체온조절에 대해 알아보겠습니다.
체온조절이란 주위 온도가 매우 다르더라도 일정 범위 내에서 체온을 유지하는 유기체의 능력입니다.
대조적으로 열적합생물은 단순히 주위 온도를 자신의 체온으로 채용할 뿐 내부 체온 조절이 불필요하다. 내부 체온 조절 과정은 항상성의 한 측면입니다. 생물의 내부 조건에서의 동적인 안정 상태이며 환경과의 열평형에서 멀리 떨어져 유지됩니다(동물학에서의 그러한 과정에 대한 연구는 생리 생태학이라고 불립니다). 몸이 정상 온도를 유지하지 못하고 정상보다 현저히 높아지면 고열로 알려진 상태가 발생합니다. 또한 습한 구근의 온도가 35℃(95°F) 이상에서 6시간 지속되면 치사성 고열을 경험할 수 있습니다. 체온이 정상치 이하로 떨어지는 반대 상태를 저체온증이라고 합니다. 이는 체내 열의 항상적인 제어기구가 오작동하여 생성하는 것보다 빨리 열을 잃는 원인이 됩니다. 정상 체온은 37℃(99°F) 전후이며 코어 체온이 35℃(95°F)보다 낮아지면 저체온증이 발병합니다. 보통 저온에 대한 장시간 폭로로 인해 발생하는 저체온증은 보통 체온을 정상적인 범위로 되돌리려는 방법으로 치료됩니다. 체온계를 도입하고 나서야 동물의 온도에 대한 정확한 데이터를 얻을 수 있게 되었습니다. 이후 혈액순환은 내부 평균온도를 가져오는 경향이 있음에도 불구하고 발열과 열손실은 신체 여러 부위에서 상당히 다르기 때문에 국소적인 차이가 있는 것으로 나타났습니다. 따라서 체내 온도를 가장 가깝게 반영하는 부위를 식별하는 것이 중요합니다. 또한 이러한 결과를 비교할 수 있도록 하려면 측정을 비교 가능한 조건으로 수행해야 합니다. 직장은 전통적으로 가장 정확하게 내부 부품의 온도를 반영한다고 여겨져 왔습니다.또한 성별과 종에 따라서는 질, 자궁, 방광 등의 경우도 있습니다.
인간의 체온조절
인간의 정상적인 체온입니다. 이전에는 건강한 성인의 평균 구강온도는 37.0℃(98.6°F)로 여겨졌지만 정상범위는 36.1~37.8°C(97.0~100.0°F)입니다. 폴란드와 러시아에서는 기온이 겨드랑이(겨드랑이 밑)로 측정되었습니다. 이들 국가에서는 36.6℃(97.9°F)가 '이상적인' 온도로 간주되고 있으며 정상 범위는 36.0~36.9°C(96.8~98.4°F)다. 최근 연구에서는 건강한 성인의 평균 기온이 36.8℃(98.2°F)임을 시사했습니다(3가지 다른 연구에서 동일한 결과를 얻을 수 있습니다). 다른 세 연구로부터의 변이(1개의 표준편차)는 다음과 같다. 36.4~37.1 °C（97.5~98.8 °F） 36.337.1°C(97.398.8°F)(남성의 경우), 36.5~37.3°C(97.7~99.1°F)(여성용입니다) 36.6~37.3 °C（97.9~99.1 °F） 측정온도는 체온계 배치에 따라 다르며 직장온도는 구강내 온도보다 0.3~0.6℃(0.51.1°F) 높은 반면 액와온도는 구강내 온도보다 0.30.6℃(0.51.1°F) 낮다. 6~12세 인도 어린이의 구강과 액와 평균 온도차는 0.1℃(표준편차 0.2℃)에 그쳤고, 구강과 액와의 4~14세 몰타 어린이의 평균 온도차는 0.56℃였고, 반면 4세 미만 소아의 직장과 액와의 평균 온도차는 0.38℃였다. 일일 리듬에 따른 변화입니다. 인간의 경우 휴식과 활동 기간에 따라 낮의 변화가 관찰되며 오후 11시부터 오전 3시까지 가장 낮으며 오전 10시부터 오후 6시까지 절정에 달합니다.
