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더울 때 땀을 흘리면 왜 체온이 내려가나요?
더울 때 땀을 흘리면 시원해지는 느낌이 드는데, 이게 단순히 물이 증발해서 그런 건지 아니면 몸에서 의도적으로 체온을 조절하는 과정인지 궁금합니다. 추울 때는 왜 몸이 떨리는 건지도 같이 알고 싶어요.
4개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 더울 때 땀을 흘리면 체온이 내려가는 것은 몸이 의도적으로 체온을 조절하는 생리 작용인데요, 이때 물의 증발이라는 물리 현상을 이용하는 것입니다. 사람의 몸은 정상 체온인 약 36.5~37℃를 유지하려고 하는데요, 더운 환경에 있거나 운동을 하면 체온이 올라가는데, 이를 감지한 뇌의 시상하부가 땀샘에 신호를 보내 땀을 분비하도록 합니다. 동시에 피부의 혈관을 확장시켜 피부로 더 많은 혈액이 흐르게 하여 몸속의 열을 피부 표면으로 이동시킵니다. 이때 분비된 땀은 대부분 물로 이루어져 있으며 피부 표면에서 증발하는데요, 물이 액체에서 기체로 변하려면 많은 에너지가 필요한데, 이를 기화열이라고 합니다. 이 에너지를 피부와 혈액에서 가져가기 때문에 피부의 열이 빠져나가고 체온이 내려가는데요, 시원함을 느끼는 직접적인 이유는 땀이 증발하면서 몸의 열을 함께 빼앗아 가기 때문입니다.
다만 땀이 많이 난다고 해서 항상 체온이 잘 내려가는 것은 아닌데요, 습도가 높은 날에는 공기 중에 이미 수증기가 많아 땀이 잘 증발하지 못합니다. 그래서 땀은 많이 흘리지만 기화열에 의한 냉각 효과가 줄어들어 더 덥고 답답하게 느껴지며, 건조한 날에는 땀이 빠르게 증발하여 같은 양의 땀으로도 체온이 더 효과적으로 낮아집니다. 말씀해주신 것처럼 반대로 추울 때 몸이 떠는 것도 체온을 유지하기 위한 생리 작용인데요, 체온이 떨어지면 시상하부는 근육에 매우 빠르고 작은 수축과 이완을 반복하도록 신호를 보냅니다. 이를 떨림이라고 하는데요, 근육이 계속 움직이면 ATP를 분해하면서 열이 발생하므로 체온을 높이는 데 도움이 되며, 특히 추울 때는 피부 혈관이 수축하여 피부로 전달되는 혈액량을 줄임으로써 몸 밖으로 빠져나가는 열도 최소화합니다. 감사합니다.
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채택된 답변더울 때 땀을 흘리고, 추울 때 몸을 떠는 것은 생존을 위한 의도적인 체온 조절 시스템에 의한 것입니다.
먼저 체온이 오르면 뇌의 시상하부가 땀샘에 명령을 내려 의도적으로 땀을 분비합니다. 그럼 피부에 맺힌 땀이 기체로 증발하면서 몸 표면의 뜨거운 열을 함께 빼앗아 가는데, 이 물리적인 증발 냉각 현상 덕분에 우리는 시원함을 느끼고 정상 체온을 유지할 수 있는 것이죠.
반대로 체온이 떨어지면 뇌는 열을 만들기 위해 몸의 근육을 강제로 흔들게 되는데, 우리가 의식하지 않아도 온몸의 근육이 아주 빠르게 수축과 이완을 반복하는 것입니다. 이 과정에서 근육이 마찰하며 엄청난 열이 발생해 떨어지던 체온을 다시 올리게 되죠.
또한 추울 때 닭살이 돋는 것도 피부 근육을 수축시켜 열 방출을 막으려는 방어 기전 중 하나입니다.
안녕하세요, 스라소니199님. 이중철 전문가입니다.
먼저, 우리가 더울 때 땀을 흘리고 추울 때 몸을 떠는 현상은 단순히 일어나는 물리적 변화가 아닙니다. 학창시절 생명과학 시간에 배우는 우리 몸의 상태를 일정하게 유지하려는 성질인 항상성 조절 시스템이 작동한 결과이지요. 뇌 속의 시상하부라는 컨트롤 타워가 의도적으로 지시하는 생물학적 조절 과정과 그 속에 담긴 물리학적 원리를 정리해 답변 드리겠습니다.
