체온 조절 및 피부 혈류

체온은 심부 및 피부 온도에 대한 신호를 통합하고 조절 수준을 방어하기 위한 효과기 반응을 유도하는 피드백 시스템에 의해 조절됩니다. 주요 효과기 중 하나는 피부 순환입니다. 즉, 따뜻한 혈액이 피부로 전달되는 양을 조절함으로써 신체는 열이 심부에서 표면으로 얼마나 쉽게 전달되어 환경으로 손실될 수 있는지를 제어합니다.

Definition

체온 조절은 통합된 열 신호가 자율신경계 및 행동적 효과기를 유도하는 신체 온도의 피드백 조절이며, 피부(cutaneous) 혈류는 신체 심부에서 피부 표면으로의 대류열 전달을 제어하는 효과기입니다.

Scope

이 주제는 심부 및 피부 온도가 어떻게 감지되고 통합되는지, 자율신경계 효과기를 통해 조절 수준이 어떻게 방어되는지, 특히 혈관수축성 긴장(vasoconstrictor tone)의 철회와 능동적 혈관확장 시스템(active vasodilator system) 모두에 의해 피부 혈류가 어떻게 조절되는지를 다룹니다. 또한 보완적인 반응으로서 행동적 체온 조절에 대해서도 언급합니다. 이는 임상적 또는 환경적 지침이라기보다는 조절 생리학으로 다루어집니다.

Core questions

• 심부 및 피부 온도는 어떻게 감지되고 결합되어 체온을 조절합니까?
• 피부 순환은 어떻게 심부에서 표면으로 열을 이동시킵니까?
• 혈관수축 철회와 능동적 피부 혈관확장은 무엇이 다릅니까?
• 행동은 자율신경계 체온 조절을 어떻게 보완합니까?

Key concepts

• 심부 및 피부 온도 수용체
• 중심 통합 및 조절 온도
• 자율신경계 효과기 반응
• 피부 혈관수축(노르아드레날린성) 및 그 철회
• 능동적 피부 혈관확장
• 심부에서 피부로의 대류열 전달
• 행동적 체온 조절

Mechanisms

피부 및 심부와 중심 부위의 열 구심성 신경(thermal afferents)은 시상하부 통합 영역으로 수렴하며, 이 영역은 현재의 열 상태를 조절 수준과 비교하고 효과기 유출을 조절합니다. 인간의 피부 순환계에서는 대부분의 피부 표면에서 두 가지 별개의 교감신경계가 작동합니다. 즉, 피부 혈류를 증가시키기 위해 긴장이 감소하는 노르아드레날린성 혈관수축 시스템과, 열 스트레스 시 발한과 함께 활성화되어 피부 혈류를 수 배 증가시킬 수 있는 능동적 혈관확장 시스템입니다. 피부 혈류를 증가시키면 심부와 피부 사이의 온도 기울기가 좁아지고 열이 소산을 위해 표면으로 전달됩니다. 이를 낮추면 열이 보존됩니다. 운동 중에는 심장 박출량을 놓고 피부 순환이 근육과 경쟁하기 때문에 이러한 반응이 조절되며, 행동적 조절(속도, 자세, 의복 또는 환경 변경)은 자율신경계 반응과 함께 작용하여 체온을 방어하는 데 도움을 줍니다.

Clinical relevance

피부 혈류 조절은 사람이 열을 얼마나 효과적으로 발산하는지를 결정하며, 손상된 피부 혈관 반응은 특정 조건 및 전 생애에 걸쳐 열 내성 감소와 관련이 있습니다. 이 항목은 참고를 위한 조절 생리학을 설명하며, 진단 기준이나 관리 조언을 제공하지 않습니다.

Evidence & guidelines

중심 통합 및 피부 혈관 조절에 대한 설명은 기초 심혈관 생리학(Rowell, 1974)과 체온 조절에서의 피부 혈류에 대한 상세한 검토(Charkoudian, 2003), 그리고 피부 혈관확장 및 혈관수축 메커니즘에 대한 검토(Johnson & Kellogg, 2014)를 기반으로 합니다. 운동 중 행동적 체온 조절의 보완적 역할은 Flouris와 Schlader(2015)에 의해 검토되었습니다. 이들은 기술적 검토이며 임상 지침이 아닙니다.

History

인간의 피부가 혈관수축성 긴장의 철회 외에도 능동적이고 신경 매개성 혈관확장 시스템을 가지고 있다는 인식은 20세기 피부 순환 연구에서 비롯되었으며, Rowell의 열 스트레스에 대한 심혈관 조절 연구에서 종합되었습니다. 이후의 검토는 피부 혈관확장 및 혈관수축의 세포 및 신경 메커니즘을 정교화하고 행동적 체온 조절을 전체 조절 체계 내에 위치시켰습니다.

Key figures

• Loring B. Rowell
• Nina Charkoudian
• John M. Johnson
• Andreas D. Flouris

Seminal works

• rowell-1974
• charkoudian-2003
• johnson-2014

Frequently asked questions

피부 혈류를 증가시키는 것이 신체를 식히는 데 어떻게 도움이 됩니까?

심부에서 피부로 더 많은 따뜻한 혈액을 전달하면 피부 온도가 상승하고 더 차가운 표면과의 기울기가 좁아져 열이 피부로 더 쉽게 전달되어 대류, 복사 및 땀의 증발을 통해 손실될 수 있습니다.

피부 혈류는 하나의 메커니즘에 의해 조절됩니까, 아니면 두 가지 메커니즘에 의해 조절됩니까?

대부분의 피부에서는 두 가지 교감신경계가 작용합니다. 노르아드레날린성 혈관수축성 긴장을 줄이면 적당한 혈류 증가가 가능하며, 땀과 함께 열 스트레스 시 활성화되는 별도의 능동적 혈관확장 시스템은 큰 증가를 유발합니다.