원숭이는 또한 휴식과 활동 기간에 이어지는 체온의 명확하고 규칙적인 일교차를 가지고 있어 낮과 밤 발생률에 의존하지 않습니다.야행성 원숭이는 밤에는 최고 체온에 도달하고 낮에는 최저 체온에 도달합니다. Sutherland Simpson과 J.J. Galbraith는 모든 야행성 동물과 새 - 그 휴식과 활동 기간은 외부 간섭이 아닌 습관에 의해 자연스럽게 역전된다 - 자연 활동 기간(밤)에는 최고 기온을 경험하고 휴식 기간(낮)에는 최저 기온을 경험하는 것을 관찰했습니다. 이러한 낮 기온은 일상생활을 역전시킴으로써 역전할 수 있습니다. 본질적으로 주행성 조류의 온도 곡선은 최대값이 오후 일찍, 최소값이 아침 일찍 발생하는 점을 제외하면 인간이나 다른 균열동물과 비슷합니다. 또한 토끼나 기니피그, 개에게서 얻을 수 있는 곡선은 인간과 매우 비슷했습니다.
이러한 관찰은 체온이 일일 리듬에 의해 부분적으로 조절되고 있음을 보여줍니다. 사람의 월경 주기에 따른 변화입니다.
난포기(월경 첫날부터 배란일까지 계속됨)에서 여성의 평균 기초체온은 36.45~36.7℃(97.61~98.06°F)다. 배란 후 24시간 이내에 여성은 프로게스테론의 급격한 상승으로 인한 대사율 증가로 인해 0.15~0.45℃(0.27~0.81°F)의 상승을 경험합니다. 기초체온은 황체기 전체에서 36.7~37.3℃(98.1~99.1°F)이며 월경 후 며칠 이내에 배란 전 수준까지 떨어집니다. 여성은 임신 또는 피임을 돕기 위해 배란 여부 및 언젠가를 판단하기 위해 이 현상을 차트화할 수 있습니다. 발열에 의한 변화입니다 발열은 면역계에 의해 생성되는 순환 파이로겐에 의해 야기되는 시상하부 코어 온도 설정점의 조절된 상승입니다. 피실험자에게 발열에 의한 노심온도 상승은 발열하지 않은 사람이 추위를 느끼지 못하는 환경에서 일어날 수 있습니다. 바이오 피드백에 따른 변화입니다. 일부 승려들은 체온을 크게 올리는 바이오 피드백 명상 기술인 단모를 실천하는 것으로 알려져 있습니다. 수명에 미치는 영향입니다. 이러한 체온의 유전적 변화가 장수에 미치는 영향은 인간이 연구하기 어렵습니다. 생활에 적합한 한계입니다. 흡열동물이 견딜 수 있는 더위와 추위 모두 한계가 있고, 흡열동물이 견디며 살아가는 다른 훨씬 넓은 한계가 있습니다. 극단적인 감기의 영향은 신진대사를 저하시키고 열의 생성을 감소시키는 것입니다. 이 대사성 우울증에서는 이화 경로와 이화 경로가 모두 공유하고 있어 에너지 소비량은 적지만 생성되는 에너지는 여전히 적어지고 있습니다. 이 대사의 저하는 우선 중추신경계, 특히 뇌와 의식에 관한 부분에 영향을 미친다. 심박수와 호흡수가 모두 감소하고 졸음이 증가함에 따라 판단력이 저하된다, 개인이 의식을 잃을 때까지 꾸준히 깊어지며 의학적 개입 없이 저체온증으로 인한 죽음은 곧 이어집니다.
