i tkanek podlega
niejednakowym zmianom.

ZMIANY TEMP. REKTALNEJ (T

RE

) W CIĄGU DOBY

ZAREJESTROWANE OD 12:00 Z
UWZGLĘDNIENIEM
WPŁYWU FAZY CYKLU MENSTRUACYJNEGO

Krzywa
przerywana-
przebieg zmian w
pierwszej,
przedowulacyjnej
fazie

Krzywa ciągła-
przebieg zmian w
drugiej,
poowulacyjnej fazie

Obszar
zakreskowany-
godziny czuwania

Obszar
niezakreskowany-
godziny snu

TEMPERATURA SKÓRY



Temp. poszczególnych obszarów skóry jest
niejednakowa, ze względu na miejscowe różnice
w przepływie krwi. Średnia temp. skóry
wynosi 33-34°C dla nagiego człowieka
przebywającego w środowisku termoneutralnym.
Pomiarów powinno dokonywać się za pomocą
termistorów w kilku punktach skóry: na
powierzchni ramienia (T

r

), klatki piersiowej (T

kp

),

uda (T

u

), i czoła (T

cz

), a następnie wylicza się

średnią ważoną temp. skóry (T

sk

):

T

sk

= (0,1 ∙ T

r

) + (0,6 ∙ T

kp

) + (0,2 ∙ T

u

) + (0,1 ∙

T

cz

)

RÓWNOWAGA CIEPLNA



Średnią temp. ciała (T

c

) możemy wyliczyć

wg. wzoru:

T

c

= (0,4 ∙ T

sk

) + (0,6 ∙ T

re

)

Gdzie:
T

sk

- średnia ważona temp. skóry

T

re

- temp. rektalna (temp. wewnętrzna)



Wartość T

c

ma istotne znaczenie przy ocenie

zawartości ciepła w organizmie (ZC).

ZC = 3,5(mc. ∙ T

c

)

Gdzie:
3,5- średnie ciepło właściwe tkanek (kJ/kg/°C)
mc.- masa ciała (kg)
T

c

- średnia temp. ciała



Ciepło powstaje w organizmie jako
produkt komórkowych procesów
metabolicznych.



Więcej ciepła wytwarzane jest w
warunkach zwiększonej aktywności
ruchowej i ekspozycji na działanie
zimna (

ciepło endogenne

). Ciepło

pozyskiwane z zewnątrz (

egzogenne

)

powstaje np. w wyniku przyjmowania
gorących płynów i pokarmów,
wdychania ciepłego powietrza.



Powłoki ciała: skóra, tkanka podskórna
tłuszczowa w otoczeniu zimnym pełnią
funkcję

termoizolatora

, natomiast w

środowisku o wysokiej temp. są główną drogą

eliminacji ciepła

z głębiej położonych

narządów i tkanek.

Pełnienie obu tych

funkcji związane jest ze zmianami przepływu
przez nie krwi.



Dzięki dużej poj. cieplnej krew może
przenosić znaczne ilości ciepła.
Przewodnictwo cieplne tkanek to ilość ciepła
oddawana przez 1 m² powierzchni ciała w
ciągu 1 h przy różnicy temp. Między
powierzchnią a wnętrzem ciała wynoszącej
1°C.

ZMIANY TEMPERATURY POWIERZCHNI CIAŁA CZŁOWIEKA

WRAZ ZE ZWIĘKSZENIEM PRZEPŁYWU KRWI PRZEZ POWIERZCHOWNE
WARSTWY CIAŁA TEMP. SKÓRY PODWYŻSZA SIĘ, ZWIĘKSZA SIĘ
PRZEWODNICTWO CIEPLNE. ZMNIEJSZENIE PRZEPŁYWU KRWI PROWADZI DO
ZWIĘKSZENIA IZOLACYJNYCH WŁAŚCIWOŚCI SKÓRY I ZMNIEJSZENIA UTRATY
CIEPŁA.

(a)- W niskiej
temp. otoczenia:
Zmiany temp.
związane z
przemieszczanie
m się krwi z
powłok do
wnętrza ciała .

(b)- W
środowisku
gorącym: temp.
Prawie całej
powierzchni ciała
utrzymuje się w
granicach 36-
37°C.

DROGI WYMIANY CIEPŁA MIĘDZY
ORGANIZMEM A OTOCZENIEM



Całkowitą wymianę ciepła między organizmem a
otoczeniem (S) można wyrazić za pomocą
następującego równania:

S = M ± C

v

+ C

d

± R – E

Gdzie:
M- metaboliczne wytwarzanie ciepła
Cv, Cd, R- ilość ciepła usuwanego z ustroju bądź

pozyskiwanego z otoczenia przez: konwekcję (Cv),
przewodzenie (Cd) i promieniowanie (R)- tzw. sucha
utrata ciepła.

E- ilość ciepła eliminowanego z organizmu przez

parowanie



Wielkość wymiany ciepła zależy
od warunków zewnętrznych,
będących poza zasięgiem
fizjologicznych mechanizmów
regulacyjnych, oraz od temp.
skóry- zależnej od przepływu krwi
i od ilości potu wydzielanego
przez gruczoły potowe i
wyparowanego .



Konwekcja

- przenoszenie ciepła w wyniku

ruchu cieczy bądź gazu ze środowiska
cieplejszego do zimniejszego (na tej drodze
przemieszczane jest ciepło z wnętrza ciała na
jego obwód, a także dzięki ruchowi powietrza
usuwane jest ciepło z powierzchni skóry).



Przewodzenie-

zależy głównie od różnicy

temperatur między dwiema powierzchniami
pozostającymi w bezpośrednim kontakcie,
chociaż przy obliczaniu wielkości wymiany
ciepła uwzględnia się także pojemność
cieplną i przewodnictwo cieplne.



Promieniowanie
elektromagnetyczne:



Krótkofalowe

- słoneczne o dł. fali 0,3-3,0

µm.



Długofalowe-

emitowane m.in. Przez

powierzchnie ciała żywych organizmów o dł.
Fali 5,0-100 µm.

W czasie ekspozycji na promieniowanie

krótkofalowe organizm zawsze zyskuje
ciepło, natomiast w wyniku promieniowania
długofalowego może je zyskiwać lub tracić, w
zależności od tego, czy otaczające
powierzchnie są cieplejsze, czy chłodniejsze
od powierzchni ciała.



Parowanie potu-

odgrywa

podstawową rolę w chłodzeniu skóry i
dopływającej do niej krwi podczas ekspozycji
człowieka na gorąco oraz warunkach
obciążenia organizmu ciepłem endogennym,
np. podczas pracy fizycznej.



Przy normalnej temp. skóry całkowite
wyparowanie 1L potu usuwa z
organizmu 2,4 MJ (580 kcal) ciepła.



Czynnikiem ograniczającym utratę ciepła w
skutek parowania jest duża wilgotność
powietrza.

BIBLIOGRAFIA:



Sadowski B. Biologiczne mechanizmy
zachowania się człowieka i zwierząt. PWN,
Warszawa, 2001



Traczyk W. Diagnostyka czynnościowa
człowieka. Fizjologia stosowana. Wyd.
Lekarskie PZWL, Warszawa, 1999



Konturek S.J. Fizjologia człowieka. Podręcznik
dla studentów medycyny. Elsevier Urban &
Partner, Wrocław, 2007

Dziękujemy za
uwagę