Body Temp & Metabolism65 update

เอกสารประกอบการสอนวชิ ากายวิภาคศาสตรแ์ ละสรรี วทิ ยา

การควบคมุ อุณหภมู ิและเมตาบอลซิ ึม

(Thermoregulation & Metabolism)

อาจารย์นภิ าพร พชรเกตานนท์
คณะพยาบาลศาสตร์ มหาวิทยาลยั วงษช์ วลติ กลุ

อุณหภมู ปิ กตขิ องร่างกาย

อุณหภูมิปกตขิ องร่างกาย (Normal Temperature)
อุณหภูมิปกติของร่างกาย เท่ากับ 36.5-37.5๐C เครื่องมือที่ใช้วัดอุณหภูมิคือปรอทวัดไข้ (thermometer)
ตำแหนง่ ทน่ี ิยมวัดอุณหภมู ไิ ดแ้ ก่ ปาก (oral/mouth), รักแร้ (axillary), หู (ear) และทวารหนัก (rectum)
การแปลงคา่ อณุ หภูมอิ งศาเซลเซียส ใหเ้ ป็นองศาเซลเซยี ส สามารถคำนวณได้ดังนี้

F = 1.8 x (C) + 32 C ร 1.8 ÷ (F) -32

ภาพท่ี 1 : อณุ หภมู ิร่างกาย (body temperature) แตล่ ะวยั ในตำแหนง่ ตา่ งๆ

ประเภทของอุณหภูมิ (Temperature Type)
อุณหภูมิร่างกาย (body temperature) แบ่งงออกเป็น 2 ประเภท คือ 2.1) อุณหภูมิแกน (core
temperature) เป็นอุณหภูมิภายในร่างกาย ภายในเนื้อเยื่อชั้นลึกและอวัยวะภายใน เกี่ยวข้องกับการไหลเวียนเลือด
(circulatory) ของร่างกาย เป็นอุณหภูมิที่ค่อนข้างคงท่ี สามารถวัดได้จากช่องปาก (oral cavity) ช่องทวารหนัก (anal
canal) และ 2.2) อุณหภูมิพื้นผิว (surface temperature) เป็นอุณหภูมิภายนอกหรือส่วนผิวของร่างกาย วัดได้จาก
ผวิ หนงั (skin) ปกติอุณหภูมิแกนจะสงู กว่าอณุ หภมู ิพนื้ ผวิ ประมาณ 4๐C

ภาพที่ 2 : อณุ หภูมขิ องรา่ งกาย (body temperature) ในตำแหน่งตา่ งๆ ของร่างกายในภาวะทีแ่ ตกต่างกนั
แหล่งผลติ ความร้อนในร่างกาย
ความร้อน (heat) หรืออุณหภูมิของร่างกายจะต้องมีความสมดุลระหว่างการสร้างความร้อน (heat

production) และการสญู เสียความร้อน (heat loss)

ภาพที่ 3 : อณุ หภมู ริ า่ งกายเกิดจากความสมดลุ ของการสร้างความร้อน และการสญู เสียความรอ้ น
1. การสรา้ งความร้อน (Heat production) เกิดจาก 2 กลไกคอื
1.1 Physiological mechanism เกดิ จากกลไกการทำงานของรา่ งกาย ได้แก่
1.) อัตราการเผาผลาญสารอาหาร (basal metabolic rate : BMR) ซึ่งก็ขึ้นอยู่กับเพศ อายุ
น้ำหนัก ส่วนสูง และกจิ กรรมทที่ ำด้วย
2.) การทำงานของกลา้ มเนื้อ (muscular activities) เช่นออกกำลงั กาย การทำกจิ กรรมต่างๆ
3.) การทำงานของฮอร์โมนไธรอกซิน (thyroxin hormone) ที่สร้างมาจากต่อมไธรอยด์ ถ้ามีการ
หลั่งฮอร์โมนออกมามากหรืออยู่ในภาวะ hyperthyroidism ก็จะมีเกินกระบวนการเผาผลาญ
สารอาหารเพ่มิ มากขึ้น

จะ ด นา น ส าง จาก อม หมวกไต

4.) การทำงานของฮอรโ์ มน epinephrine กระตุ้นให้รา่ งกายมเี มตาบอลซิ ึมเพิ่มข้นึ
5.) การทำงานของฮอร์โมน progesterone ในช่วงที่มีการตกไข่จะทำให้อุณหภูมิร่างกายสูงข้ึน

