冷たい快適さ: エネルギー危機の中で暖かく過ごすための科学 | ヒト生物学

Weは、他の哺乳類や鳥類と同様に吸熱性です。 体温調節機能を使用して、37C ~ 37.5C の一貫した内部体温を維持します。 外部環境が変化すると、「皮膚、血液、筋肉などの組織温度の低下を含む、さまざまな生理学的反応が開始されます」と、ポーツマス大学の極限環境研究所の運動および環境生理学者であるジョセフ・コステロ博士は言います。 「露出が長期間にわたる場合、深部体温の低下も観察される可能性があります。」

体温調節は、心拍数や体温などのプロセスを調節することによって、内部バランス (ホメオスタシス) を維持する脳の奥深くにある構造である視床下部によって制御されます。 体が冷えていることを視床下部が感知すると、皮膚、腺、筋肉、臓器に信号を送り、体を暖かく保ち、重要な臓器を保護する反応を開始します.

体が冷えると、内臓を守ることが第一です。 環境温度が15℃まで下がると、皮膚に近い血管が収縮します。 血流は四肢(手、足、腕、脚、外皮)から体幹に向け直され、臓器を暖かく保護します。 冷感は皮膚から始まります。 特に女性、高齢者、幼児など、特に寒さを感じやすい人がいます。 女性は男性よりも体脂肪が多い。 皮下脂肪の厚い層は内臓を断熱しますが、皮膚や四肢への温かい血液の流れを遮断します. 通常、震えによって熱を生成するための筋肉も少なくなります。 筋肉量が少ないと、基礎代謝率 (食物からエネルギーを燃焼する能力) も低下します。

体が冷えると、血液が四肢から重要な器官に向け直されます。 写真:アラミー

高齢者では、年齢とともに代謝率が低下するため、必要な場所に血液を送り出すことが困難になります。 一方、赤ちゃんについては、Liverpool Women’s NHS Foundation Trust の新生児学者である Chris Dewhurst 博士は次のように述べています。熱ストレスに反応するための代謝メカニズムが十分に発達していません。 「たとえば、赤ちゃんは震えません」と彼は言います。 「彼らはまた、表面積と体重の比率が大きいため、寒くなる可能性が高くなります。」 ただし、赤ちゃんには褐色脂肪があります。これは、冬眠中の動物と同じ種類の脂肪です。 「褐色脂肪はカロリーを使って熱を発生させます」とデューハーストは言います。 通常、筋肉や脳組織を成長させるために使用されるカロリー。

代わりにカロリーを使用して体温を維持すると警告し、成長と脳の発達に影響を与えます. 体温が下がると、通常よりも多くの血液がより狭い空間に送り出されるため、血圧が急上昇します。 体液の量を減らして血圧を下げようとして、腎臓は血液から余分な体液をろ過することで反応するため、尿の回数が増えることがあります。 これを寒冷利尿といいます。 皮膚に血液が不足すると、皮膚が周囲の温度に下がると、青みがかった色合いになる可能性があります. 体が長時間寒さにさらされると、この保護戦略により、体の一部の領域の血流が危険なレベルまで低下する可能性があります。

コア温度

この時点で、体はコア温度を維持するために、より消耗しやすい部分 (指、つま先、耳、鼻、頬) を犠牲にするリスクを冒すという決定を下しました。 皮膚が-2℃まで下がると、体の組織が凍り始めます。 皮膚が凍ると、ワックスのように見え始め、ヒリヒリしたり、ヒリヒリしたりし始め、その後、しびれを感じます. その後、より深い組織が凍結します。 これが凍傷です。 肌が青、灰色、または黒くなることがあります。 -4C では、血液中に氷の結晶が形成されることがあります。 深い凍傷では、皮膚が木のように硬くなることがあります。 筋肉と骨が凍り始めます。

血管を収縮させて深部体温を維持できなくなると、体は震えて熱産生を増加させます。 骨格筋は収縮して熱を発生します。 これは低体温症の最初の症状であり、代謝率、精神的意識、神経伝導、神経筋反応時間、心臓血管系、呼吸器系など、体のすべてのシステムに影響を与えます。 体温が下がると、ろれつが回らない、協調運動障害、記憶喪失が発生します。 深部体温が 32℃ まで下がると、シフトは止まります。 深部体温が 30 ℃ を下回ると、心臓の鼓動が不規則になります。 腎機能フィルター。 液体は、肺の組織と空気層に蓄積します。 29℃で意識を失い、26℃で死に至る。

