체온을 항상 일정하게 유지하다

체온조절

체온은 몸의 에너지를 사용하는 과정에서 열이 발생하여 생깁니다. 변온동물은 열 대사가 활발하지 않아 체온 유지가 제대로 되지 않지만, 기온이나 수온 등 주위 온도에 좌우되지 않고 항상 일정한 체온을 유지하는 정온동물은 항온동물 또는 온혈동물이라고 칭하기도 합니다. 주로 조류와 포유류가 항온동물에 속하며 땀과 순환계처럼 체온을 일정하게 유지해주는 시스템이 갖추어진 동물입니다. 정온동물은 정상 체온보다 체온이 더 높거나 낮게 되면 몸 안의 효소 활동의 효율이 떨어지게 되거나 신체활동을 제대로 유지할 수 없게 됩니다. 사람의 경우 체온이 40℃가 넘으면 생명에 위협이 될 정도로 일정한 체온을 유지하는 것은 아주 중요합니다.

 

인간의 체온 조절에는 자신의 의지와는 관계없이 자율적으로 땀을 흘리고 열을 방출하고 추위에 의해 근육을 떨게 함으로써 하는 자율성 체온조절과 쾌적한 환경을 찾거나 의복을 착용 혹은 탈착하며 실내의 온도를 조절하는 등의 행동을 통한 체온조절은 행동성 체온조절이라고 합니다.

 

체온을 일정하게 유지하는 정온동물의 특성으로는 심장이 4실로 나누어져 충분한 산소를 온몸으로 보낼 수 있고 폐에서 물질 교체가 일어납니다. 또한, 체온을 낮추기 위해 땀을 흘리거나 호흡을 많이 하며 열을 빼앗기지 않기 위해 몸을 보호해주는 털이나 깃털 같은 것들이 있습니다.

 

동물의 체온은 외부 환경에 영향을 받습니다. 열은 고온부에서 저온부로 이동하기 때문에 주변 온도가 체온보다 낮은 경우 정온동물은 체온을 외부 환경에 빼앗기게 됩니다. 따라서 온도 조절 작용은 많은 에너지가 필요하지만 정온동물에 꼭 필요합니다. 포유류의 경우 36~38℃, 조류의 경우 39~42℃를 유지하기 위해 태양 주변으로 이동하여 체온을 조절하거나, 뛰거나 몸을 떨어 근육을 움직여서 체온을 유지하고, 호르몬 작용으로 시작되어 재빨리 정상 상태로 되돌리는데 필요한 체열을 제공하는 갈색지방을 활용하기도 합니다. 동물이 가지고 있는 깃털, 털, 지방층은 열 손실을 차단해 주는 역할을 하는데 특히 조류의 경우에는 깃털이 따뜻한 공기층을 만들어 온도를 유지해줍니다.

 

해양 생물의 경우 열 손실의 비율이 육지 생물보다 훨씬 크기 때문에 특별한 열 조절이 필요합니다. 고래의 경우 물에 젖으면 역할을 제대로 하지 못하는 털 대신 두꺼운 지방층으로 열 손실을 차단합니다. 그리고 다른 동물들에 비해 노출 면적이 넓어 열을 많이 빼앗기는 참다랑어의 경우에는 동맥과 정맥의 혈액순환을 통해 심장으로 들어오는 차가운 피를 따뜻하게 유지합니다. 반대로 외부 온도가 지나치게 높은 경우에도 열 조절이 필요한데, 여기에는 발한이 일어나거나 호흡을 헐떡이며 몸의 열을 식히는 동물 뿐 아니라, 몸에 자신의 타액이나 물을 뿌려 온도를 낮추는 코끼리와 같은 동물도 있습니다.