핵심 해설
이 문제는 체온 조절(Thermoregulation)의 두 가지 핵심 기전, 즉 열 생산(Thermogenesis)과 열 방산(Thermolysis)을 정확히 구분하는 능력을 평가해요. 우리 몸은 시상하부(Hypothalamus)의 체온 조절 중추를 통해 체온을 일정하게 유지하려고 하는데, 추위에 노출되면 열을 보존하고 생산하는 반응이, 더위에 노출되면 열을 발산하는 반응이 일어나요.
핵심 개념 분석 (Key Concept): 추운 환경에서 체온이 떨어지면 체온 조절 중추는 열 생산을 증가시키고 열 손실을 최소화하는 방향으로 신체 반응을 지시해요. 대표적인 열 생산 반응으로는
근육 떨림(오한, Shivering)과
대사율 증가(Increased metabolic rate)가 있고, 열 보존 반응으로는
피부 혈관 수축(Peripheral vasoconstriction)과 행동 변화(예: 몸을 웅크리기) 등이 있어요.
정답 근거 (Answer Rationale):
핵심! 오한(Shivering)은 골격근이 불수의적으로 빠르게 수축과 이완을 반복하는 현상이에요. 근육 세포에서 ATP가 소모될 때 열이 발생하는데, 오한을 통해 대사율을 평소의
4~5배까지 높여 막대한 양의 열을 생산할 수 있어요. 이는 체온을 빠르게 올리는 가장 강력한 열 생산 반응이에요.
오답 분석 (Distractor Analysis):
혼동 주의! ①번 피부 혈관 확장(Vasodilation)과 ②번 땀분비 증가(Sweating)는 모두 체온이 과도하게 높을 때 열을 밖으로 발산시키는
열 방산 반응이에요. 피부 혈관이 확장되면 혈류량이 증가하여 체내 열이 피부 표면으로 전달되고, 땀이 증발하면서 기화열을 빼앗아 체온을 낮춰요. 열 생산 반응이 아니므로 오답이에요.
④번 지방 합성 증가는 장기적인 에너지 저장 과정이지, 추위에 즉각적으로 대응하는 열 생산 기전이 아니에요. 갈색지방조직(Brown adipose tissue)이 비떨림 열 생산(Non-shivering thermogenesis)을 하지만, 이는 지방 '합성'이 아니라 지방 '연소'에 가까운 과정이에요.
⑤번 땀샘 억제는 열 방산을 줄여 체온을 보존하려는 반응일 수 있지만, 그 자체로 열을 '생산'하는 반응은 아니에요.
연관 개념 정리 (Related Concepts): 오한 이외에 갑상선호르몬이나 카테콜아민(에피네프린, 노르에피네프린)에 의한 대사율 증가도 열 생산을 촉진해요. 특히 신생아는 오한 능력이 미숙하여 갈색지방조직을 통한 비떨림 열 생산에 크게 의존해요. 열사병(Heat stroke)이나 저체온증(Hypothermia) 환자의 물리치료 시 체온 조절 능력 저하를 고려한 환경 설정이 중요해요.
개념 정리
| 구분 | 반응 | 기전 | 결과 |
|---|
| 열 생산 | 오한(Shivering) | 골격근의 불수의적 수축으로 ATP 소모 | 체온 상승 |
| 대사율 증가 | 호르몬(에피네프린, 갑상선호르몬) 작용 | 체온 상승 |
| 열 방산 | 피부 혈관 확장 | 교감신경성 콜린성 섬유 활성 | 체온 하강 |
| 땀분비 증가(Sweating) | 땀샘에서 땀 분비 후 증발 | 체온 하강 |
| 열 보존 | 피부 혈관 수축 | 교감신경 활성으로 혈관 수축 | 열 손실 감소 |
한눈에 비교!
혼동 주의! 열 생산(오한, 대사 항진) vs 열 방산(혈관 확장, 땀분비): 추위에 대항하는 능동적 열 생성인지, 더위를 식히기 위한 수동적 열 배출인지 구분하는 것이 핵심이에요. 문제에서 '열 생산 증가'라는 키워드를 보면 근육의 활동이나 대사와 연결지어 생각해야 해요.
국시 빈출 포인트
생리학 파트에서 체온 조절 기전은 매년 꾸준히 출제되는 단골 주제예요. 특히 '추위 노출 시', '더위 노출 시' 나타나는 생리적 반응을 각각 묻는 문제와 오한의 생리적 기전(근육 수축)을 정확히 이해했는지 평가하는 문제가 자주 출제되니, 열 생산과 열 방산 반응을 표로 정리해두면 도움이 돼요.