Zadanie 15.1. (0–2)AI
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 °C–55 °C.
Na podstawie: M. Tafil-Klawe, J. Klawe, Wykłady z fizjologii człowieka, Warszawa 2009.
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 °C do 10 °C: ……
2. zmiana temperatury otoczenia z 40 °C do 50 °C: ……
Sprawdź się
Odpowiedz samodzielnie i sprawdź wynik
2
Pokaż odpowiedź z arkuszaPorównaj swoją odpowiedź z kluczem
Zasady oceniania
2 p. – za podanie dwóch poprawnych przykładów reakcji organizmu człowieka w podanych zakresach temperatur wraz z poprawnym określeniem znaczenia adaptacyjnego tych reakcji uwzględniającym:
- wzrost tempa metabolizmu powodujący zwiększone generowanie ciepła,
- 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.
Przykładowe rozwiązania
1. Zmiana temperatury otoczenia z 20 °C do 10 °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 °C do 50 °C
- Silniejsze pocenie się umożliwia odebranie 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.
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 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.
- Nie uznaje się odpowiedzi odnoszących się do obniżania temperatury ciała, ponieważ zadanie dotyczy zakresu temperatur środowiska, w którym temperatura ciała jest względnie stała, tzn. sprawnie działają mechanizmy termoregulacyjne zapobiegające jej zmianie.
Wyjaśnienie AI Rozwiń, aby przeczytać wyjaśnienie
Wytłumacz mi to
Potrzebujesz dodatkowego wyjaśnienia?
1
Zostanie wygenerowane zwięzłe wyjaśnienie zagadnień z pytania: mechanizmu i kontekstu biologicznego odpowiedzi, częstych błędów oraz powiązań z innymi tematami.
Komentarz CKE 36%
Znacznie łatwiejszym, ale także trudnym, okazało się inne zadanie z tej samej wiązki zadań – zadanie 15.1. (poziom wykonania zadania – 36%). Dotyczyło również reakcji termoregulacyjnych u człowieka. W zadaniu tym należało podać po jednym przykładzie reakcji organizmu człowieka na: 1.) zmianę temperatury otoczenia z 20 °C do 10 °C oraz 2.) zmianę temperatury otoczenia z 40 °C do 50 °C i określić wpływ tych reakcji na utrzymanie względnie stałej temperatury ciała.
Podstawę rozwiązania zadania stanowiła analiza zamieszczonego do zadania wykresu. W pierwszej części odpowiedzi zdający powinien wskazać na wzrost tempa metabolizmu, które umożliwia wygenerowanie większej ilości ciepła w celu utrzymania względnie stałej temperatury ciała , a w drugiej części – na wzrost intensywności pocenia się lub zwiększenia ukrwienia skóry powodujących utratę większej ilości ciepła. Przykładowe prawidłowe odpowiedzi:
1. Zwiększenie tempa metabolizmu podczas przezmian metabolicznych., np. w przypadku oddychania wewnątrzkomórkowego powstaje ciepło, które może zostać wykorzystane do utrzymania odpowiedniej temperatury ciała.
2. Naczynia krwionośne rozszerzają się, przez co skóra jest bardziej ukrwiona oraz wydziela się więcej potu – czynne rozpraszanie ciepła. Mechanizm ten pomaga utrzymać stałą temperaturę ciała chroni przed przegrzaniem organizmu.
Podstawowa trudność w rozwiązaniu tego zadania polegała na konieczności uświadomienia sobie przez zdającego, że pytanie dotyczy mechanizmów kompensacyjnych w organizmie,
które zapobiegają wahaniom temperatury wewnątrz organizmu i umożliwiają utrzymanie względnie stałej jego temperatury mimo zmian temperatury otoczenia. Zdający popełniali jednak błąd, odwołując się do wahań temperatury wewnętrznej organizmu człowieka zamiast – do mechanizmów kompensacyjnych zapobiegających tym wahaniom, np.
1. Wzrasta tempo metabolizmu. Produktem ubocznym reakcji metabolicznych jest ciepło, więc zwiększenie tempa metabolizmu powoduje zwiększenie temperatury organizmu, co umożliwia utrzymanie względnie stałej temperatury ciała.
2. Wydzielanie większej ilości potu, złożonego głównie z wody mającej wysokie ciepło parowania dzięki czemu zabiera ona ciepło z powierzchni skóry organizmu i obniża temperaturę ciała.
Częstym błędem merytorycznym popełnianym przez zdających był brak znajomości prawa zachowania energii, które mówi, że w układzie izolowanym suma wszystkich rodzajów energii jest stała w czasie. Zdający powinni wiedzieć, że energia w układzie izolowanym nie może powstać de novo, ani być niszczona, ale co najwyżej może zachodzić jej przemiana z jednej formy w inną. Dlatego poniższe odpowiedzi nie mogły zastać uznane za poprawne:
Wzrasta tempo metabolizmu, dzięki czemu zostają wytworzone większe ilości energii niezbędne do ogrzania organizmu.
Wzrost tempa metabolizmu, powoduje intensywniejsze zachodzenie reakcji katabolicznych, których produktem jest energia wykorzystywana do ogrzania organizmu.