तापमान प्राणिशरीराचे : प्राण्यांच्या शरीरातील प्रत्येक कोशिकेत (पेशीत) अपचय प्रक्रियेमुळे (जटिल पदार्थांचे साध्या संयुगात रूपांतर करण्याच्या प्रक्रियेमुळे) उष्णता उत्पन्न होते. या प्रक्रियेत अन्नाचे ऑक्सिडीकरण [→ ऑक्सीडीभवन] अथवा विघटन होऊन ऊर्जा उत्पन्न होते आणि तिच्यामुळे कोशिकेच्या जीवनक्रिया चालू राहतात. प्राण्याच्या शरीराचे तापमान ठराविक मर्यादेच्या खाली आले, तर शरीरातील कोशिका आपले कार्य करू शकत नाहीत आणि प्राणी मरतो.
शरीरात उत्पन्न झालेली उष्णता शरीरातच टिकून न राहता निरनिराळ्या मार्गांनी शरीराबाहेर पडून भोवतालच्या परिसरात पसरते. उष्णता बाहेर पडण्याचे हे निरनिराळे मार्ग प्रारण (तरंगरूपी ऊर्जा), हवेचे प्रवाह, फुफ्फुस व त्वचा यांतील पाण्याचे बाष्पीभवन इ. होत. शरीराच्या पृष्ठभागावरून बाहेर पडणाऱ्या उष्णतेचे प्रमाण सगळ्यांत जास्त असते. निरनिराळ्या मार्गांनी कमी होणाऱ्या उष्णतेची भरपाई प्राणाच्या शरीरात उष्णता उत्पन्न होऊन होते. शरीराचे तापमान नेहमी ठराविक असल्यामुळे नवीन उत्पन्न होणाऱ्या उष्णतेचे प्रमाण नाहीशा होणाऱ्या उष्णतेच्या इतकेच असले पाहिजे, हे उघड आहे पण काही प्राण्यांत उष्णतेच्या उत्पत्तीचे हे प्रमाण पर्यावरणाच्या (परिसराच्या) तापमानाला अनुसरून कमीजास्त होते.
तापमानाच्या नियमनाच्या दृष्टीने प्राण्यांचे सामान्यतः दोन गट पडतात. बहुतेक प्राणी अनियततापी असतात म्हणजे त्यांच्या शरीराच्या तापमानात पर्यावरणाच्या तापमानाला अनुसरून फार चढउतार होतो परंतु ते नेहमी जवळपास पर्यावरणाच्या तापमानाइतके असते. या प्राण्यांना शीतरुधिर (थंड रक्ताचे) प्राणी असेही म्हणतात. पण याबाबतीत एक गोष्ट लक्षात ठेवणे आवश्यक आहे ती ही की, काही अनियततापी प्राण्यांचे विशेषतः उष्ण प्रदेशातील तापमान उच्च असू शकते. दुसरा गट नियततापी प्राण्यांचा असून पर्यावरणाच्या तापमानात बदल होत असला, तरी यांच्या शरीराचे तापमान एका ठराविक पातळीवर स्थिर असते. या गटातील प्राण्यांना उष्णरुधिर (गरम रक्ताचे) प्राणी असेही म्हणतात.
अनियततापी प्राणी : मासे, उभयचर (जमिनीवर आणि पाण्यात राहणारे), सरीसृप (सरपटणारे), कृमी व कीटक हे सगळे अनियततापी अथवा शीतरुधिर प्राणी होत. या प्राण्यांच्या शरीरात तापमानाच्या नियंत्रणाकरिता कोणतीही यंत्रणा नसते. सामान्य बाह्य परिस्थितीमध्ये मोठे फरक होऊन जेव्हा असह्य परिस्थिती उत्पन्न होते (उदा., हिवाळा किंवा उन्हाळा) तेव्हा पुष्कळ प्राणी सुसह्य परिस्थिती शोधण्याकरितास्थलांतर करतात. हिवाळ्यात बेडूक व पुष्कळ कीटक एखाद्या खोल ठिकाणी राहून झोपी जातात. याला शीतनिष्क्रियता (हिवाळ्यात क्रियाशून्य स्थितीत स्वस्थ पडून राहणे) किंवा शीतनिद्रा म्हणतात. या स्थितीत या प्राण्यांच्या शरीराचे तापमान इतके कमी झालेले असते की, त्यांच्या शरीरात चयापचय क्रिया (शरीरात घडून येणाऱ्या भौतिक व रासायनिक घडामोडी) व्यवस्थितपणे चालू राहणे शक्य नसते, त्याच प्रमाणे उन्हाळ्यात बेडूक, काही जातींचे मासे आणि सरीसृप ग्रीष्मनिद्रा [उन्हाळ्यात निष्क्रिय अवस्थेत पडून राहण्याची क्रिया → ग्रीष्मनिष्क्रियता] घेतात. सुसह्य परिस्थिती पुन्हा निर्माण झाली म्हणजे हे प्राणी आपले सामान्य जीवन पुन्हा सुरू करतात.
