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体温調節の生理機能、メカニズム、タイプおよび変更
の 体温調節 それは有機体が彼らの体の温度を調整して、熱の損失と増加を調整することを可能にするプロセスです。動物界では、生理学的なものと倫理的なものの両方の、体温調節の異なるメカニズムがあります。.
パラメータは身体の恒常性にとって重要であり、とりわけ酵素や他のタンパク質の機能性、膜の流動性、イオンの流れに影響を与えるため、身体の温度を調節することはあらゆる生物にとって基本的な活動です。.
最も単純な形態では、体温調節ネットワークは、とりわけ、皮膚、内臓、脳内に位置する体温受容体の入力を統合する回路によって活性化される。.
これらの寒さまたは熱刺激に直面する主なメカニズムは、皮膚血管収縮、血管拡張、熱産生（熱発生）および発汗を含む。他のメカニズムは熱損失を促進するか、または減らすための行動を含んでいます.
索引
- 1基本概念：熱と温度
- 1.1気温
- 1.2熱
- 2種類：動物間の熱関係
- 2.1吸熱と外熱
- 2.2 Poikilothermとhomeotherm
- 2.3例
- 2.4空間的および時間的な吸熱と外温の変化
- 3体温調節の生理機能
- 4体温調節メカニズム
- 4.1生理学的メカニズム
- 4.2倫理的メカニズム
- 5体温調節の変更
- 6参考文献
基本概念：熱と温度
動物の体温調節について話すために、それは学生の間でしばしば混乱している用語の正確な定義を知ることが必要です.
熱と温度の違いを理解することは、動物の体温調節を理解するために不可欠です。私たちは違いを説明するために無生物体を使います。2つの金属立方体を考えます。1つは他のものより10倍大きい.
これらの立方体のそれぞれは２５℃の温度の室内にある。各ブロックの温度を測定すると、どちらも25°Cになります。.
さて、各ブロックの熱量を測定すると、2つの間の結果は異なります。このタスクを実行するには、ブロックを絶対温度ゼロの部屋に移動し、放出される熱量を定量化する必要があります。この場合、熱容量はより大きい金属立方体で10倍高くなります.
気温
前の例のおかげで、温度は両方に対して同じであり、各ブロックの物質量とは無関係であると結論付けることができます。温度は分子の動きの速度または強度として測定されます.
生物学の文献では、著者が「体温」について言及するとき、それらは体の中央領域および周辺領域の温度を指す。中心部の温度は、体の「深い」組織（脳、心臓、肝臓）の温度を反映しています.
一方、周辺領域の温度は、皮膚への血液の通過によって影響を受け、手足の皮膚で測定されます。.
熱
対照的に - そしてブロックの例に戻ると - 両方の不活性物体で熱は異なり、物質の量に正比例します。それは一種のエネルギーであり、問題の物質の原子と分子の数に依存します.
タイプ：動物間の熱的関係
動物生理学では、生物間の熱的関係を説明するために使用される一連の用語とカテゴリがあります。これらの動物グループのそれぞれは特別な適応性 - 生理学的、解剖学的または解剖学的 - を持ち、それは彼らが適切な範囲に彼らの体温を維持するのを助けます.
日常生活では、吸熱性および恒温性の動物を「温血」と呼び、変温性および外熱性の動物を「冷血」と呼びます。.
吸熱と外熱
最初の用語は 吸熱, 動物が代謝的な熱の産生を伴ってウォームアップしたときに使用されます。反対の概念は 外温, 動物の体温が周囲の環境によって影響を受ける場所.
彼らは熱を生成するが、彼らはそれを保持するのに十分な速さではないので、いくつかの動物は吸熱することができません.
Poikilothermとhomeotherm
それらを分類する別の方法は動物の体温調節によるものです。という言葉 変温 体温が変化する動物を指すのに使用されます。このような場合、体温は暑い環境では高く、寒い環境では低くなります。.
