運動中は筋肉で熱が産生されるにも関わらず、寒い環境や冷たい水の中で運動をしていると、低体温症に陥ることがある。そんなスポーツ中の低体温症の発生要因を解明したとこのほど筑波大学、新潟医療福祉大学の研究グループが発表した。

寒冷環境に曝されると、ヒトは暖房をつける、上着を着るといった「行動性」と、血管収縮や震えるなどの「自律性」といった2つの体温調節反応によって、深部体温を約37°Cの一定に保つ。このうち行動性の体温調節反応を起こすには、皮膚表面や体の深部に存在する温度センサーからの温度情報が重要だ。

これまで皮膚の温度感覚は、運動を行うことで鈍くなることが知られていたが、深部体温が低下した低体温時にも同様に生じるかは明らかではなかった。また運動が、皮膚の温度や深部体温の低下によって起こる全身の温度感覚の変化に、どのような影響を及ぼすかについても分かっていなかった。

そこで研究グループは、身体各部からの温度変化の情報を基に生じる温度感覚に着目。運動中に低体温症が生じるメカニズムを解明するために、体温が低下した場合の温度感覚の特徴と運動との関係について検討した。

低強度の運動時の方が安静時よりも感覚鈍く

冷たい水の中に体を入れると、体の深部の温度が徐々に低下する。実験では、このような状況で安静を維持する場合と、低強度の運動をする場合の2つの条件で、皮膚と全身の温度感覚を測定した。その結果、特に体の深部の温度が大きく低下した際の全身の温度感覚は、低強度の運動をしている場合の方が安静を維持している場合よりも鈍くなることが分かった。

つまり、運動をしていると、体温が低下しても「寒い」という感覚を感じにくくなる。これにより、低水温の海や川での水泳や冬季のスポーツ、雪山でのハイキングなどでは体温の低下に気づかず、低体温症に陥ってしまう可能性が考えられる。このような状況を防ぐためには、事前に体温を十分に高めておくことや、寒さを感じる前に上着を着用し体温の低下を防ぐことが重要であることが示唆された。

研究の詳細・若年男性11人が対象

今回の研究では、若年男性11人（24±2歳）を対象とし、体温低下時の胸部皮膚および全身の温度感覚を測定。実験では、下腹部までを18℃の冷水に入れ、座位安静を維持する条件と、半仰臥位姿勢（仰向けの状態から上半身を立ち上げた状態）を取りながら低強度の自転車運動（30-60W）を行う条件に分けて測定を行った。全身の主観的温度感覚は、0（我慢できないほど寒い）～8（我慢できないほど熱い）まで9段階（4が中立）のスケールを用いて測定した。

皮膚の温度感覚は、皮膚温冷覚閾値測定装置を用いて胸部で測定した。胸部皮膚温と同じ温度に設定した測定装置を胸部に押し当て、装置の温度を徐々に低下させていく。研究対象者は、胸部に冷たさを感じた時点でボタンを押し、その時点の装置の温度を測定する。測定開始時の胸部皮膚温と冷たさを感じた時の装置の温度との温度差を皮膚温度感覚の指標として用いた。

いずれの温度感覚測定も、陸上安静時、冷水に浸水後の深部体温が低下し始める以前、深部体温が0.5℃、1.0℃低下した時点の4時点で測定し、安静を維持する条件と低強度の運動を行う条件で比較することで運動が温度感覚に及ぼす影響を検討した。

その結果、胸部の皮膚温度感覚は、いずれの深部体温レベルにおいても安静時と運動時で違いが見られなかった。一方で、全身の温度感覚は、深部体温が1.0℃低下した時点において2つの条件間の差が見られ、低強度の運動を行う条件の方が、深部体温の低下による寒さを感じにくくなっていた。

測定中の深部体温および皮膚温は2つの条件間で差がなかったことから、運動自体もしくは運動によって生じる生理学的変化（例：脳から出る運動指令や運動に伴う呼吸・循環応答など）が温度感覚の鈍化に関連している可能性が示唆された。

今後は、運動によって生じるどのような生理学的変化が温度感覚の鈍化に影響を及ぼしているのか、さらには運動が温度感覚に及ぼす影響に関して、運動強度や運動様式、男女間の差についても検討していくことで、低温環境下での運動時の安全性向上や低体温症発症予防につながると考えられる、と研究グループはまとめている。