ประมาณ 1๐C
1.2 Voluntary mechanism เกดิ จากกลไกท่สี ามารถควบคมุ หรือส่งั การได้ ไดแ้ ก่

1.) การสวมใส่เสือ้ ผ้าใหอ้ บอนุ่ ข้ึน
2.) การเพมิ่ กิจกรรมหรอื ออกกำลังกายเพ่มิ ขึ้น
3.) การอยู่ในสถานที่หรือสงิ่ แวดลอ้ มท่มี คี วามอบอ่นุ มากข้นึ
2. การสูญเสยี ความรอ้ น (Heat loss)
ร่างกายคนเราสูญเสียความร้อนได้จากกระบวนการต่างๆ ซึ่งผิวหนังจะมีบทบาทในการกำหนดปริมาณ
ความร้อนที่จะระบายออกจากร่างกาย อุณหภูมิภายนอกรอบร่างกายประมาณ 21๐C จะทำให้ร่างกายเสียความร้อนทาง
ผวิ หนงั ร้อยละ 70 ของความร้อนทงั้ หมดทีเ่ สียไป กระบวนการทท่ี ำให้สูญเสียความร้อนได้แก่
2.1 Radiation การแผ่รังสี ความร้อนในร่างกายจะสามารถแผ่หรือสง่ ถา่ ยความร้อนออกมาตามผวิ หนังใน
รปู ของ infrared electromagnetic wave โดยไม่ตอ้ งสัมผสั กัน เช่น ระหวา่ งร่างกายกบั ผนังห้อง เส้ือผา้ สีเขม้ จะดูดซับความ
ร้อนได้ดีกวา่ เสอ้ื ผา้ สีอ่อน
2.2 Conduction การนำความร้อน ความรอ้ นในร่างกายลดลงโดยการนำความร้อนผ่านวัตถุอ่ืนเช่น การ
เช็ดตวั ลดไข้ การประคบเยน็ การตดิ แผ่นคูลเจลลดไข้
2.3 Convection การพาความร้อน ความร้อนในร่างกายลดลงได้จากการพาความร้อนออกจากร่างกาย
โดยอาศยั ลมท่ีพดั ผ่าน หรือน้ำที่หอ่ หมุ้ ร่างกายไว้ เช่น การเปิดพดั ลมระบายอากาศ การอยู่ในหอ้ งปรับอากาศ
2.4 Evaporation การระเหย โดยความร้อนในรา่ งกายจะระเหยออกจากรา่ งกายด้วยกระบวนการหายใจ
ออก (expiration) และการสร้างและหลั่งเหงอ่ื (sweating)
- การระเหยผ่านผวิ หนงั และระบบฒกุ๊ายใจ ในคนปตปิ ระมาณ 400-700 มลิ ลิลติ ร/วัน
- การขับเหงอื่ ในคนปกติประมาณ 1,000 มลิ ลิลิตร/วนั

ภาพที่ 4 : การสูญเสียความรอ้ น (heat loss) ของรา่ งกายในลักษณะต่างๆ

ร่ต้รีลี

3. ปัจจัยท่ีมีผลตอ่ อุณหภูมิของรา่ งกาย
อุณหภูมิของร่างกายคนเรามีความแตกต่างกันเกิดจากปัจจัยต่างๆ ที่มีผลต่อการสร้างความร้อน (heat

production) ซง่ึ ได้แก่
1.) Circadian Rhythm วงจรการหลับการตื่นในรอบวัน ช่วงที่นอนหลับอุณหภูมิร่างกายจำต่ำ แต่จะเพิ่ม

สูงขน้ึ เรอื่ ยๆ หลังการตนื่ นอนเพราะร่างกายจะเรมิ่ ทำกจิ กรรมต่างๆ
2.) Menstrual cycle รอบประจำเดือน อุณหภูมิของร่างกายจะสูงขึ้น โดยเฉพาะในช่วงที่เกิดการตกไข่