変温動物は、行動によって体温を自己調節することができます。すなわち、温度を上昇させるために高い日射量を有する領域に配置すること、またはそれを減少させるために前記放射から隠れることによって.
poikilothermとectothermという用語は基本的に同じ現象を表します。しかし、体温では体温を決定するための周囲温度の重要性を指すのに対し、poikilothermは体温の変動性を強調します。.
poikilothermの反対語は恒温作用です：生理学的な手段による体温調節 - そして行動の展開のおかげです。ほとんどの吸熱性動物は体温を調節することができます.
例
魚類
魚は、外温性および変温性動物の完璧な例です。これらの脊椎動物の水泳選手の場合、それらの組織は代謝経路を介して熱を発生せず、さらに、魚の体温は泳ぐ水域の温度によって決定されます。.
爬虫類
爬虫類は、彼らが体温を調節することを可能にする非常に顕著な行動を示します。これらの動物は温度を上昇させるために - 暖かい石の上にとまるなど - 暖かい地域を探します。さもなければ、彼らがそれを減少させたいところで、彼らは放射線から隠れようとするでしょう.
鳥と哺乳類
哺乳類および鳥類は吸熱性および恒温性動物の例です。これらは代謝的に体温を作り出し、生理的に調節します。いくつかの昆虫もこの生理学的パターンを示します.
その温度を調節する能力は、それらがそれらの細胞およびそれらの器官において熱平衡を確立することができるので、これらの２つの系統の動物がそれらの変温性の対応物よりも有利になった。これにより、栄養、代謝、排泄のプロセスがより堅牢かつ効率的になりました。.
例えば、人間は、かなり狭い範囲内（33.2〜38.2℃）で体温を37℃に維持します。このパラメータを維持することは種の生存にとって極めて重要であり、体内の一連の生理学的過程を仲介します。.
空間的および時間的な吸熱と外温の交替
これら4つのカテゴリーの区別は、空間的または時間的にカテゴリーを切り替えることができる動物の症例を調べるときに、しばしば混乱します。.
体温調節の一時的な変動は、冬眠期間を経験する哺乳動物によって例示され得る。これらの動物は通常、冬眠していない年の季節や、冬眠中は体温を調節することができません。.
動物が体の部位の温度を差別的に調節するときに空間的変動が生じる。マルハナバチや他の昆虫は、それらの胸部の温度を調節することができ、そして他の地域を調節することができません。示差的調節のこの条件は、異熱と呼ばれます.
体温調節の生理学
他のシステムと同様に、体温の生理的調節には、求心性システム、コントロールセンター、および遠心性システムの存在が必要です。.
第一の系、求心性の系は、皮膚受容体によって情報を捕獲することを担当する。続いて、情報は、神経を介して血液を介して体温調節センターに伝達される。.
通常の条件下では、熱を発生させる体の器官は心臓と肝臓です。身体が身体的な仕事（運動）をしているとき、骨格筋も発熱構造です.
視床下部は体温調節の中心であり、課題は熱の喪失と獲得に分けられます。熱の維持を媒介する機能帯は視床下部の後部帯に位置しているが、損失は前部領域によって媒介されている。このオルガンはサーモスタットのように機能します.
システムの制御は二重に起こる：脳の皮質によって仲介されるポジティブとネガティブ。エフェクター応答は行動型であるか、または自律神経系によって媒介される。これら二つのメカニズムは後で研究されます.
体温調節メカニズム
生理的メカニズム
温度を調節するメカニズムは、受けた刺激の種類、すなわちそれが温度の上昇であるか低下であるかによって異なります。そのため、このパラメーターを使用してメカニズムの分類を確立します。
高温に対する規制
熱刺激に対する体温の調節を達成するために、体はそれの損失を促進しなければなりません。いくつかのメカニズムがあります。
血管拡張
ヒトにおいて、皮膚循環の最も顕著な特徴の１つはそれが有する広範囲の血管である。皮膚を通る血液循環は、環境条件に応じて大きく変化し、高血流から低血流へと変化するという性質があります。.