काही प्राणी तात्पुरते वेगळ्या परिसरात जाऊन शरीराच्या तापमानाचे थोड्या प्रमाणात नियंत्रण करूशकतात. सरडा काही तास उन्हात पडून राहून आपल्या शरीराचे तापमान वाढवू शकतो. शरीर अतिशय गरम झाले, तर तो थंड जागेत सामान्यतः एखाद्या फटीत वा बिळात जातो. वाळवंटातील कासव आपल्या शरीराचे तापमान नेहमी ३१° से. पासून ३७° से. पर्यंत राखण्याचा प्रयत्न करते. पर्यावरणाचे तापमान जेव्हा अधिक असते त्या वेळी ते सावलीत जाते व पर्यावरणाचे तापमान ज्या वेळी कमी असते त्या वेळी ते उन्हात येते.
प्राण्यांच्या शरीराचे तापमान १०॰ से. नी वाढले की, त्यांच्या शरीरातील चयापचय क्रियेचे प्रमाण दुप्पट होते, असे दिसून आले आहे. अशा तऱ्हेने अनियततापी प्राणी त्यांच्या सक्रियतेच्या प्रमाणाचे नियमन करण्याकरिता बाह्य तापमानावर अवलंबून असतात. सकाळच्या थंड वेळी टोळ सुस्त असतो पण दिवस जसजसा पुढे सरतो आणि हवा गरम होते तसतसा तो जास्त सक्रिय होतो. बाह्य तापमानावरील या अवलंबनामुळे पुष्कळ कीटकांच्या बाबतीत एक विशेष प्रश्न उपस्थित होतो. ज्या वेळी पर्यावरण अतिशय थंड असते तेव्हा त्यांच्या पंखांचे स्नायू जलद काम करू शकत नाहीत व त्यामुळे त्यांना उडता येत नाही. हा प्रश्न सोडविण्याकरिता काही पतंग एखादा मनुष्य थंडीने जसा कुडकुडत असतो त्याप्रमाणे आपले पंख काही मिनिटे लटलट हलवितात. या हालचालींमुळे पुरेशी उष्णता उत्पन्न होऊन पतंग उडू शकतो.
नियततापी प्राणी : पक्षी आणि स्तनी (सस्तन) हेच काय ते नियततापी प्राणी आहेत. ते आपल्या शरीराचे तापमान स्थिर राखू शकतात त्यात बदल झालाच तर फक्त थोड्या अंशांनी होतो. सस्तन प्राण्यांच्या शरीराच्या तापमानाचे नियंत्रण मुख्यतः मेंदूतील अधोथॅलॅमसाकडून (मोठ्या मेंदूतील थॅलॅमस नावाच्या भागाच्या खालील भागाकडून) केले जाते. शरीराचे तापमान जर अगदी कमी असेल, तर अधोथॅलॅमस शरीरातील स्नायू उद्दीपित करून कापरे उत्पन्न करतो व त्यामुळे जास्त उष्णता उत्पन्न होते. शरीर जर बरेच गरम झाले असेल, तर अधोथॅलॅमस स्वेद ग्रंथींना उत्तेजित करून त्यांना जास्त कार्यप्रवण करतो यामुळे घाम येऊन त्याच्या बाष्पीभवनाने बरीच उष्णता बाहेर जाते. त्याचप्रमाणे त्वचेला जाणाऱ्या रक्तवाहिन्यांचा विस्तार होऊन त्वचेला रक्ताचा जास्त पुरवठा होतो व रक्तामधूम जास्त उष्णता बाहेर पडते. ज्या प्राण्यांमध्ये स्वेद ग्रंथी नसतात (उदा., कुत्रा) त्या प्राण्यांना घाम येत नाही. तापमान वाढले की, हे प्राणी जीभ बाहेर काढून धापा टाकू लागतात. तापमान–नियमनाच्या वर सांगितलेल्या यंत्रणांखेरीज सस्तन प्राण्यांच्या शरीरावर दाट केस, लोकर आणि त्वचेखाली वसा–ऊतकाचा (स्निग्ध पदार्थयुक्त कोशिकांच्या समूहाचा) थर असल्यामुळे ते ऊष्मानिरोधी (उष्णता बाहेर न जाऊ देणारे) असतात. देवमाशासारख्या सस्तन जलचर प्राण्याच्या अंगावर केस नसतात, पण शरीरातील उष्णता राखण्याकरिता त्वचेच्या खाली चरबीचा एक जाड थर असतो.
