온도 조절 생리학, 메커니즘, 유형 및 변경



그 온도 조절 그것은 유기체가 신체의 온도를 조절하여 열의 손실과 증가를 조절할 수있게하는 과정입니다. 동물계에는 생리 학적 및 인위적으로 온도 조절 메커니즘이 다르다..

상기 파라미터는 신체의 항상성 유지에 중요하기 때문에,이 살아있는 것에 대한 기본적인 활동 체온 조절을 포함하여 효소의 기능 및 기타 단백질, 막 유동성, 이온의 흐름을 좌우.

가장 간단한 형태에서, 온도 조절 네트워크는 피부, 장기, 뇌 등 위치한 thermoreceptor의 입력을 통합하는 회로에 의해 활성화된다.

이러한 추위 또는 열 자극에 직면 한 주요 메커니즘에는 피부 혈관 수축, 혈관 확장, 열 생성 (열 생성) 및 발한이 포함됩니다. 다른 메커니즘에는 열 손실을 촉진 또는 감소시키는 행동이 포함됩니다..

색인

  • 1 기본 개념 : 열과 온도
    • 1.1 온도
    • 1.2 열
  • 2 가지 유형 : 동물 간의 열 관계
    • 2.1 흡열과 외이도
    • 2.2 Poikilotherm과 homeotherm
    • 2.3 예제
    • 2.4 공간적, 시간적 흡열과 외식의 교대
  • 3 온도 조절의 생리학
  • 4 온도 조절 메커니즘
    • 4.1 생리적 메커니즘
    • 4.2.
  • 5 온도 조절의 변화
  • 6 참고 문헌

기본 개념 : 열과 온도

동물의 체온 조절에 관해 이야기하기 위해, 종종 학생들 사이에 혼란스러운 용어의 정확한 정의를 알아야합니다.

열과 온도의 차이를 이해하는 것은 동물의 열 조절을 이해하는 데 필수적입니다. 차이를 설명하기 위해 무생물을 사용합니다. 두 개의 금속 입방체를 생각해보십시오. 하나는 다른 금속 큐브보다 10 배 더 큽니다..

이 큐브 각각은 25 ° C의 온도에 방안에 있습니다. 우리가 각 블록의 온도를 측정한다면, 하나는 크고 다른 하나는 작은 것이기는하지만 둘 다 25 ° C에있을 것입니다.

이제 각 블록의 열량을 측정하면 두 블록 사이의 결과가 달라집니다. 이 작업을 수행하려면 절대 온도가 0 인 방으로 블록을 이동시켜야하며 발열량을 정량화해야합니다. 이 경우, 더 큰 메탈 큐브의 열량은 10 배가됩니다..

온도

앞의 예제 덕분에 우리는 온도가 양쪽 모두 동일하고 각 블록의 물질의 양과는 무관하다는 결론을 내릴 수 있습니다. 온도는 분자의 이동 속도 또는 강도로 측정됩니다.

생물학적 문헌에서 저자들이 "체온"을 언급 할 때 그들은 신체의 중앙 영역과 주변 영역의 온도를 언급한다. 중심부의 온도는 뇌, 심장 및 간이라는 신체의 "깊은"조직의 온도를 반영합니다.

다른 한편, 말초 영역의 온도는 혈액이 피부로 들어가는 영향을 받아 손과 발의 피부에서 측정됩니다.

열

대조적으로, 그리고 블록의 예로 돌아가서 - 열은 불활성 몸체 모두에서 다르며 물질량에 직접 비례합니다. 그것은 에너지의 한 형태이며 문제의 물질과 분자의 수에 의존한다..

유형 : 동물 간의 열 관계

동물 생리학에는 유기체 간의 열 관계를 설명하는 데 사용되는 일련의 용어와 범주가 있습니다. 이 동물 그룹에는 생리적, 해부학 적 또는 해부학 적 적응을 통해 체온을 적절한 범위 내에서 유지할 수 있습니다..

일상 생활에서 우리는 "따뜻한 냉혈한"및 poikilotherms로 흡열 및 온혈 동물을 호출하고 "냉혈"로 동물을 ectotermo.

흡열과 외진

첫 번째 용어는 흡열, 동물이 열의 대사 생성으로 예열하는 것을 관리 할 때 사용됩니다. 반대 개념은 외식 증, 동물의 온도가 주변 환경에 의해 부과되는 곳.

어떤 동물들은 열을 발생 시키더라도 그것을 보관할만큼 빨리하지 않기 때문에 흡열 일 수는 없습니다..