血管拡張の能力は、個体の体温調節において極めて重要である。体温が上昇している期間中の高い血流は、体の中心部から皮膚の表面への熱の伝達を増加させ、最終的に消散させる。.
血流量が増加すると、血液量が増加します。したがって、より多くの血液が体の中心部から皮膚の表面に伝達され、そこで熱伝達が起こる。今より冷えている血液は、核または体の中心に戻されます.
汗
血管拡張に加えて、汗の発生は過剰な熱の消散を助けるので体温調節にとって極めて重要です。実際には、汗の生成とその後の蒸発は熱を失うために体の主なメカニズムです。彼らはまた身体活動中に行動する.
汗はエクリンと呼ばれる汗腺によって生成された液体で、体全体にかなりの密度で分布しています。.
低温に対する規制
前のセクションで述べたメカニズムとは対照的に、体温が下がる状況では、体は以下の方法で熱の保存と生成を促進しなければなりません：
血管収縮
このシステムは血管拡張で説明されている反対の論理に従います、従って私達は説明であまり拡張しません。寒さは皮膚の血管の収縮を刺激し、熱の放散を防ぎます。.
ピロレクション
低温に直面しているときになぜ「ガチョウの隆起」が現れるのか疑問に思いましたか？それは立毛と呼ばれる熱の損失を避けるためのメカニズムです。しかし、人間は私たちの体の中に比較的少ない髪を持っているので、それは貧弱な原始的なシステムと考えられています.
それぞれの髪の毛が高くなると、肌に触れる空気の層が増え、空気の対流が減少します。これは熱損失を減らします.
熱生産
低温に対抗するための最も直感的な方法は熱を発生させることです。これは2つの方法で発生する可能性があります。.
最初のケースでは、体が急速で不随意の筋肉収縮を起こし（寒いときに震える理由です）、それが熱の発生につながります。震え上がる生産は高価です - 精力的に言えば - それで体は前述のシステムが失敗するならそれに頼ります。.
第二のメカニズムは、褐色脂肪（または褐色脂肪組織、英語の文学ではそれは通常頭字語BATの下に要約されている）と呼ばれる組織によって導かれています 褐色脂肪組織）.
このシステムは、代謝におけるエネルギーの生産を切り離す役割を果たします：ATPを形成する代わりに、それは熱の生産につながります。最新の証拠は、それが成人にも関連していることを指摘していますが、それは子供と小型哺乳動物において特に重要なメカニズムです。.
倫理的メカニズム
倫理的メカニズムは、動物の体温を調節するために動物が示すすべての行動から成ります。爬虫類の例で述べたように、生物は熱損失を促進または回避するために適切な環境に置くことができます。.
脳のさまざまな部分がこの反応の処理に関わっています。人間ではこれらの行動は効果的ですが、生理学的行動としては細かく規制されていません。.
体温調節の変更
生理的側面の中でも、概日リズム、ホルモンサイクルなどのいくつかの変数に応じて、身体は一日を通して温度の小さな微妙な変化を経験します。.
述べたように、体温は広範囲の生理学的過程を調整し、それの調節の喪失は罹患生物内で壊滅的な状態につながる可能性がある.
両方の熱の極値 - 高低両方の - が生物に悪影響を及ぼす。人間の42℃を超える非常に高い温度は、タンパク質に強く影響を与え、それらの変性を促進します。さらに、DNA合成も影響を受けます。臓器やニューロンも損傷を受けています.
同様に、27℃以下の温度は重度の低体温症を引き起こします。神経筋活動、心血管活動および呼吸活動の変化は致命的な結果をもたらす.
体温調節が適切に機能しない場合、複数の臓器が影響を受けます。その中でも、心臓、脳、消化管、肺、腎臓、肝臓.
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