Układ termoregulacji zapewnia człowiekowi utrzymanie względnie stałej temperatury ciała. Regulacja temperatury ciała polega na zwiększaniu wytwarzania ciepła w organizmie lub na czynnym rozpraszaniu ciepła, dzięki czemu stała temperatura ciała może być utrzymana niezależnie od temperatury otoczenia.
Na poniższym schemacie zilustrowano współdziałanie głównych reakcji termoregulacyjnych u człowieka w przedziale temperatury otoczenia 0 stopni C - 55 stopni C.

w zakresie 0-55, lewą osią pionową względne tempo metabolizmu (0-4) i prawą osią pionową ukrwienie skóry i pocenie się [j.u.]. Zaznaczono trzy krzywe. Krzywa ciągła (tempo metabolizmu) zaczyna się przy 0 stopniach na poziomie ok. 3,6, rośnie do maksimum ok. 4,0 przy ok. 7 stopniach, po czym stale opada aż do minimum ok. 1,0 w okolicy 28-30 stopni i dalej powoli rośnie do ok. 1,8 przy 55 stopniach. Krzywa kropkowana (ukrwienie skóry) utrzymuje się na niskim poziomie ok. 2,1 do ok. 28 stopni, a powyżej tej temperatury szybko rośnie, osiągając ponad 4 przy 50 stopniach. Krzywa przerywana (pocenie) utrzymuje się na poziomie ok. 2,0 do ok. 30 stopni, po czym rośnie do ok. 4 przy 55 stopniach. Pionowym paskiem w okolicy 28-30 stopni oznaczono komfort termiczny; strzałki nad wykresem opisano jako chłód (na lewo od komfortu termicznego) i gorąco (na prawo). Pozioma strzałka dwustronna w dolnej części wykresu, obejmująca zakres ok. 10-48 stopni, jest podpisana: względnie stała temperatura ciała.]
Na podstawie: M. Tafil-Klawe, J. Klawe, Wykłady z fizjologii człowieka, Warszawa 2009.
Zadanie 15.1.
Korzystając z wykresu, podaj po jednym przykładzie reakcji organizmu człowieka na wymienione poniżej zmiany temperatury otoczenia i określ wpływ tej reakcji na utrzymanie względnie stałej temperatury ciała:
1. zmiana temperatury otoczenia z 20 stopni C do 10 stopni C
2. zmiana temperatury otoczenia z 40 stopni C do 50 stopni C
Przykładowe rozwiązania
1. Zmiana temperatury otoczenia z 20 stopni C do 10 stopni C
- W wyniku większej intensywności reakcji metabolicznych większa część energii chemicznej ulega zamianie w ciepło.
- Intensywniejsze procesy kataboliczne prowadzą do uwalniania ciepła, dzięki czemu pomimo obniżania się temperatury otoczenia temperatura ciała utrzymana jest na stałym poziomie.
- Wzrost intensywności wewnątrzkomórkowego oddychania tlenowego prowadzi do uwalniania większych ilości ciepła.
- Podczas zintensyfikowanych przemian metabolicznych uwalniane jest ciepło.
2. Zmiana temperatury otoczenia z 40 stopni C do 50 stopni C
- Silniejsze pocenie się umożliwia odbieranie z organizmu większej ilości ciepła.
- Wzrost wydzielania się potu umożliwia pozbywanie się nadmiaru ciepła z organizmu.
- Intensywniejsze pocenie się - w trakcie parowania woda zawarta w pocie odbiera z organizmu ciepło, co zapobiega przegrzaniu ciała.
- Zwiększenie ukrwienia skóry umożliwia pozbywanie się ciepła z organizmu.
- Zwiększenie przepływu krwi przez naczynia skórne umożliwia pozbywanie się ciepła z organizmu.
- Zwiększony przepływ krwi przez naczynia skórne sprawia, że nadmiar ciepła jest wypromieniowywany z organizmu.
2 p. - za podanie dwóch poprawnych przykładów reakcji organizmu człowieka w podanych zakresach temperatur wraz z poprawnym określeniem znaczenia adaptacyjnego tych reakcji uwzględniającym:
1) wzrost tempa metabolizmu powodujący zwiększone generowanie ciepła,
2) wzrost intensywności pocenia się lub zwiększenia ukrwienia skóry powodujący zwiększoną utratę ciepła.
1 p. - za podanie jednego prawidłowego przykładu reakcji organizmu człowieka na wskazane zmiany temperatur otoczenia wraz z poprawnym określeniem znaczenia adaptacyjnego tej reakcji.
0 p. - za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań albo za brak odpowiedzi.
Uwagi:
Nie uznaje się odpowiedzi „Wzrost tempa metabolizmu prowadzi do pojawienia się dreszczy/skurczy mięśni szkieletowych”, ponieważ wzrost tempa metabolizmu jest skutkiem szybkich skurczy włókien mięśniowych, a nie - jego przyczyną.
Nie uznaje się odpowiedzi odnoszących się do podwyższania lub obniżania temperatury ciała, ponieważ zadanie dotyczy zakresu temperatur środowiska, w którym temperatura ciała jest względnie stała, tzn. sprawnie działają mechanizmy termoregulacyjne zapobiegające jej zmianie.
Nie uznaje się odpowiedzi, w których zdający odnosi się do wytwarzania energii, a nie - przetwarzania jednej postaci w inną. W szczególności nie uznaje się odpowiedzi, że energia powstaje lub energia jest produkowana, wytwarzana lub generowana.
Porównujesz swoje rozwiązanie z kluczem? Maturownik+ oceni je analizą AI, policzy punkty wg schematu i zapisze Twoje błędy w kompendium.
Policz na kartce jak na maturze, odsłoń klucz i porównaj. Potem odhacz, żeby wiedzieć, co masz już za sobą.
ZrobioneOdhaczanie zapisuje się na Twoim koncie, więc wymaga darmowego konta. Zajmuje chwilę i wracasz do tego samego zadania.
Policz na kartce jak na maturze, odsłoń klucz i porównaj. Potem odhacz, żeby wiedzieć, co masz już za sobą.
ZrobioneOdhaczanie zapisuje się na Twoim koncie, więc wymaga darmowego konta. Zajmuje chwilę i wracasz do tego samego zadania.