絶え間なく寒い

適度に寒いだけで、長時間続く場合はどうしますか?たとえば、家を暖めることができませんか? コステロの同僚で環境生理学者のクレア・エグリン博士は、「それほど深刻でない寒さに長時間さらされると、凍傷を負わないような寒さの怪我を負う可能性があります」と述べています。 「凍結しない冷害の症状には、感覚機能の変化、冷感過敏、手足の血管や神経の損傷による痛みなどがあります。 重度の場合、これらの症状は何ヶ月も続く可能性があります。」

冷たい空気は気道を刺激することがあります。
冷たい空気は気道を刺激することがあります。 写真:アラミー

寒いと風邪をひきやすくなる?

冷たい空気を長時間吸い込むと、健康な人でも気道や肺を刺激し、喘息、気管支炎、慢性閉塞性肺疾患などの既存の呼吸器系の問題を悪化させる可能性があります. 息を吸うとき、鼻と口は通常、肺に到達する前に空気を温めて加湿します。 空気が冷たいと、上気道が狭くなり、呼吸が困難になります。 さらに、冷たい空気は暖かい空気よりも水分が少ないため、吸い込むと気道が乾燥します。 「呼吸器感染症は、気温が低いほど大きくなります」と、喘息 + 肺 UK の健康アドバイスの責任者であるエリカ・ラドフォードは言います。 「冬はすでに肺疾患のある人々にとって致命的な時期であり、私たちが最も望んでいないことは、寒さにさらされたために息苦しくて病院に運ばれる人が増えることです。」

暖かく保つ

体温を維持する科学的に証明された方法と、避けるべき老婆の話があります。

  • 帽子をかぶる: 科学者たちは、私たちが頭からよりも体からより多くの熱を失うことを発見しました. ただし、帽子をかぶる価値はあります。体が暖かくても頭が冷えていれば、震えることはありません。 これにより、コア温度が急速に低下します。

  • 摩耗層: 空気を閉じ込めるために薄い層をたくさん置くことは、多くの動物が恩恵を受ける鳥肌としてよく知られている恐怖効果を再現します。各毛包の基部にあります。

  • アクティブになる: 身体活動により筋肉が収縮し、より多くの栄養素が分解され、熱が発生します。 実際、階段を上ったり下ったりするだけで、さらに 200 ワットの熱が発生し、体温が急速に上昇します。 しかし、やりすぎないでください。過熱して発汗し始めると、汗が蒸発して急速に熱が失われる可能性があります。

  • アルコールを飲まないでください: これにより、血液が皮膚の表面に向かって送られますが、コアから離れるため、深部体温が低下し、低体温のリスクが高まります. アルコールは、寒さの知覚だけでなく、自然な震え反応も阻害することがわかっています。

東からの獣として知られる 2018 年 3 月の寒波の間、ロンドン南部のラスキン パークの家々。
東からの獣として知られる 2018 年 3 月の寒波の間、ロンドン南部のラスキン パークの家々。 写真:リチャード・ベイカー/イン・ピクチャーズ/ゲッティ・イメージズ

燃料

ユニバーシティ カレッジ ロンドン (UCL) の専門家によると、この冬、数千人が死亡し、数百万人の子供たちが燃料不足の「蔓延レベル」のために苦しむことになります。 「私たちは未知の領域にいます」と、UCL のシニア リサーチ アソシエイトであり、マーモット レビューの共著者であるタミー ボイス博士は言います。 今まで寒くなかった家が初めて寒くなります。 燃料不足を知らなかった人々は、燃料不足になるでしょう。」 障害者、高齢者、子供が最も大きな打撃を受けるだろうと彼女は付け加え、それは学校の成績や精神的健康だけでなく、身体的健康を含むすべてに影響を与える. 「これで得られる唯一のメリットは、人々が住宅が健康に及ぼす影響に気づき始めたことです」とボイスは言います。

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