포이 맥 로즈 썸 (Poikilotherm and homeotherm)

그들을 분류하는 또 다른 방법은 동물의 체온 조절에 따른 것입니다. 용어 포이 크림 체온이 변화하는 동물을 지칭하기 위해 사용됩니다. 이 경우 체온은 고온 환경에서 높고 추운 환경에서는 낮습니다.

poikilotherm 동물은 행동을 통해 온도를 스스로 조절할 수 있습니다. 즉, 일사량이 많은 지역에 위치시켜 온도를 높이거나 상기 방사선으로 감추어서 감축 시키면.

poikilotherm과 ectotherm이라는 용어는 기본적으로 동일한 현상을 나타냅니다. 그러나, poikilotherm은 체온의 다양성을 강조하는 반면, ectotherm에서는 체온을 결정하기위한 주변 온도의 중요성을 언급한다.

poikilotherm에 대한 반대의 용어는 '생리학 적 수단에 의한 열 조절'뿐 아니라 행동의 전개 덕분이다. 대부분의 흡열 동물은 온도를 조절할 수 있습니다..

예제들

물고기

물고기는 변발과 독한 동물의 완벽한 예입니다. 이러한 척추 수영 선수의 경우 조직은 신진 대사 경로를 통해 열을 발생시키지 않으며 또한 물고기의 온도는 수영하는 물의 온도에 의해 결정됩니다.

파충류

파충류는 온도를 (생태 학적으로) 조절할 수있는 매우 현저한 행동을 보입니다. 이 동물들은 온도를 높이기 위해 뜨거운 돌 위에 앉는 것과 같은 따뜻한 지역을 찾습니다. 그렇지 않으면, 그들이 그것을 줄이기 원할 경우, 그들은 방사선으로부터 숨기려고 노력할 것입니다..

새와 포유류

포유 동물과 새는 흡열과 동성애 동물의 예입니다. 이들은 대사 적으로 체온을 생성하고 생리 학적으로 조절합니다. 어떤 곤충들도이 생리적 패턴을 보입니다..

그들은 자신의 세포와 장기에 열 평형을 설정할 수의 온도를 조절하는 능력은 poiquilotermos 대응을 통해 동물의 두 계통에게 이점을 수여했다. 이로 인해 영양, 대사 및 배설 과정이보다 강력하고 효율적으로 이루어졌습니다..

예를 들어, 인간은 37.2 ° C에서 33.2 ° C에서 38.2 ° C 사이의 상당히 좁은 범위 내에서 온도를 유지합니다. 이 매개 변수를 유지하는 것은 종의 생존에 절대적으로 중요하며 신체의 일련의 생리적 과정을 중재합니다.

공간적, 시간적 흡열과 외식의 교대

이 네 가지 범주 사이의 구별은 범주를 번갈아 가며 할 수있는 동물의 경우를 공간적으로 또는 시간적으로 검토 할 때 혼란스러워집니다..

열 조절의 시간 변화는 최대 절전 모드의 기간을 경험하는 포유 동물에 의해 예시 될 수있다. 이 동물들은 최대 절전 모드가 아니며 최대 절전 모드 인 동안 자신의 체온을 조절할 수없는 계절의 계절에는 항상 온열 효과가 있습니다.

공간 변화는 동물이 신체 부위의 온도를 차별적으로 조절할 때 발생합니다. 범블 비나 다른 곤충들은 흉부의 온도를 조절할 수 있으며 나머지 지역을 조절할 수 없습니다. 이러한 차별적 규제의 조건을 이등분.

온도 조절의 생리학

어떤 시스템과 마찬가지로 체온의 생리 학적 조절에는 구 심성 시스템, 제어 센터 및 원심 분리 시스템이 필요합니다..

첫 번째 시스템 인 구 심성 (aperent) 시스템은 피부 수용체 (skin receptors)를 통해 정보를 포착합니다. 이어서, 정보는 신경을 통해 혈액을 통해 체온 조절 센터로 전달된다.

정상적인 조건에서 열을 발생시키는 신체의 기관은 심장과 간입니다. 몸이 육체적 인 일 (운동)을 할 때, 골격근은 열 생성 구조이기도합니다.

시상 하부는 체온 조절 센터이며 업무는 열 손실과 이득으로 나뉩니다. 열의 유지를 중재하는 기능 영역은 시상 하부의 후부 영역에 위치하고, 손실은 전방 영역에 의해 매개된다. 이 기관은 온도 조절기처럼 작동합니다..

체계의 통제는 뇌의 피질에 의해 중재 된 긍정적이고 부정적인 두 배가된다. 이펙터 반응은 행동 유형이거나 자율 신경계에 의해 매개됩니다. 이 두 메커니즘은 나중에 연구 될 것이다..

온도 조절 메커니즘

생리적 메커니즘

온도를 조절하는 메카니즘은받는 자극의 유형, 즉 온도의 증가 또는 감소 여부에 따라 다양합니다. 따라서이 매개 변수를 사용하여 메커니즘의 분류를 설정합니다.

고온 규제

열 자극에 대한 신체 온도의 조절을 달성하기 위해서는 몸이 그것을 잃어 버리게해야합니다. 몇 가지 메커니즘이 있습니다.