(ovulation) เนื่องจากรังไข่จะมีการสร้างฮอร์โมนโปรเจสเตอโรนเพิ่มมากขึ้นกระตุ้นการหนาตัวของเยื่อบุโพรงมดลูกให้
หนาตวั ขึ้น ทำให้อุณหภูมขิ องร่างกายสงู ขึน้ ด้วย

3.) Exercise & Activities การออกกำลังกายและการทำกิจกรรมต่างๆ ถ้าออกกำลังกายหรือทำกิจกรรม
มาก ก็จะทำให้อุณหภมู ิของร่างกายเพ่ิมสูงขน้ึ

4.) Hormone & Metabolism ฮอร์โมนไธรอกซิน (thyroxin) ที่หลั่งออกมาจากต่อมไธรอยด์ (thyroid
gland) เป็นฮอรโ์ มนท่ีกระตนุ้ การเผาผลาญสารอาหาร (metabolism) ถา้ ต่อมไธรอยดท์ ำงานมากก็จะมีการหลั่งฮอร์โมน
มาก การเผาผลาญกจ็ ะเพ่ิมข้ึนทำให้อุณหภมู ริ า่ งกายเพ่ิมสูงขน้ึ ดว้ ย

5.) Age อายุที่เพิ่มมากขึ้นจะมีการเปลี่ยนแปลงของผิวหนัง หลอดเลือดในผิวหนังมีการแตกแขนงลดลง ช้ัน
ไขมันใต้ผิวหนัง (subcutaneous fat) ลดลง ทำให้เกิดการสูญเสียความร้อนของร่างกายได้ง่าย อุณหภูมิของร่างกายใน
ผสู้ ูงอายุจงึ ต่ำกว่าคนทว่ั ไป

นอกจากปัจจัยต่างๆ ที่กล่าวมาปัจจัยที่มีผลต่ออุณหภูมิของร่างกายยังขึ้นอยู่กับอามรณ์ (emotional) และ
ส่ิงแวดลอ้ ม (environment) ดว้ ย

ระบบการควบคุมอุณหภมู ริ ่างกาย
องคป์ ระกอบของระบบควบคุมอุณหภูมิ
การควบคุมอุณหภูมิของร่างกาย (body temperature regulation) เป็นส่วนหนึ่งของการรักษาสมดุลของ

ร่างกาย (homeostasis) การรักษาสมดุลของอุณหภูมิร่างกายอาศัยการทำงานขององค์ประกอบเหมือนการรักษาสมดุล
ต่างๆ ของรา่ งกาย คือ thermoreceptor, thermoregulator, thermoregulatory effector

ภาพท่ี 5 : กลไกการควบคุมอุณหภมู ขิ องร่างกาย โดยการเปล่ียนแปลงของหลอดเลือดและต่อมเหง่อื ในผิวหนงั รวมถึง
กล้ามเนอ้ื ลายในร่างกาย

1.) Thermoreceptor (receptor) เป็นส่วนของปลายประสาทรับความรู้สึก (sensory nerve) ที่อยู่ใน
ผิวหนัง ทีท่ ำหน้าทร่ี ับความร้สู ึกรอ้ นและเยน็ เป็นส่วนหนง่ึ ของการรับความรูส้ ึกทว่ั ไป (general sensation) เพราะมีปลาย
ประสาทรบั ความรู้สกึ นี้ได้ทวั่ ร่างกาย

2.) Thermoregulator (control center) สมองส่วนไฮโปธาลามัส (hypothalamus) ทำหน้าที่เป็น
ศูนย์กลางการควบคมุ อุณหภูมิของร่างกาย ทำหนา้ ทีเ่ ป็นตวั ควบคมุ อุณหภูมิ (thermostat) ของร่างกาย โดยจะมกี ารต้ังค่า
อุณหภูมิใหค้ งทค่ี อื 37๐C (± 0.5) จึงทำใหอ้ ณุ หภูมริ า่ งกายปกตขิ องคนเราอยู่ในชว่ ง 36.5๐C - 37.5๐C

3.) Thermoregulatory Effector (effector / target organ) ส่วนของร่างกายที่มีการตอบสนองเมื่อการ
เปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและทำงานภายใต้การควบคุมของไฮโปธาลามัส คือ หลอดเลือด (blood vessels) ต่อมเหง่ือ
(sweat gland) และกล้ามเนือ้ ลาย (skeletal muscle) ตามส่วนต่างๆ ของรา่ งกาย