열특성에 따른 동물분류
일부 동물은 체온 조절 과정에 따라 일시적으로 체온이 떨어지고 에너지를 절약하는 다양한 형태의 휴면 상태를 경험합니다. 예를 들어 겨울잠을 자는 곰이나 박쥐 토폴 등이 있습니다. 열 특성에 따른 동물 분류입니다. Endothermy vs. 엑토써미 생물에서의 체온 조절은 엔드 서미에서 엑토 서미까지 스펙트럼을 따라 이루어집니다. 내온동물은 대사과정을 통해 열의 대부분을 만들어내며 구어적으로는 온혈동물이라고 불립니다. 주변 온도가 추울 때는 체온을 일정하게 유지하기 위해 내온체가 대사열 생산량을 증가시키고, 내온체의 내부 체온은 환경 온도와 다소 상관없어집니다. 엔도템은 엑테름보다 세포당 미토콘드리아의 수가 많아 지방과 당의 대사 속도를 높임으로써 더 많은 열을 발생시킬 수 있습니다. 외온자는 체온을 조절하기 위해 외부 온도원을 사용합니다. 체온이 온혈동물과 같은 온도 범위에 머무는 경우가 많음에도 불구하고 구어로 냉혈동물이라고 불립니다. 외온은 내부 온도를 조절하는 것에 관해서는 내온과 반대입니다. 이온대에서는 내부 생리적 열원은 무시할 수 있을 정도로 중요합니다.적절한 체온을 유지할 수 있는 가장 큰 요인은 환경에 미치는 영향입니다. 열대나 바다처럼 일년 내내 일정 온도를 유지하는 지역에서 생활함으로써 외기온이 체온을 올리기 위해 일광욕을 하거나 체온을 낮추기 위해 음영덮개를 찾는 등 외기온에 반응하는 행동 메커니즘을 개발할 수 있었습니다. 외온동물입니다. 그늘을 찾는 것은 냉각의 한 방법입니다. 여기에서는 억새 병아리가 검은 다리의 알바트로스 병아리를 그늘에 사용하고 있습니다. 외열 냉각 기화입니다. 땀이나 기타 체액의 증발입니다. 체표면으로의 혈류를 증가시켜 이류경사 전체의 열전달을 최대한으로 합니다.더 차가운 표면에 접촉함으로써 열을 잃습니다. 예를 들면 시원한 지면에 눕습니다. 강, 호수 또는 바다에서 습한 채로 있는 것입니다. 시원한 진흙에 덮입니다. 발열 가열(또는 열 손실 최소화) 빨간 선은 기온을 나타냅니다. 보라색 선은 도마뱀의 체온을 나타냅니다. 녹색 선은 둥지 구멍의 기준 온도를 나타냅니다. 도마뱀은 외온동물이며 온도를 제어하기 위해 행동 적응을 사용합니다. 그들은 바깥 온도에 따라 행동을 조정하고 따뜻할 경우 어느 지점까지 밖으로 나가 필요에 따라 굴로 돌아갑니다. 나무, 능선, 바위를 더 높은 곳에 오르는 것입니다. 따뜻한 물이나 공기의 흐름을 탑니다. 단열된 둥지 또는 둥지 구멍을 만듭니다. 뜨거운 표면에 눕습니다. 방사선입니다. 태양 아래 눕는 것(이렇게 가열하는 것은 태양에 대한 몸의 각도에 의해 영향을 받습니다). 노출을 줄이기 위해 피부를 접습니다. 날개면을 가립니다. 날개면 노출입니다. 단열재입니다. 형상을 변경하여 표면/부피비를 변경합니다. 몸을 부풀리는 것입니다. 저온에 대처하기 위해 수온이 영하라도 기능을 유지하는 능력이 발달한 물고기도 있습니다.또한 조직 내 얼음 결정 형성에 저항하기 위해 천연 부동액이나 부동 단백질을 사용하는 물고기도 있습니다. 양서류와 파충류는 증발 냉각과 행동 적응을 통해 열 이득에 대처합니다. 행동 적응의 한 예로는 도마뱀이 뜨거운 바위 위에서 햇빛에 누워 방사선과 전도를 통해 열을 낼 수 있습니다. 종말론입니다 주요 기사: 내온 동물입니다. 내온동물이란 보통 일정 수준으로 유지함으로써 체온을 조절하는 동물입니다. 체온을 조절하기 위해 유기체는 건조한 환경에서의 열 상승을 막아야 할지도 모릅니다. 땀샘을 가진 동물의 호흡면 또는 피부를 가로질러 물을 증발시키는 것은 체온을 생체 허용 범위 내로 냉각하는 데 도움이 됩니다. 몸이 모피로 덮여 있는 동물은 땀을 흘리는 능력에 한계가 있어 폐와 혀와 입의 습한 표면을 가로지르는 물 증발을 늘리기 위해 숨구멍에 크게 의존하고 있습니다. 고양이, 개, 돼지 같은 포유류는 체온 조절을 위해 숨통이나 다른 수단에 의존하며 땀샘은 발 패드와 코에만 있습니다. 발 패드나 손바닥이나 발바닥에 생기는 땀은 마찰을 증가시키고 그립을 강화하는 데 도움이 됩니다. 새는 또한 뿔의 번뜩임 또는 뿔 피부(목)의 급속한 진동에 의해 과열에 대항합니다. 깃털은 포유류의 털이 좋은 절연체로 작용하는 것처럼 뛰어난 절연체로 작용하는 따뜻한 공기를 포착합니다. 포유류의 피부는 조류보다 훨씬 두껍고 진피 아래 절연성 지방이 연속되어 있는 경우가 많습니다. 고래 등 해양 포유류나 북극곰과 같은 매우 추운 지역에 서식하는 동물에서는 이를 브라버라고 부릅니다. 사막 내 온대에서 볼 수 있는 밀집된 코트는 낙타와 같은 열의 증가를 막는 데도 도움이 됩니다. 한랭기후전략은 일시적으로 대사율을 낮춰 동물과 공기의 온도차를 줄이고 열손실을 최소화하는 것입니다. 또한 대사율이 낮을수록 에너지적으로 비용이 들지 않습니다. 많은 동물들은 단기간 체온의 일시적인 저하인 토폴로 인해 추운 서릿밤에서 살아남습니다.
