Ջերմագոյացում

Ջերմագոյացում, թերմոգենեզ, օրգանիզմում ջերմության գոյացման գործընթաց։ Այն հանդիպում է բոլոր տաքարյուն կենդանիների մոտ և որոշ թերմոգեն բույսերի, օրինակ՝ Վուդու շուշանի (Sauromatum venosum), կամ մեծ ջրային Victoria ցեղի շուշանների մոտ։ Սովորական սոճու գաճաճ մզամուրճը (Arceuthobium americanum) իր սերմերը ջերմագոյացման միջոցով է ցրում։

Տեսակներ 
Կախված նրանից՝ արդյո՞ք ջերմագոյացումն ընդգրկում է մկանային կծկումները, թե՞ ոչ, տարբերում ենք ջերմագոյացման հետևյալ տեսակները։

 Ջերմագոյացում, կախված վարժություններից (EAT)
 Վերժությունների հետ կապ չունեցող ջերմագոյացման (NEAT), էներգիա, որը ծախսվում է ամեն բանի վրա, որը կապված չէ քնի, սննդի կամ սպորտային մարմնամարզության հետ։
 Սննդակարգով ինդուկցված ջերմագոյացում (DIT)

Կրճատումային 
Կրճատումային ջերմագոյացման եղանակներից է դողը, որի դեպքում ջերմություն է արտադրվում, քանի որ դողի ժամանակ ԱԵՖ-ի քիմիական էներգիան վերածվում է կինետիկի և հաճախակի մկանների կծկումը բերում է նրան, որ գրեթե ամբողջ ծախսված էներգիան ցրվում է ջերմության տեսքով։ Դողը նաև օգտագործում են քուն մտած կենդանիները՝ քնի ժամանակ իրենց մարմնի ջերմաստիճանը բարձրացնելու նպատակով։

Ոչ կրճատումային 

Ջերմագոյացումն առանց դողի իրականանում է գորշ ճարպային հյուսվածքում, որն ունեն գրեթե բոլոր ընկերքային կենդանիները (միակ բացառությունը խոզերն են)։ Գորշ ճարպային հյուսվածքն ունի սպեցեֆիկ սպիտակուց՝ թերմոգենին։ Թերմոգենինը նվազեցնում է միտոքոնդրիումի ներքին թաղանթի պրոտոնային գրադիենտը, որն առաջանում է օսիդացիոն ֆոսֆորիլացման ժամանակ։ Իրենք մեծացնում են միտոքոնդրիումների ներքին թաղանթի թափանցելիությունը, ինչի արդյունքում տեղի է ունենում ոչ արդյունավետ էներգագոյացում, քանի որ այն պահպանվում է ո՛չ թե ԱԵՖ-ի տեսքով, այլ ցրվում է, որպես ջերմային էներգիա։ Թերմոգենինը ակտիվանում է գորշ ճարպի ճարպաթթուների միջոցով և պաշարվում է նուկլեոտիդներով։ Ճարպաթթուները ձերբազատվում են հետևյալ ազդանշանային կասկադով՝ նախ, սիմպատիկ նյարդային համակարգի ակտիվացման ժամանակ ձերբազատվում է նորադրենալին, որը կապվում է բետա-3 ադրենընկալիչների հետ, որոնք գտնվում են բջիջների պլազմատիկ թաղանթների վրա։ Սա ակտիվացնում է ադենիլատցիկլազը, որը կատալիոզում է ԱԵՖ-ից ցիկլիկ-ԱՄՖ-ի առաջացումը (ցԱՄՖ)։ ցԱՄՖ-ն ակտիվացնում է պրոտեինկինազ A-ն, ինչի արդյունքում իր ակտիվ C-ենթամիավորներն առանձնանում են R-ենթամիավորներից։ Ակտիվ պրոտեինկինազ A-ն, իր հերթին, ֆոսֆորիլացնում է հորմոն-զգայուն լիպազը և ակտիվացնում իրեն։ Լիպազան եռգլիցերոլները վերածում է ազատ ճարպաթթուների, որոնք ակտիվացնում են թերմոգենինը՝ ընկճելով պուրինային նուկլեոտիդների (ԱԴՖ, ԳԴՖ) կողմից արգելակումը։ Այս ամենի արդյունքում՝ միտքոնոդրիումների ներքին թաղանթի պրոտոնային հոսքը շրջանցնում է ԱԵՖ-սինթեզը, ինչի արդյունքում օքսիդացիոն ֆոսֆորիլացումը փեղեքվում է՝ էներգիան ոչ թե պահպանվում է, այլ ցրվում է ջերմային էներգիայի տեսքով։

Ջերմագոյացումը կարող է կապված լինել նաև նատրիում-կալիումական պոմպից а Ca2-ի արտահոսքով։ Ջերմագոյացումին նպաստում են նաև անպետք ցիկլերը՝ ինչպիսին են, օրինակ, լիպոլիզի և լիպոգենեզի միաժամանակ առաջացումը, կամ գլիկոլիզի և գլյուկոնեոգենեզի միաժամանակ առաջացումը։ Ավելի լայն կոնտեքստում՝ անպետք ցիկլերի վրա կարող են ազդել ակտիվության և հանգստի ցիկլերը՝ որոնցից են, օրինակ, Ամառային ժամանակահատվածի ցիկլը (ցիկլ Summermatter)։ Ջերմագոյացման դադարեցման ժամանակ թերմոգենինն ակտիվանում է, իսկ մնացած ճարպաթթուները հեռանում են օքսիդացման ճանապարհով՝ թույլ տալով բջջին վերադառնալ իր էներգախնայող կարգավիճակին։

Ացետիլխոլինը խթանում է մկանները՝ մեծացնելով նյութափոխանակության արագությունը։ Մարդկանց և մկների՝ ցրտով մակածված ջերմագոյացումը (CIT) պայմանավորող գեները արդեն հայտնի են և հասանելի CITGeneDB

Կարգավորում 
Առանց դողի ջերմագոյացումը հիմնականում կարգավորվում է վահանաձև գեղձի հորմոնով, ինչպես նաև սիմպատիկ նյարդային համակարգով։ Որոշ հորմոնները, ինչպիսին են նորէպինեֆրինը և լեպտինը, կարող են խթանել ջերմագոյացումն՝ ակտիվացնելով սիմպատիկ նյարդային համակարգը։ Ինսուլինի քանակության մեծացումը սսնդից հետո նույնպես կարող է սննդակարգով պայմանավորված ջերմագոյացման պատճառ դառնալ (սննդի ջերմային էֆեկտ)։ Պրոգեստերոնը նույնպես մեծացնում է մարմնի ջերմաստիճանը։

Նայել նաև 

 Ջերմակարգավորում

Ծանոթագրություններ 

Ֆիզիոլոգիա
Ջերմակարգավորում
Նյութափոխանակություն
Թերմոդինամիկական պրոցեսներ
Ամառային երիտասարդական վիքիճամբարի հոդվածներ