मार्मोट, रॅकून, कित्येक खारी, वटवाघळे व कधीकधी अस्वले यांच्यासारखे सस्तन प्राणी उन्हाळ्यात निययतापी असतात पण हिवाळ्यात ते अनियततापी होतात. ते निवाऱ्याची जागा शोधून त्या ठिकाणी निपचित पडून राहतात. या अवस्थेत शरीराचे तापमान पुष्कळच कमी होते, हृदयाची क्रिया अतिशय मंदावते आणि श्वसनक्रिया जवळजवळ बंद पडते, ही स्थिती शीतनिद्राच होय [→ शीतनिष्क्रियता].
पक्ष्यांच्या शरीराचे तापमान सस्तन प्राण्यांच्या तापमानापेक्षा नेहमी जास्त (४०°–४२° से.) असते. शरीराच्या तापमानाचे नियंत्रण करण्याकरिता पक्ष्यांना त्यांच्या शरीरावरील पिसांच्या आवरणाचा उपयोग होतो. पिसांच्या स्थितीत योग्य तो फरक करून त्यामुळे उष्णतेच्या हानीत बदल करून आणि स्नायूंच्या सक्रियतेने उष्णता उत्पन्न करून ते तापमानाचे नियंत्रण करू शकतात. फुफ्फुसांपासून निघालेल्या वायुकोशांमुळेही शरीराच्या तापमानाचे अंशतः नियमन होते. पक्ष्यांच्या शरीराचे तापमान जर जास्त झाले, तर श्वासोच्छ्‌वासाचे प्रमाण वाढते व ते जोरजोराने श्वासोच्छ्‌वास करू लागतात, यामुळे जास्त उष्णता हवेत जाते.
हिवाळ्यात काही पक्ष्यांना (कापूर पक्षी, गुंगुं करणारे पक्षी वगैरे) शीतनिद्रेसारखी एक प्रकारची गुंगी येते आणि तापमानाचे नियमन करण्याची त्यांची शक्ती नाहीशी होते.
जोशी, मीनाक्षी
मानवी शरीराचे तापमान : मानव हा नियततापी प्राण्यांत मोडतो. परिसरीय तापमानात कितीही बदल झाला, तरी मानवी शरीर आपले तापमान स्थिर ठेवू शकते. बालवयात व वृद्धावस्थेत परिसरीय तापमानाचा अधिक परिणाम होऊ शकतो. स्त्रियांमध्ये ऋतुचक्रापुरते शरीर तापमानात बदल होतात.
मानवी शरीराचे सर्वसाधारण तापमान ३६° ते ३७·५° से. एवढे असते. काही व्यक्तींमध्ये ते नेहमीच ३६° से. असू शकते. तापमानात दैनंदिन बदलही होतात. रात्री २ ते सकाळी ६ या दरम्यान ते सर्वांत कमी असते, तर सायंकाळी ५ ते ८ या दरम्यान ते सर्वोच्च असते. या फरकाचा संबंध शारिरिक हालचालींशी आणि चयापचयाशी असतो. उत्तर रात्रीच्या वेळी या दोन्ही क्रिया अतिमंद झालेल्या असतात म्हणून तापमानही कमीत कमी असते. कायम रात्रपाळी करणाऱ्या कामगारामध्ये शारीरिक तापमान रात्रीच सर्वोच्च आढळते. शरीराच्या सर्व भागांचे तापमान सारखे नसते. बगलेतील तापमान तोंडातील तापमानापेक्षा ०·२° ते ०·४° से. कमी असते. गुदाशयातील तापमानापेक्षा ते ०·५° ते १° से. कमी असते. अंतस्त्यांचे (पोट व छाती यांतील इंद्रियांचे) तापमान बगलेतील तापमानापेक्षा १° ते १·५° से. अधिक असते. यकृताचे तापमान इतर सर्व शरीरभागांपेक्षा जास्त असते. रोहिण्यांतील रक्तापेक्षा नीलांतील रक्ताच्या तापमानात अधिक बदल होत असतात. फुफ्फुसातून जाताना रक्ताचे तापमान कमी होते म्हणून उजव्या निलयातील रक्त डाव्या निलयातील रक्तापेक्षा नेहमी उष्ण असते. त्वचेच्या तापमानात परिसरीय तापमान, हवेतील आर्द्रता, वायुवीजन (हवा खेळती राहण्याची व्यवस्था), अंगावरील कपडे, तसेच त्वचेतील रुधिराभिसरण व घामाचे बाष्पीभवन बदल घडविण्यास कारणीभूत होतात.