생물은 체온 조절 문제를 제시하면 행동적, 생리적, 구조적 적응뿐만 아니라 이러한 적응을 유발하여 온도 조절을 하는 피드백 시스템도 가지고 있습니다. 이 시스템의 주요 특징은 자극, 수용체, 변조기, 이펙터이며 다음으로 새롭게 조정된 온도의 자극에 대한 피드백입니다. 이 주기적인 프로세스는 동종요법을 돕습니다. Homeothermyとpoikilothermyの比較 홈 서모미와 포크 서모미는 생물의 심부 체온이 얼마나 안정되어 있는지를 가리킵니다. 대부분의 흡열 생물은 포유류와 마찬가지로 항온성입니다. 그러나 통성내열을 가진 동물은 종종 포이키 발열성이기 때문에 그들의 온도는 상당히 다를 수 있습니다. 대부분의 물고기는 외온동물이며, 열의 대부분은 주위 물에서 나옵니다. 그러나 대부분의 물고기는 포이키 열성입니다. 척추동물입니다 인간과 다른 동물에 대한 많은 관찰에 의해 존 헌터는 이른바 온혈동물과 냉혈동물의 본질적인 차이는 전자의 온도가 일정하다는 것과 후자의 온도가 변화하고 있다는 것을 보여주었습니다. 거의 모든 새나 포유류는 주위의 공기(항온성)와는 무관하게 거의 일정한 고온을 가지고 있습니다. 파충류에 있어서요 체온 조절은 파충류 생활에 필수적인 부분이기도 합니다.특히 Microphusoccipitalis나 Ctenophorus decresii 등 도마뱀은 일정한 체온을 유지하기 위해 미생물을 바꿔야 합니다. 너무 더울 때 시원한 곳으로 이동하고, 너무 추울 때 따뜻한 곳으로 이동하여 필요한 범위 내에서 온도를 조절할 수 있습니다. 식물속입니다 열발생은 유채과의 많은 식물의 꽃뿐만 아니라 사이카도 원뿔에서도 발생합니다.또한 신성한 연꽃(Nelumbonucifera)은 체온을 조절할 수 있으며, 개화 중에 평균 20℃(36°F) 상공에 머무릅니다. 열은 뿌리에 축적된 전분을 분해함으로써 생성됩니다.이것은 날아다니는 벌새의 그것에 접근하는 속도로 산소를 소비해야 합니다. 식물 온도 조절의 가능한 설명 중 하나는 추위에 대한 보호를 제공하는 것입니다. 예를 들어 스컹크 양배추는 내서리성이 없지만 땅에 아직 눈이 있으면 성장하여 꽃을 피웁니다. 또 다른 이론은 열원성이 수분양자를 끌어들이는 데 도움이 된다는 것이며, 이는 열생산이 딱정벌레와 파리의 도래를 수반한다는 관측에 의해 뒷받침됩니다. 일부 식물은 부동 단백질을 사용하여 추위로부터 몸을 보호하는 것으로 알려져 있습니다. 이것은 밀(Triticum aestivum), 감자(Solanum tuberosum) 및 다른 몇몇 앙기오스팜 종에서 발생합니다. 행동온도조절입니다 인간 이외의 동물은 생리적인 조정과 행동으로 체온을 조절하고 유지합니다. 사막 도마뱀은 외온동물이기 때문에 대사적으로 온도를 제어할 수는 없지만 위치를 바꿈으로써 이것을 할 수 있습니다. 그들은 아침에 굴에서 고개를 들어 몸 전체를 노출시켜야 이것을 할 수 있습니다. 도마뱀은 일광욕을 함으로써 태양열을 흡수합니다. 또한 방사성 태양 에너지를 축적한 가열된 암석으로부터의 전도에 의해 열을 흡수할 수도 있습니다. 온도를 낮추기 위해 도마뱀은 다양한 행동을 보입니다. 모래 바다 또는 엘그는 최대 57.7℃(135.9°F)를 생성하며, 모래 도마뱀은 발을 공중으로 올려 식히기 때문에 접촉하거나 그늘을 찾거나 굴로 돌아가기 위한 더 시원한 물체를 찾습니다. 또한 태양이 지거나 기온이 떨어지면 냉각을 피하기 위해 굴에 갑니다. 