왜 동물의 몸 크기에 따라 심장 박동 수가 달라질까요?
몸 크기와 심장 박동 수의 관계는 생물학적 대사율과 연관됩니다. 이를 통해 에너지 소비와 생존 전략을 이해할 수 있을까요? 큰 몸을 유지하기 위해 필요한 박동 수는 많아지겠죠?
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.
포유류의 범위 내에서라면,
분당 심박수는 오히려 몸집이 커질 수록 줄어듭니다.
쥐의 경우 분당 420회 이상(뒤쥐 같이 매우 작은 쥐는 분당 1000회 까지) 심장이 박동하지만, 고래의 경우는 분당 2~6회의 심박수를 가집니다.
이런 현상에는 여러가지 이유가 있습니다.
작은 동물의 경우 부피 대비 표면적이 큽니다. 그래서 열을 쉽게 잃어버립니다.
이런 열손실을 보상하기 위해서 에너지 생산 속도를 높혀야 합니다.
에너지 생산을 높히려면 산소가 빠르게 공급되어야 하고 그렇기에 심박수 역시 빨라져야 합니다.
또한 몸의 크기가 작은 만큼 심장의 크기도 작습니다. 그래서 한 번의 펌프질로 옮길 수 있는 혈액의 양이 적습니다.
그렇기에 동일한 양의 혈액을 운반히기 위해서 심장이 더 많이 뛰어야 하기 때문에도 심박수가 높다고 할 수 있습니다.
세포의 구조적인 이유로는 심장의 근육을 이루는 단백질 미오신의 미세구조에 차이가 있기 때문에 일어나는 현상이라고 합니다. 몸집이 작은 동물일 수록 더 빠르게 움직이는 미오신을 가집니다.
이 역시 생물이 진화해 오면서 환경에 맞게 가지게된 특성이라고 할 수 있습니다.
보통 몸 크기가 클수록 심장 박동 수는 느려지는 경향이 있습니다. 이는 동물의 생리적 특성과 에너지 소비량과 관련이 있습니다.
작은 동물은 몸 표면적 대비 부피가 커서 열을 쉽게 잃습니다. 따라서 체온을 유지하기 위해 빠른 속도로 에너지를 소비해야 하고, 이를 위해 심장은 더 빠르게 박동하여 온몸에 산소와 영양분을 공급해야 합니다. 또한 작은 동물은 빠르게 성장하며, 이 과정에서 많은 에너지가 필요합니다. 따라서 심장 박동 수가 높아 에너지 공급을 원활하게 합니다.
반면 큰 동물은 몸 표면적 대비 부피가 작아 열을 적게 잃습니다. 따라서 작은 동물에 비해 상대적으로 적은 에너지를 소비해도 됩니다. 또한 큰 동물은 성장 속도가 느리기 때문에 에너지 요구량이 상대적으로 적습니다. 따라서 심장 박동 수도 느려질 수 있습니다.
보통 심장 박동 수와 몸 크기의 관계를 결정하는 요인은 체표면적 대비 부피와 세포크기, 그리고 혈액 순환 속도입니다. 즉, 몸이 작을수록 체표면적 대비 부피가 커서 열 손실이 많아 신진대사율이 높아지고 작은 동물의 세포는 크기가 작아 물질 교환이 활발하게 일어나야 하므로 심장 박동 수가 높아지며 작은 동물은 혈액 순환 속도가 빨라 심장 박동 수가 높아야 하는 것입니다.
몸 크기가 큰 동물은 대사율이 낮아 심장 박동 수가 느려지고, 작은 동물은 대사율이 높아 박동 수가 빨라집니다. 이는 에너지 소비 효율성과 생존 전략에 영향을 미치며, 큰 동물은 느린 박동으로 적은 에너지를 소모하고 작은 동물은 빠른 박동으로 높은 대사율을 유지합니다. 따라서 큰 몸을 유지한다고 해서 심장 박동 수가 많아지지는 않습니다.
안녕하세요. 박창민 수의사입니다. 동물의 몸 크기에 따라 심장 박동수가 다릅니다. 동물의 몸집이.클수록 심장 박동 속도가 느립니다. 감사합니다.
안녕하세요. 김채원 전문가입니다.
동물들은 몸 크기가 클수록 심장박동수가 줄어드는경향이있습니다. 몸의크기가크면 체온유지가 잘되기때문에 대사율이 낮은편입니다. 그래서 몸전체에 산소전달을 비교적 적게할수있고 심장박동속도가 낮아도 생존이가능합니다.
안녕하세요. 이상현 전문가입니다.
큰 동물들은 보통 대사율이 낮아 적은횟수의 심장박동으로도 살아가는것이 가능하지만,
작은동물들은 대사율이 높아 심장이 빨리뛰어주어야합니다.
몸의크기에따라 에너지를 사용하는 효율이 다르기때문입니다.
감사합니다.