नवजात अर्भकांचे तापमान अस्थिर असते. गरम पाण्याने अंघोळ घातल्यास ते वाढते, तर थंड पाण्याने कमी होते. वाढत्या वयाबरोबर तापमान स्थिर होत जाते. जेवणानंतर तापमान थोडे वाढते तसेच व्यायामानंतरही वाढते. जोराच्या व्यायामानंतर ते ४०° से. पर्यंतही वाढते. सर्वसाधारणपणे २७° ते २९° से. शारीरिक तापमान जिवंत राहण्यास अनुरूप असू शकते. ४४° ते ४५° से. तापमान केंद्रीय तंत्रिका तंत्रात [ → तंत्रिका तंत्र] मारक बिघाड करण्यास कारणीभूत होते. अंगावरील कपडे (उन्हाळ्यात वायुवीजन सहज होईल असे मलमलीचे तर हिवाळ्यात ऊब टिकविणारे लोकरीचे गरम), घरबांधणीतील सुधारणा (वातानुकूलन व वायुवीजन व्यवस्था, अतिथंड प्रदेशात घरातील हवा उष्ण ठेवण्याच्या योजना) इत्यादींचा बुद्धीपूर्वक उपयोग करून मानवाला त्याचे शारिरीक तापमान अनुकूलतम ठेवणे शक्य झाले आहे.
मानवी शरीराच्या स्थिर तापमानास एकूण उष्णता उत्पादन आणि एकूण उष्णता नाश यांचे संतुलन कारणीभूत असते. शरीरातील चयापचयात्मक प्रक्रियांमुळे उष्णता उत्पादन सतत चालू असते. परिसरीय अतिथंड हवेमुळे शरीराची सूक्ष्म हालचाल वाढते (थंडी वाजून येणे) व त्यामुळे उष्णता उत्पादन वाढते. व्यायामामुळेही तीच क्रिया होते. आपल्या नकळत स्नायू ताणले जात असतात, त्यापासूनही उष्णता उत्पन्न होते. पुष्कळशी उष्णता शरीरातील चयापचयातील रासायनिक प्रक्रियांमुळे उत्पन्न होते. मूल चयापचयात्मक अवस्थेत (संपूर्ण विश्रांती, योग्य परिसरीय तापमान वगैरे असतानाच्या अवस्थेत) मानवी शरीरात २४ तासांत १,७०० किकॅ. (किलोकॅलरी) उष्णता उत्पन्न होते. सर्वसाधारण शारीरिक हालचाल चालू असताना २४ तासांत जवळजवळ ३००० किकॅ. उष्णता तयार होत असते. तेवढीच उष्णता पुढील कारणांमुळे सारखी नाश पावत असते. (१) प्रारण ( तरंगरूपाने त्वचा आपली उष्णता परिसरात फैलावीत राहणे), संवहन (प्रत्यक्ष त्वचेशी स्पर्श होऊन परिसरात उष्णता शिरणे) आणि संनयन (त्वचेशी संलग्न हवा तापल्यानंतर ती दूर होऊन तिची जागा नव्या थंड हवेने घेणे). (२) बाष्पीभवन : (अ) कळत व नकळत त्वचेतील घामाचे वाफेत रूपांतर होणे आणि (आ) फुफ्फुसांतून बाहेर पडणाऱ्या उच्छ्‌वासाद्वारे वाफ जाणे. ज्यावेळी श्वासातून आत जाणारी हवा कोरडी असते त्या वेळी ती बाहेर पडताना अधिक वाफमिश्रित असते. (३) प्रत्येक वेळी श्वासाबरोबर आत जाणाऱ्या हवेचे तापमान वाढविण्याकरिता काही प्रमाणात शारीरिक उष्णतेचा नाश होत असतो. (४) मूत्र व मल बाहेर पडताना नेहमी उष्ण असतात. एकूण ३,००० किकॅ. उष्णता या कारणांनी नाश पावत असते. त्यांपैकी जवळजवळ ६५% नाश प्रारण, संवहन आणि संनयन यांमुळेच होतो.
उष्णता उत्पादन आणि नाश संतुलित राहण्यामध्ये केंद्रीय तंत्रिका तंत्रातील अधोथॅलॅमसात तापमान–नियंत्रक केंद्र आहे. या केंद्राचा अग्रभाग उष्णता वाढण्यापासून तर पश्च भाग ती कमी होण्यापासून शरीराचे संरक्षण करतात. संतुलनात जंतुसंक्रामण किंवा इतर कारणांमुळे (उदा., ऊष्माघात) बिघाड झाल्यास तापमान सर्वसाधारण तापमानापेक्षा वाढल्यास त्या अवस्थेला ज्वर म्हणतात.
पहा : उष्णताजन्य विकार ज्वर तापाधिक्य व तापन्यूनता.
भालेराव, यं. त्र्यं.
संदर्भ : 1. Houssay, B. A. Ed. Human Physiology, Tokyo, 1955.
2. Keele, C. A. Neil, E. Ed. Samson Weight’s Applied Physiology, London,1962.
“