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英語名：Neural circuitry for thermoregulation、Neural circuitry for body temperature regulation | 英語名：Neural circuitry for thermoregulation、Neural circuitry for body temperature regulation | ||
体温を維持・調節するために機能する、[[温度覚|温度感覚]]情報の伝達・統合ならびに体温調節効果器への指令を行う中枢および末梢の神経回路。ここでは哺乳類の体温調節の神経回路を扱う。 | |||
人間を含めた哺乳動物（[[恒温動物]] | 人間を含めた哺乳動物（[[恒温動物]]）では、体温を一定に保つために、体内から環境中への熱の放散を調節し、必要な時には体内で積極的に熱を産生する。また、感染が起こった時には発熱を起こし、体温を病原体の増殖至適温度域よりも高くすることで、その増殖を抑制する。こうした生体の反応は、脳内の体温調節中枢を司令塔とする中枢神経システムが、末梢の様々な効果器へ指令することによって惹起される。体温調節中枢は、[[視床下部]]の最吻側に位置する[[視索前野]]（preoptic area）と呼ばれる領域にあり、感染時の発熱を指令する発熱中枢でもある<ref name="ref1"><pubmed>21900642</pubmed></ref><ref name="ref2"><pubmed>18469069</pubmed></ref>。 | ||
== 体温調節反応の種類 == | == 体温調節反応の種類 == | ||
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[[Image:Thermoregulation1.jpg|thumb|right|400px|自律性体温調節反応の種類<ref>'''中村和弘'''<br>体温調節の中枢神経機構<br>''日本臨牀'':2012 in press</ref>。非蒸散性熱放散反応のみで体温を維持できる環境温度域を温熱的中性域という。]] | [[Image:Thermoregulation1.jpg|thumb|right|400px|自律性体温調節反応の種類<ref>'''中村和弘'''<br>体温調節の中枢神経機構<br>''日本臨牀'':2012 in press</ref>。非蒸散性熱放散反応のみで体温を維持できる環境温度域を温熱的中性域という。]] | ||
自律性体温調節反応は、体温を維持・調節するために、自律性臓器・器官を効果器として行われる生理反応であり、意識にのぼらない[[随意運動と不随意運動|不随意反応]]である。自律性体温調節反応には、体内で熱の産生を行う反応（熱産生反応）と環境中への体熱の放散を調節する反応（熱放散反応）がある。 | |||
===== 熱産生反応 ===== | ===== 熱産生反応 ===== | ||
体内の熱は、様々な化学反応や筋運動の副産物として産生されるが、それに加えて、体温調節を目的とした積極的な熱の産生が、主に褐色脂肪組織と骨格筋で行われる。褐色脂肪組織は[[交感神経|交感神経系]]による強い支配を受け、代謝性（非ふるえ）熱産生が起こる。骨格筋では、[[運動ニューロン|体性運動神経]]を介したふるえ熱産生（シバリング）が起こる。 | |||
===== 熱放散反応 ===== | ===== 熱放散反応 ===== | ||
体熱の放散の様式には、蒸散性熱放散と非蒸散性熱放散の２種類が存在する。蒸散性熱放散は、体表面の水分が蒸発する際に体熱を気化熱として奪うことを利用して熱の放散を促す反応である。暑熱環境では、人や馬は皮膚の汗腺より分泌した汗を蒸発させることで熱放散を促す。汗腺は交感神経の支配を受けるが、他の効果器とは異なり、[[軸索|神経終末]]からは[[アセチルコリン]]が放出される。ラットやマウスは唾液の分泌量を増やし、それを体表面に塗布する。犬はあえぎ（パンティング）を行うことで、口腔内や気道表面の水分の蒸発量を増加させる。 | |||
非蒸散性熱放散は、水分の蒸発を伴わず、体表面から環境中への熱の伝導や放射による熱放散反応である。非蒸散性熱放散において重要な働きをする器官の代表的なものとしては、皮膚の血管が挙げられる。皮膚血管は主に交感神経による調節を受け、神経終末から放出される[[ノルアドレナリン]]の作用によって血管平滑筋の収縮が起こる。皮膚血管の収縮は皮膚血流の低下につながるため、体表面からの熱の放散が抑制される。一方、交感神経活動が低下すると、皮膚血管の平滑筋が弛緩し、血管径が拡張するので、皮膚血流の増加による体熱の放散促進につながる。また、人間の皮膚血管には、積極的に拡張させる神経も存在することが知られているが、放出される[[神経伝達物質]]など、その実体はよく分かっていない。寒冷環境では鳥肌が立つことがあるが、これも非蒸散性熱放散反応の一種である。猿や犬など、長く豊富な体毛を持つ動物では、立毛筋を収縮させ、毛を立てることで、体毛によって構成される皮膚の外側の空気の層の厚くし、断熱性を高める。人間の皮膚には体毛が少ないので、立毛させることによる断熱効果はほとんどないが、進化上の名残として反応が残っているのである。 | |||
==== 行動性体温調節反応 ==== | ==== 行動性体温調節反応 ==== | ||
行動性体温調節反応は、体温の維持・調節を目的とした、意識的な[[随意運動と不随意運動|随意行動]]を指す。例えば、「体温の維持に適した温度環境に移動する」という行動に加え、「寒いのでコートを羽織る」、「暑いので冷房のスイッチを入れる」などの行動も含まれる。こうした行動の基盤には、暑さ・寒さに起因する[[情動]]が関与すると考えられるが、その中枢神経回路に関する仕組みはほとんど分かっていない。<br> | |||
== 自律性体温調節の指令を行う神経回路 == | == 自律性体温調節の指令を行う神経回路 == | ||