안위 요구

체온조절에 영향을 미치는 여러 요소 중 열생산 요소로 옳은 것은?

1 땀 분비
2 갑상샘저하
3 새벽 1∼4시
4 피부혈관 확장
5 기초대사율 증가 ✓ 정답

해설

열생산 중추는 시상하부의 후면(posterior hypothalamus)에 있고 기초대사율의 증가, 교감신경 자극, 근육활동, 갑상샘호르몬 생산, 열 등을 통해 이루어진다. 하루 중 새벽 1∼4시의 체온이 가장 낮으며, 땀 분비는 체온을 떨어뜨리기 위한 대처방법이다.

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체온은 열생산(heat production)과 열소실(heat loss)의 균형으로 유지됩니다. 문제에서 묻는 열생산 요소를 판단하려면 각 보기가 어느 쪽에 작용하는지 구분하는 것이 먼저입니다.

열생산을 담당하는 기전

체온을 올리는 쪽, 즉 열생산은 시상하부 뒤쪽(posterior hypothalamus)의 조절을 받으며, 대표적으로 다음 경로들이 관여합니다.

기초대사율(basal metabolic rate, BMR)이 증가하면 세포의 산화적 대사가 활발해지면서 열 발생이 늘어납니다. 갑상샘호르몬은 이 기초대사율을 높이는 핵심 호르몬으로, 세포 내 미토콘드리아의 에너지 대사를 촉진해 열생산을 증가시킵니다. 근거 자료에서도 갑상샘호르몬이 obligatory thermogenesis의 주요 호르몬 조절자로 제시되어 있습니다 ^[3]. 따라서 기초대사율 증가는 열생산 요소에 해당합니다.

또한 교감신경이 자극되면 카테콜아민이 분비되고, 이는 갈색지방조직(brown adipose tissue)의 미토콘드리아에서 비전율 열생산(nonshivering thermogenesis)을 일으킵니다 ^[2]^[4]. 근육이 떨리는 전율(shivering)이나 자발적 근육 활동도 열을 만드는 중요한 기전입니다.

보기별 감별

보기	구분	기전 요약
1. 땀 분비	열소실	땀이 증발하며 피부 표면에서 열을 빼앗아 체온을 낮춤
2. 갑상샘저하	열생산 감소	갑상샘호르몬 부족으로 기초대사율이 떨어져 열생산이 줄어듦
3. 새벽 1~4시	일주기 변동	하루 중 체온이 가장 낮은 시간대로, 열생산 요소가 아님
4. 피부혈관 확장	열소실	피부로 가는 혈류가 늘어 복사·전도·대류를 통한 열 방출이 증가함
5. 기초대사율 증가	열생산	세포 대사가 활발해지며 열 발생이 증가함

혼동 주의! 갑상샘저하(hypothyroidism)는 갑상샘호르몬이 부족한 상태이므로 기초대사율이 감소하고 열생산이 줄어 체온이 떨어지는 쪽으로 작용합니다. 갑상샘항진(hyperthyroidism)이 열생산 증가와 연결된다는 점과 반대로 이해해야 합니다.

핵심! 땀 분비와 피부혈관 확장은 모두 체온이 올랐을 때 열을 밖으로 내보내는 열소실 기전입니다. 열생산과 열소실을 묻는 문제는 ‘체온을 올리는가, 내리는가’를 기준으로 먼저 나누면 판단이 쉬워집니다.

미토콘드리아 내막의 uncoupling protein(UCP), 특히 UCP1은 양성자 구배를 ATP 합성 대신 열로 전환시켜 열생산에 직접 기여하는 대표적 효과기(effector)입니다 ^[2]^[3]. 갈색지방조직이 풍부한 신생아에게서 비전율 열생산이 중요한 이유도 이 UCP1 기전 때문입니다. 성인에서는 갈색지방의 양이 적지만, 추위에 반복 노출되면 에너지 소비와 열생산이 증가할 수 있다는 보고도 있습니다 ^[4].

열생산은 기초대사율 증가, 교감신경 자극, 근육 활동, 갑상샘호르몬 작용 등을 통해 이루어지며, 땀 분비와 피부혈관 확장은 열소실에 해당합니다. 하루 중 체온이 가장 낮은 새벽 1~4시는 일주기 리듬에 따른 변동일 뿐 열생산 요소로 분류하지 않습니다.

참고 문헌 (논문 출처)

[2]
New Advances in Adaptive Thermogenesis: UCP1 and Beyond.일반논문Chouchani ET, Kazak L, Spiegelman BM (2019) · DOI: 10.1016/j.cmet.2018.11.002
[3]
Steroids and thermogenesis.일반논문Hampl R, Stárka L, Janský L (2006) · DOI: 10.33549/physiolres.930758
[4]
Cold-induced metabolism.일반논문van Marken Lichtenbelt WD, Daanen HA (2003) · DOI: 10.1097/01.mco.0000078992.96795.5f

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