혈관 확장

인간의 경우, 피부 순환의 가장 두드러진 특징 중 하나는 혈관의 넓은 범위입니다. 피부를 통한 혈액 순환은 환경 조건에 따라 엄청나게 달라지며 높은 혈액 흐름에서 낮은 혈액 흐름으로 바뀌는 성질을 가지고 있습니다.

vasodilatation의 능력은 개인의 온도 조절에 중요합니다. 증가 된 온도의 기간 동안의 높은 혈류는 신체의 코어에서 피부 표면으로의 열 전달을 증가시켜 마침내 사라지게합니다.

혈류가 증가하면 혈액량이 증가합니다. 따라서 더 많은 양의 혈액이 신체의 코어에서 열 전달이 일어나는 피부 표면으로 전달됩니다. 이제는 더 차가운 혈액이 핵 또는 신체의 중심으로 다시 전달됩니다..

땀

vasodilatation과 함께, 땀의 생산은 과도한 열의 소산을 돕기 때문에 온도 조절에 중요합니다. 사실, 땀의 생산과 증발은 신체가 열을 잃는 주요 메커니즘입니다. 신체 활동 중에도 행동합니다..

땀은 에크린 (Eccrine)이라고 불리는 땀샘에서 생성되는 체액으로 체내의 밀도가 매우 높습니다. 땀의 증발은 체온을 수증기처럼 환경으로 전달합니다.

저온 규제

이전 섹션에서 언급 한 메커니즘과는 달리 온도 강하 상황에서 신체는 다음과 같은 방식으로 열 보존 및 생산을 촉진해야합니다.

혈관 수축

이 시스템은 vasodilatation에 설명 된 반대 논리를 따르므로 설명에서 그다지 확장하지 않을 것입니다. 감기는 피부 혈관의 수축을 자극하여 열 방출을 방지합니다..  

선회

왜 우리가 저온에 직면 할 때 "거위 충돌"이 나타나는 지 궁금해 한 적이 있습니까? 그것은 piloerection이라고 열 손실을 피하기위한 메커니즘입니다. 그러나 인간이 우리 몸에 비교적 적은 양의 모발을 가지고 있기 때문에, 그것은 초보적인 시스템으로 간주됩니다.

각 모발의 높이가 높아지면 피부와 접촉하는 공기 층이 증가하여 공기 대류가 감소합니다. 이것은 열 손실을 줄입니다..

열 생산

저온을 방해하는 가장 직관적 인 방법은 열 생산입니다. 이것은 두 가지 방법으로 발생할 수 있습니다 : 떨림과 떨림이없는 열 생성.

첫 번째 경우, 신체는 열의 생산으로 이어지는 급속하고 비자발적 인 근육 수축을 생성합니다 (즉, 추울 때 떨게되는 이유입니다). 흔들리는 생산은 값 비싸다 - 정력적으로 말하면 - 위에서 말한 시스템이 실패하면 몸은 그것에 의지 할 것이다..

두 번째 메카니즘은 갈색 지방 (또는 갈색 지방 조직)이라고 불리는 조직에 의해 이끌어 지는데, 영문학에서는 보통 BAT라는 약어로 요약됩니다. 갈색 지방 조직).

이 시스템은 신진 대사에서 에너지 생산을 분리시키는 역할을 담당합니다. ATP를 형성하는 대신 열을 발생시킵니다. 가장 최근의 증거에 의하면 어린이와 작은 포유류에서 특히 중요한 메커니즘이다..

윤리적 메커니즘

동물의 온도를 조절하기 위해 동물에 의해 나타나는 모든 행동들로 구성된다. 파충류의 예에서 언급했듯이, 유기체는 열 손실을 촉진하거나 피하기 위해 호의적 인 환경에 놓일 수 있습니다.

두뇌의 다른 부분이이 반응의 처리에 관여합니다. 인간에서는 이러한 행동이 효과적이지만 생리적 인 것으로 잘 조절되지는 않습니다.

온도 조절의 변화

몸은 일주기 동안의 리듬, 호르몬 순환, 다른 생리 학적 측면과 같은 일부 변수에 따라 하루 중 작고 섬세한 온도 변화를 경험합니다.

언급했듯이, 체온은 엄청난 범위의 생리적 과정을 조정하고, 조절의 손실은 영향받은 유기체 내에서 치명적인 상태를 초래할 수 있습니다.

극단적 인 열 극단 (극한 또는 저온) 모두 유기체에 부정적 영향을 미친다. 인간에서 42 ° C를 넘는 매우 높은 온도는 단백질에 강하게 영향을 주어 변성을 촉진합니다. 또한 DNA 합성이 영향을받습니다. 장기와 뉴런도 손상됩니다..

마찬가지로, 27 ° C 이하의 온도는 심한 저체온증을 유발합니다. 신경근, 심혈관 및 호흡기 활동의 변화는 치명적인 결과를 초래합니다..

온도 조절이 올바른 방식으로 작동하지 않으면 여러 장기가 영향을받습니다. 그중 심장, 뇌, 위장관, 폐, 신장 및 간.

참고 문헌

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