กลไกการตอบสนองของร่างกายต่อความเยน็ และความร้อน
อุณหภูมิของร่างกายคนเราปกติอยู่ในช่วง 36.5-37.5 องศาเซลเซียส มีสมองส่วนไฮโปธาลามัส
(hypothalamus) ทำหน้าที่เป็นศูนย์ควบคุมอุณหภูมิ การควบคุมอุณหภูมิของไฮโปธาลามัสมีการทำงานเชื่อมโยงกับ
อวัยวะในผิวหนงั และกลา้ มเนอ้ื

↑

↓

ก ามเ อ ลาย

ภาพที่ 6 : กลไกการควบคมุ อณุ หภูมิของร่างกาย โดยการเปลี่ยนแปลงของหลอดเลือดในผิวหนงั
ผวิ หนังจะเกี่ยวข้องกบั กระบวนการควบคุมอุณหภูมิของร่างกาย โดยเกิดจากการทำงานเชื่อมโยงกับระบบประสาท

โดยมีตัวรับสัญญาณเกี่ยวกับอุณหภูมิ (temperature receptor) ในผิวหนัง ซึ่งถ้าอุณหภูมิในร่างกายสูงขึ้นจะมีการส่ง
สัญญาณประสาทไปยังไฮโปธาลามสั ซ่ึงไฮโปธาลามัสกจ็ ะมกี ารสง่ สญั ญาณประสาทมากระต้นุ การทำงานของตอ่ มเหง่อื ทำ

ล้ืน้

ให้ต่อมเหงื่อสร้างและหลั่งเหงื่อออกมาเพื่อช่วยระบายความร้อน พร้อมกับกระตุ้นหลอดเลือดในผิวหนังให้มีการขยายตัว
(vasodilatation) ทำให้การไหลเวียนเลือดในบรเิ วณผิวหนังมากขึ้นช่วยการระบายความร้อนเพ่ิมข้ึนอกี ทาง เมื่อร่างกายมี
อุณหภูมิลดลงจนถึงระดับปกติสมองส่วนไฮโปธาลามัสก็จะหยุดส่งสัญญาณประสาทไปยังต่อมเหงื่อและหลอดเลือดใน
ผิวหนงั

เมอื่ อย่ใู นอากาศที่หนาวเยน็ ตัวรับความรู้สกึ ในผวิ หนังกจ็ ะส่งสญั ญาณประสาทไปยงั สมองส่วนไฮโปธาลามัส สมอง
ส่วนนี้ก็จะมีการส่งสญั ญาณไปยับยั้งการทำงานของต่อมเหงื่อไม่ให้มีการผลิตและหลั่งเหงื่อออกมาเพื่อช่วยลดการระบาย
ความร้อนจึงพบว่าผิวหนังจะแห้ง นอกจากนี้ยังส่งสัญญาณไปยังหลอดเลือดในผิวหนังทำให้หลอดเลือดหดตัวลง
(vasoconstriction) จึงทำให้การไหลเวียนเลือดในบริเวณผิวหนังลดลงเพื่อช่วยลดการระบายความร้อน จึงสังเกตเห็น
ผิวหนังมีสีเปลี่ยนไปอาจจะซีดหรือคล้ำลง ถ้าอุณหภูมิภายนอกร่างกายต่ำมากสมองส่วนนี้ก็จะมีการส่งสัญญาณไปยัง
กล้ามเนอ้ื ลายในร่างกายทำให้กล้ามเนื้อหดตวั จงึ พบอาการสั่น (shiver) ได้

