사람의 체온은 왜 36.5도로 일정하게 유지되나요?
질문에 답변드리겠습니다.
1. 체온 조절
체내 물질대사에 관여하는 효소의 활성은 온도에 따라 크게 변하므로 최적 온도 범위를 유지하는 것은 생명 활동 유지에 중요하다. 인체는 외부 기온에 관계없이 체온을 36.5 ℃ 정도로 유지하며 정상 체온에서 벗어나면 체온 조절 기구가 작동한다.
2. 체온 조절의 원리
간뇌 시상 하부의 조절을 받아 음성 피드백 작용에 의해 체내에서의 열 발생량과 몸의 표면을 통한 열 발산량을 조절한다.
◇ 체온 조절
체온 조절은 날씨가 추워지면 창문을 닫고 난방 기구를 작동시키는 것과 같은 원리이다. 창문을 닫는 것은 열 발산량을 줄이는 것에 비유할 수 있고, 난방 기구를 작동시키는 것은 체내에서 열 발생량을 증가시키는 것에 비유할 수 있다.
◇체온 조절 과정
추울 때는 간과 근육에서 열을 많이 발생시키고, 피부를 통해 발산되는 열을 줄인다. 더울 때는 열 발생량을 줄이고 피부를 통해 열 발산량을 늘린다.
※ 세균이나 바이러스에 감염되면 체온이 올라가는 이유는 생리 활성 물질인 프로스타글란딘이 생성되어 체온 조절 중추의 설정 온도를 높이기 때문이다. 이는 세균의 증식을 막기 위해서이다.
?체온이 낮아질 때의 작용
열 발생량은 증가하고, 열 발산량은 감소한다.
체온이 정상 이하로 내려가면 간뇌의 시상 하부에 있는 체온 조절 중추에 신호가 전달되고 교감 신경을 통해 피부 모세 혈관과 입모근을 수축시킨다.
➞ 피부 표면으로 가는 혈류량이 감소하여 열 발산량을 줄이고, 몸의 중심으로 흐르는 혈액량은 많아지므로 몸의 내부 기관을 적절한 온도로 유지할 수 있다.
시상 하부는 골격근을 수축시켜 몸 떨기와 같은 무의식적인 근육 운동을 일으킨다.
➞ 많은 양의 열을 발생시켜 체온을 효과적으로 높일 수 있다.
저온 자극에 의한 교감 신경의 활성화로 부신 속질에서 에피네프린의 분비가 촉진된다.
➞ 간에서 글리코젠이 포도당으로 분해되어 혈당량이 증가하여 세포 호흡이 활발해지므로 열 발생량이 증가하게 된다.
시상 하부와 뇌하수체 전엽이 갑상샘의 작용을 촉진하여 티록신의 분비량이 증가한다.
➞ 티록신은 물질대사를 촉진하므로 열 발생량이 증가한다.
저온 자극에 의한 직접적인 부신 호르몬과 티록신의 분비는 성인에서는 일어나지 않거나 미약하고 몸 떨기에 의한 열 생성이 체온 조절의 주요 작용이다.
◇ 체온에 따른 피부의 변화
추울 때는 표피에서 모낭으로 기울어져 있는 입모근이 수축하여 털이 옆으로 회전하면서 수직으로 서게 된다. 또, 피부의 모세 혈관이 수축하여 혈류량이 감소하게 된다.
더울 때는 입모근이 이완하여 털이 옆으로 눕게 되고, 땀이 분비되며, 모세 혈관이 확장되어 혈류량이 증가한다.
?체온이 높아질 때의 작용
열 발생량은 감소하고, 열 발산량은 증가한다.
체온이 올라가면 교감 신경의 작용이 약화되어 피부 모세 혈관과 입모근이 이완된다.
➞ 피부 표면으로 가는 혈류량을 증가시켜 열 발산을 촉진한다.
땀샘을 자극하여 땀 분비량을 증가시킨다.
➞ 기화열에 의한 열의 손실을 촉진한다.
◇땀샘
- 땀샘은 피부의 진피 속에 실꾸러미처럼 말려 있고 그 주위를 모세 혈관이 둘러싸고 있다.
- 땀은 99 %의 성분이 물이므로 증발할 때 기화열을 빼앗아 체온이 높아지는 것을 막는다.
시상 하부의 조절을 받아 근육의 긴장도가 감소하여 열 발생량을 감소시킨다.