수생동물은 또한 열경사에서의 위치를 바꿈으로써 행동적으로 온도를 조절할 수 있습니다. 시원한 그늘진 곳에서 누워있는 '약탈'은 더운 날 다람쥐에서 관찰됩니다. 추운 날씨 동안 많은 동물들은 몸을 맞대어 열관성을 증가시킵니다. 동물은 또한 서로의 체온을 공유하거나 빼앗는 몰래카메라 행위에도 관여합니다. 박쥐나 조류(마우스새나 엠페라펭귄 등)와 같은 내온동물에서는 체온을 공유할 수 있습니다. 이를 통해 개개인은 열관성을 증가시킬 수 있고(거대열요법과 마찬가지로) 열손실을 줄일 수 있습니다. 몇몇 외래종은 외래종의 굴을 공유합니다. 다른 동물들은 흰개미총을 이용합니다. 추운 환경에 사는 동물 중에는 열 손실을 방지함으로써 체온을 유지하는 것도 있습니다. 그들의 모피는 단열재의 양을 늘리기 위해 더 조밀하게 성장합니다. 일부 동물은 국소적으로 이온성이며 절연성이 낮은 사지를 코어 온도(32°F)보다 훨씬 낮은 온도까지 냉각시킬 수 있습니다. 이를 통해 다리, 발(또는 발굽) 및 코와 같은 단열성이 낮은 신체 부위로 인한 열 손실을 최소화합니다. 다른 종의 소노란 사막 도로소필라는 종과 숙주 간 내열성 차이를 기반으로 다른 종의 선인장을 이용합니다. 예를 들어 Saguaro나 Senita 같은 선인장에는 Drosophila mettleri가 서식하고 있습니다.이 2개의 선인장은 물을 저장함으로써 차가움을 유지합니다. 시간이 지남에 따라 파리가 이용할 수 있는 더 시원한 숙주 기후를 위해 더 높은 내열성을 선택하는 유전자는 개체군에서 감소했습니다. Lucilia sericata와 같은 파리는 알을 집단으로 낳습니다. 결과적으로 얻은 유충군은 그 크기에 따라 체온을 조절하여 발육에 최적의 온도로 유지할 수 있습니다. 타조는 낮에는 매우 덥고 밤에는 추운 환경에서도 체온을 비교적 일정하게 유지할 수 있습니다. 동면, 발정기 및 매일 토폴입니다. 제한된 식량 자원과 저온에 대처하기 위해 일부 포유류는 추운 시기에 겨울잠을 잡니다. 이 동물들은 장기간 '정지' 상태를 유지하기 위해 갈색 지방의 축적과 모든 신체 기능의 저하를 일으킵니다. 진정한 동면동물(예를 들어 그라운드 호그)은 동면 내내 체온을 낮게 유지하는 반면 가짜 동면동물(예를 들어 곰)의 중심 온도는 변화합니다.때로는 동물이 굴에서 단시간 출현하기도 합니다. 동물의 다양성입니다. 체온의 일교차를 나타내는 도표입니다.
절지동물
특정 호열절족동물이 허용하는 최대 온도는 대부분 척추동물의 치사온도를 초과합니다. 가장 내열성이 높은 곤충은 세계 3개의 다른 지역에서 기록된 3속 사막 개미입니다. 개미들은 더위로 죽은 곤충의 시체와 기타 생명체를 위해 50℃(122°F)가 넘는 더운 시간대에 단기간 청소하는 라이프스타일을 개발했습니다. 2014년 4월 남캘리포니아의 진드기 Paratarsotomus macropalpis는 몸길이 대비 세계에서 가장 빠른 육상동물로 기록되었으며, 1초속 322입니다. 연구자들은 진드기의 속도가 비정상적으로 빠른 데다 60℃(140°F)까지의 온도에서 콘크리트 위를 이런 속도로 달리는 진드기를 발견한 것에 놀랐습니다.이는 이 온도가 대다수 동물종의 치사한도를 훨씬 넘어서기 때문입니다. 또한 진드기는 매우 빠르게 정지하여 방향을 바꿀 수 있습니다. Nephila pilipes와 같은 거미는 활발한 열조절 거동을 보입니다. 고온에서 맑은 날에는 직사광선 아래에서의 신체면적을 줄이기 위해 태양 방향으로 몸을 맞춥니다.