การควบคมุ อณุ หภูมแิ กนให้คงท่ี
ไฮโปธาลามัสเป็นศูนย์กลางการควบคุมอุณหภูมิ (thermoregulator) หลังจากได้รับการกระตุ้นจากตัวรับ
สัญญาณ (receptor) ปลายประสาทรับความรู้สึกในผิวหนัง (peripheral receptor) หรือการรับความรู้สึกส่วนกลางใน
สมอง ไขสนั หลัง หรอื เกิดปจั จยั กระตนุ้ ที่มีผลต่อจุดตงั้ อณุ หภูมิ (set point) ในสมองสว่ นไฮโปธาลามัส จะมกี ารส่งสญั ญาณ
ไปกระตนุ้ อวยั วะเปา้ หมาย (effector) ผ่านเส้นประสาท 2 กลมุ่ ไดแ้ ก่
▪ Motor nerve โดยไฮโปธาลามัสจะส่งสัญญาณไปยังสมองใหญ่ (cerebrum) บริเวณ precentral gyrus
(primary motor cortex) ให้ส่งสัญญาณประสาทไปตามเส้นประสาทกล (motor nerve) เพื่อไปกระตุ้นการหดตัวของ
กล้ามเนื้อลาย (skeletal muscle) ในส่วนต่างๆ ของร่างกาย
▪ Sympathetic nerve ไฮโปธาลามัสจะส่งสัญญาณผ่านไปยัง preganglionic neuron ของระบบ
ประสาทซิมพาเทติค เพื่อส่งสัญญาณไปยังเส้นประสาทอัตโนมัติซิมพาเทติคไปกระตุ้นการทำงานของหลอดเลือด (blood
vessels) และต่อมเหง่อื (sweat gland) ในผิวหนัง
เมอื่ อณุ หภมู ิของร่างกายกลับเข้าสปู่ กติ จะมกี ารส่งสญั ญาณย้อนกลบั (feedback) เพ่ือไปกระตุ้นตัวรบั สัญญาณ
ทั้งในผิวหนงั และในสมอง เพอื่ ยบั ย้งั การทำงานของไฮโปธาลามสั

ภาพท่ี 7 : กลไกการควบคมุ อณุ หภูมิของรา่ งกาย โดยการเปลยี่ นแปลงของหลอดเลอื ดและตอ่ มเหงอื่ ในผิวหนัง

เมตาบอลิซมึ (Metabolism)

อตั ราเมตาบอลิซึม
อัตราเมตาบอลซิ มึ ท่ีวดั ได้ขณะพกั เรียกว่า อตั ราเมตาบอลิซมึ พ้ืนฐาน (Basic Metabolic Rate : BMR) เกิดจาก
กระบวนการเผาผลาญพื้นฐานของเซลล์ สตู รคำนวณอตั ราการเผาผลาญของรา่ งกายในชีวติ ประจำวนั คือ
▪ ผ้ชู าย

BMR = 66 + (13.7 x body weight kgs.) + (5 x body height cms.) – (6.8 x Age)

▪ ผหู้ ญงิ

BMR = 66.5 + (-9.6 x body weight kgs.) + (บ1.8 x bodาy heighงt cms.) – (4ข.7 x Aาge)

a. เ × ะ 8. 18<

ปัจจัยที่มผี ลตอ่ อัตราเมตาบอลซิ มึ ฏํ๋เ E.4 6 = 1,020.5

ปจั จยั หรือตัวแปรท่มี ผี ลต่ออัตราการเผาผลาญพลังงานหรือกระบวนการเมตาบอลซิ ึมของรา่ งกายได้แก่

1. การเคล่ือนไหวและการออกกำลังกาย

2. การรับประทานอาหาร

3. อุณหภูมภิ ายนอก (ส่ิงแวดล้อม)

4. ความสูง นำ้ หนกั ตวั และพนื้ ทผ่ี ิว (ดัชนมี วลกาย)

5. เพศ เพศหญิง จะมอี ัตราการเมตาบอลิซึม (BMR) < เพศชาย

6. อายุ เดก็ จะมอี ตั ราการเมตาบอลิซึม (BMR) < ผ้ใู หญ่ แต่จะลดลงเม่อื เปน็ ผ้สู ูงอายุ
7. อุณหภมู กิ ายเพ่ิมข้นึ 1๐C กจ็ ะมีอัตราการเมตาบอลิซึม (BMR) เพ่ิมข้ึนร้อยละ 10

8. อารมณ์ ความเครียด ความโกรธ

9. Catecholamine จะทำใหอ้ ัตราการเมตาบอลิซึมเพม่ิ ขนึ้ แต่อยูไ่ มน่ าน

10. Thyroid hormone จะทำใหอ้ ตั ราการเมตาบอลิซึมเพม่ิ ชา้ ๆ แต่อยูนาน

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK507838/
John E. Hall. (2011). Gayton and Hall Textbook of Medical Physiology. Saunders Elsevier. USA.