【第一種衛生管理者過去問】2021年10月公表問題|問43|体温調節とホメオスタシス・熱放散の仕組み|労働生理を解説

出典:第一種衛生管理者2021年(令和3年度)10月公表問題|労働生理第43問

問題

体温調節に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。

(1) 寒冷な環境においては、皮膚の血管が収縮して血流量が減って、熱の放散が減少する。

(2) 暑熱な環境においては、内臓の血流量が増加し体内の代謝活動が亢進することにより、人体からの熱の放散が促進される。

(3) 体温調節にみられるように、外部環境などが変化しても身体内部の状態を一定に保とうとする性質を恒常性(ホメオスタシス)という。

(4) 計算上、100gの水分が体重70㎏の人の体表面から蒸発すると、気化熱が奪われ、体温が約1℃下がる。

(5) 熱の放散は、輻射(放射)、伝導、蒸発などの物理的な過程で行われ、蒸発には、発汗と不感蒸泄によるものがある。

第1種衛生管理者|体温調節とホメオスタシス・熱放散の仕組みを解説

体温調節では、寒いときは熱を逃がさないようにし、暑いときは熱を逃がしやすくする身体の反応を理解することが重要です。答えは(2)です。暑熱環境では、主に皮膚の血流量が増加し、発汗や皮膚からの熱放散が促進されます。内臓の血流量が増加して代謝活動が亢進するという説明は、暑いときの体温調節としては誤りです。

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(1) 寒冷な環境においては、皮膚の血管が収縮して血流量が減って、熱の放散が減少する。

適切です。寒い環境では、身体は体温を保つために皮膚の血管を収縮させます。皮膚表面を流れる血液量が減ると、体内の熱が皮膚から外気へ逃げにくくなります。これにより、輻射や伝導による熱の放散が抑えられ、深部体温を維持しやすくなります。

(2) 暑熱な環境においては、内臓の血流量が増加し体内の代謝活動が亢進することにより、人体からの熱の放散が促進される。

不適切です。暑い環境では、熱を逃がすために皮膚の血管が拡張し、皮膚血流量が増加します。皮膚に多くの血液を送ることで、体内の熱を体表面へ運び、外部へ放散しやすくします。また、発汗による蒸発も重要な熱放散の手段です。内臓の血流量が増加して代謝活動が亢進すると、むしろ体内で熱の産生が増える方向になります。暑熱時の体温調節は、熱産生を増やすことではなく、皮膚血流の増加や発汗によって熱を逃がすことが中心です。

(3) 体温調節にみられるように、外部環境などが変化しても身体内部の状態を一定に保とうとする性質を恒常性(ホメオスタシス)という。

適切です。恒常性、つまりホメオスタシスとは、外部環境が変化しても身体内部の状態を一定の範囲に保とうとする働きです。体温、血糖値、血圧、体液の濃度などは、神経系や内分泌系の働きによって調節されています。体温調節はホメオスタシスの代表例であり、暑いときには熱を逃がし、寒いときには熱を逃がさないようにして、体温を一定に保とうとします。

(4) 計算上、100gの水分が体重70㎏の人の体表面から蒸発すると、気化熱が奪われ、体温が約1℃下がる。

適切です。水分が蒸発するときには、周囲から気化熱を奪います。汗が蒸発すると涼しく感じるのは、この気化熱によって体表面から熱が奪われるためです。計算上、100gの水分が蒸発すると約58kcalの熱が奪われます。体重70kgの人の体温を約1℃下げる熱量に相当するとされ、蒸発による熱放散の大きさを理解するための重要な数値です。

(5) 熱の放散は、輻射(放射)、伝導、蒸発などの物理的な過程で行われ、蒸発には、発汗と不感蒸泄によるものがある。

適切です。人体からの熱放散には、輻射、伝導、対流、蒸発などがあります。輻射は身体から周囲へ赤外線として熱が移動すること、伝導は接触している物体へ熱が移動すること、蒸発は汗などの水分が気化するときに熱を奪うことです。蒸発には、汗として自覚しやすい発汗のほか、皮膚や呼吸から常に少しずつ水分が失われる不感蒸泄も含まれます。

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この問題で覚えるポイント

体温調節では、寒冷時は皮膚血管が収縮して皮膚血流量が減少し、熱放散が抑えられます。暑熱時は皮膚血管が拡張して皮膚血流量が増加し、発汗や蒸発によって熱放散が促進されます。暑いときに増えるのは主に皮膚の血流であり、内臓血流や代謝活動ではありません。恒常性、つまりホメオスタシスは、外部環境が変化しても体温や血糖値など身体内部の状態を一定範囲に保とうとする性質です。熱放散の方法には、輻射、伝導、対流、蒸発があり、蒸発には発汗と不感蒸泄があります。水分100gの蒸発で体温が約1℃下がるという数値も、熱放散の大きさを示す重要な知識として押さえておくとよいです。

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ひっかけポイント

この問題のひっかけは、暑熱時の反応を「血流量が増える」「代謝が活発になる」という言葉だけで正しいと判断してしまう点です。暑いときに血流量が増えるのは主に皮膚であり、熱を体表面へ運んで外へ逃がすためです。内臓の血流量増加や代謝活動の亢進は、熱放散ではなく熱産生の増加につながるため、体温を下げる反応としては不自然です。体温調節の問題では、「どこの血流が増えるのか」「熱を作る話なのか、熱を逃がす話なのか」を区別することが正誤判断の決め手になります。

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