1. 더울 때 땀이 체온을 낮추는 물리학과 생물학
더운 환경에 노출되거나 운동을 해서 체온이 올라가면 뇌의 시상하부가 이를 실시간으로 감지해요. 시상하부는 즉시 자율신경계를 통해 전신의 땀샘에 명령을 내려 땀을 분비하도록 의도적으로 지시를 합니다. 이와 동시에 피부 근처의 모세혈관을 확장시켜 혈액 속의 열이 몸 밖으로 잘 방출되도록 도와요. 이렇게 분비된 땀이 체온을 떨어뜨리는 결정적인 비결은 물의 고유한 물리적 특성인 기화열에 있습니다. 물 분자들은 서로를 강하게 당기는 수소 결합으로 묶여 있어서, 액체 상태에서 기체(수증기) 상태로 변할 때 주변으로부터 엄청난 양의 열에너지를 흡수해야 하는데요. 피부 표면에 흐르는 땀이 공기 중으로 증발하는 순간, 우리 피부 표면이 가지고 있던 열에너지를 빼앗아 가기 때문에 체온이 즉각적으로 내려가며 시원함을 느끼게 됩니다. 만약 습도가 너무 높은 날에는 땀은 많이 나는데 증발이 잘 되지 않아 기화열을 빼앗기지 못하므로 온몸이 끈적거리고 더 덥게 느껴지는 것입니다.
2. 추울 때 몸이 떨리는 근육의 열 생산 메커니즘
반대로 주변 온도가 급격히 낮아져 체온이 설정된 기준치 이하로 떨어지면, 시상하부는 몸을 보호하기 위해 정반대의 비상 명령을 내립니다. 이때는 몸 밖으로 나가는 열을 막고, 몸 안에서 새로운 열을 만들어내야 하는데요. 우선 피부 근처의 혈관을 극단적으로 수축시켜 피가 바깥쪽으로 흐르지 못하게 막음으로써 열 방출을 최소화합니다. 추울 때 피부가 창백해지는 이유가 바로 이 때문이기도 하지요. 그 다음으로 시상하부는 체성신경을 자극하여 의지와 상관없이 온몸의 골격근(근육)을 미세하고 빠르게 수축과 이완을 반복하도록 만들어요. 이것이 바로 우리가 겪는 몸의 떨림, 즉 오한 현상입니다.
근육 세포가 빠르게 움직이려면 세포 호흡을 통해 에너지 화폐인 ATP를 다량으로 소비해야 하는데요. 이 과정에서 화학 에너지가 기계적 운동 에너지로 바뀌는데, 이때 대단히 높은 비율로 열에너지가 함께 방출됩니다. 즉, 추울 때 몸을 떠는 것은 자동차 시동을 걸어 엔진을 공회전시키며 히터를 트는 것처럼, 근육을 강제로 운동시켜 부족한 체온을 위로 다시 끌어올리기 위한 우리 몸의 영리한 방어 전략이랍니다.
정리하자면,
더울 때 땀을 흘리는 것은 뇌의 시상하부가 체온을 낮추기 위해 의도적으로 명령을 내린 생물학적 과정이며 분비된 땀이 기체로 변할 때 피부의 열을 빼앗아 가는 기화열이라는 물리적 원리를 이용한 체온 조절 메커니즘이고, 추울 때 몸이 떨리는 것 역시 시상하부의 지시에 따라 골격근을 강제로 빠르게 수축시켜 세포 호흡 과정에서 발생하는 열에너지로 떨어지는 체온을 높이려는 우리 몸의 필수적인 항상성 유지 활동이랍니다.
※ 질문자님을 포함하여 소중한 분들의 건강, 재산과 안전을 지키고, 혹시나 발생할 수 있을 다양한 문제 상황에 놓이지 않기 위해서라도 저를 포함하여 다양한 토픽에서 활동하는 모든 전문가분들의 아하 지식커뮤니티에서의 답변은 예외 없이 참고 용도로만 유용하게 활용하시기 바랍니다.😉
땀은 몸이 의도적으로 체온을 낮추는 조절 작용입니다. 땀이 피부에서 증발할 때 많은 열을 함께 빼앗아 체온이 내려갑니다. 반대로 추우면 근육이 빠르게 떨리며 열을 만들어 체온을 올립니다. 즉, 땀과 떨림은 모두 우리 몸이 약 37도의 체온을 유지하기 위한 자동 조절 기능입니다.