体温調整の本部は「脳」にある



私たち人間は、体温を一定にキープしようとする生き物です。「暑い」「寒い」など様々な環境の変化がありますが、そんな中でも常に体を適温にするための働きが行われています。

今回は、人間が体温を「どこで」「どのように」調節しているかについて学びましょう。

人間は体温を一定にキープする生き物である


昔、生物の時間に習った記憶がある方もいるかもしれませんが、動物はそれぞれ体温を調節する仕組みが異なります。

「体温の調節」という視点から考えると、動物は大きく分けて2種類で考えることができます。それは、外が何度であってもほとんど自分の体温が変化しない「恒温動物」と、外の気温に合わせて自分の体温も変動してしまう「変温動物」です。

人間は、外がどんな環境であってもほとんど体温が変化しない「恒温動物」の仲間に入ります。そのため、どんなに暑い日でも寒い日でも、体温はおよそ36℃〜37℃に保たれています。

しかし、体温を一定にキープするのはとてもエネルギーが必要なことです。その証拠に人間は、食物から作った全エネルギーのうちの、なんと75%も体温維持に使っているのです。こうやって一生懸命作り出したエネルギーを使って、私たち人間は体温をキープしています。

体温調節中枢は「脳」にある


体温調整の本部のことを、体温調節中枢といいます。体温調整中枢は脳にあります。正確に言うと、体温調整中枢は「間脳」と呼ばれている部分の「視床下部」にあります。

体温調整の本部は「脳」にある

しかしながら、視床下部が体温をコントロールするためには、「外は今何度なのか」「体温は今何度なのか」などの情報が必要になります。この情報がなければ、そもそも視床下部としては「体温を何度に設定したらよいのか」分かりません。そこで体の中では、視床下部に情報を送るための「受容器」と呼ばれる装置が2つあります。

それは、「深部体温受容器」と「皮膚温受容器」です。

@深部体温受容器

深部体温受容器とは、「体の中心部の体温をモニタリングする装置」のことです。

深部体温受容器は、視床下部〜延髄、脊髄という、まさに人間の神経伝達の核となっている深部に存在しています。そして、人間の中心部で体温をモニタリングし、その情報を体温調整中枢である視床下部に送っているのです。

なお、深部体温受容器で得た情報を視床下部に送るときには、「道」が必要になります。情報を送るための道のことを、「ニューロン」といいます。ニューロンは細胞が寄せ集まってできています。

深部体温受容器から視床下部へ情報を送るためのニューロンは、「温度感受性ニューロン」と呼ばれています。

A皮膚温受容器

皮膚温受容器は、文字通り「皮膚」にあります。皮膚において、「皮膚温や周りの物体の温度をモニタリングする装置」のことを、皮膚温受容器というのです。

皮膚温受容器で感知された温度情報は、ニューロンを通って体温調整中枢である視床下部に送られます。

そして視床下部が、熱を放散させたり抑制させたりといった体温調節を行うよう、各器官に命令するのです。

体温調整中枢の働き


「体の中心部」や「皮膚」でモニタリングされた情報が体温調節中枢に送られて、その後体温が調節されるという一連の流れは分かりましたでしょうか。

それでは次に、「体温調節中枢の働き」についてみていきましょう。体温調節中枢がどのようにして体温を調節するのかについてのお話です。

まず、体温調整中枢である視床下部には、「適温」が設定されています。この適温のことを、「セットポイント」と呼びます。

セットポイントは通常、平熱である37℃前後に設定されています。しかし、例えば感染症などに罹患し体温を高く保たなくてはいけなくなった場合などには、セットポイントが38℃〜39℃に設定されます。

つまり、セットポイントはその時々の体の状態に合わせて設定が変更されるのです。

視床下部では、「セットポイント」と「受容器」から送られてきた温度情報の「差」を把握します。その上で、生体にとって最適な体温に戻すような働きをしています。

例えばセットポイントが37℃だったにも関わらず、受容器が送ってきた温度が37.5℃だったとします。このとき、視床下部はセットポイントである37℃に戻すために、さまざまな指令を出します。

下記の例で、より具体的な視床下部の働きを見てみましょう。
例:北風がびゅーびゅー吹き荒れる寒い日に、視床下部が体温をキープしてくれる働き

@皮膚温受容器である「皮膚」が、「寒い(寒冷)」という情報をキャッチする。この情報は、ニューロンを通って視床下部に送られる。

A視床下部は、寒さに負けずにセットポイントを保つべく、各器官に指令を出す。

この場合では、まず以下のような「熱を作り出す反応」を起こさせる。

・下垂体前葉:甲状腺刺激ホルモンを増加させ、代謝を促進させる。

・副腎髄質:副腎髄質ホルモンの分泌を促進させ、代謝促進、熱産生を促す

・体のふるえ、食欲増加、意識的な運動量の増加(寒い日に手をこすり合わせるなど)

B作り出された熱を外へ逃がさないための反応を起こさせる。

・副腎皮質:熱の放散を少なくするため、皮膚への血流を低下させるべく、ノルアドレナリンが分泌される


「寒い」という情報をキャッチした視床下部がさまざまな指令を出すことにより、体は「セットポイント」を保つことができるのです。

このように、体温調整中枢である視床下部は、体温を「セットポイント」に保つためにさまざまな働きをしています。視床下部の働きにより、私たちは外がどのような環境であっても体温を一定に保つことができているのです。

 

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