最近.万人向けのスポーツが流行っていることを意識するのはいいことですが.勝負の暑さで汗をかくことは健康にいいのでしょうか？ 答えはノーです。 環境の温度と湿度に基づいて.運動の物理的な労力を.熱指数を計算する式に持ち込むことができますが.式はかなり複雑なので.実用的には.運動中の温度と湿度の下で運動のリスクを評価する表を確認することである。 運動中に低体温になると.極度の疲労に加え.血液温度も上昇し.細胞内タンパク質の変性が起こり.代謝経路が遮断されます。また.高温は血管の内皮を直接傷つけ.びまん性血管内凝固を起こし.血管の透過性に影響を与えることも。 また.運動時の過呼吸による呼吸性アルカローシスは.代謝性乳酸アシドーシスが細胞を直接傷つける能力を高めるため.急性腎尿細管壊死.肝ショック.消化管粘膜からの出血などが起こることがあります。 極端な場合は.労作性熱中症.あるいは運動性ヒートショックと呼ばれる状態になります。 熱中症は.ヒートショックや熱けいれんとも呼ばれ.高温により体温調節機能が障害され.体内に過剰な熱が蓄積され.その結果.神経器官に障害が生じることをいいます。 熱射病の等級付けでは.重症熱射病となります。 この病気は.通常.高温に加え高湿度を伴う夏に発生します。 これは.常にうだるような暑さのために皮膚の熱が奪われ.赤外線や紫外線が皮膚を透過して筋肉の深層部まで到達し.体の放熱が妨げられるためです。 その結果.全身の臓器や組織の機能に影響を及ぼし.局所的な筋肉のけいれん.高熱.汗をかかない.口の渇き.昏睡.血圧の上昇.せき.ぜんそく.呼吸困難.そして熱中症の中でも最も深刻な呼吸不全に至る。 暑い環境での身体活動や非身体活動は.この重症の熱中症の引き金となります。 迅速かつ適切に治療しなければ.死亡率は40～50％と高くなります。 暑いときには.大量の発汗と混乱が見られたら.いったん冷やすことに注意を払う必要があります。 暑い中で意識がない人がいたら.すぐに風通しのよい涼しい場所に運び.冷たい水をかけて意識のない人の体温を下げます。徴候や症状としては.局所的な筋肉のけいれん.高熱.汗をかかない.口の渇き.昏睡.血圧の上昇.咳.喘息.息苦しさ.そして熱中症の中でも最も深刻な呼吸不全になることもあります。 また.高体温による血管の閉塞で筋融解を起こすこともごく稀にあります。 筋低酸素横紋筋融解症筋細胞は毒性物質を産生し.腎臓の障害につながる。 日射病と熱射病は.純粋に物理的な原因による体温調節機能障害による急性疾患であり.区別することが重要である。 日射病は.頭部に直射日光が当たることで脳や髄膜がうっ血し.出血することで神経機能障害を起こします。 熱中症は.外気温が高く.湿度が高いために.熱の産生や吸収が亢進したり.熱の放散が減少したりして.体内に熱が蓄積されることで起こります。 臨床用語では熱中症といいます。 初期には.抑うつ.手足の脱力.不安定な歩行.運動失調.凝視.眼球突出.発汗などがあります。 心不全.静脈狭窄.弱い脈拍.速い呼吸.リズムの乱れ.ビオ呼吸やチェンシュロス呼吸.体温上昇.皮膚の乾燥.発汗がほとんどない.興奮.激しい痙攣やけいれん.そして急死。 熱中症：体温が40℃まで上昇するものが多く.精神的に落ち込む.動作が遅い.歩調が不安定.呼吸が速くなる.全身に汗をかく.涼しいところで止まって水を飲む.体温が41℃になると.精神的に落ち込みが深まる.立ち方が不安定.時々短時間の興奮や落ち着きのない様子が現れる.あわてる.しかしすぐに抑制へと変化する：発汗が止まる.皮膚温度が熱い.呼吸困難.頻繁で急速.鼻孔が開く.両肋骨がばたばたと動くまたは 動悸は亢進し.脈は速く.1分間に100拍以上にもなる。 体温が42℃になると.昏睡.意識消失.手足の掻痒.浅い呼吸.不整脈.手に感じない弱い脈.結膜チアノーゼ.濃い血液.口からの泡立ち.痙攣発作時の死亡などが見られるようになる。 熱中症は.致死的な熱中症で.主な臨床症状は.体芯温が高い（40℃～47℃）.皮膚熱の乾燥.不注意.記憶喪失.せん妄.痙攣.昏睡などの中枢神経系の異常で.重症例では多臓器機能障害症候群（MODS）を起こすことがある。 疫学的データによると.夏の熱波（気温32℃.持続時間3d以上）の時.米国の都市住民の熱中症発症率は176/10万人から265/10万人.熱帯・亜熱帯に位置するサウジアラビアでは住民の熱中症発症率は250/10万人にもなる。地球温暖化.熱波襲来の頻度と強度は年々増しており.その対策として.積極的に備えることが重要である。 地球温暖化が進み.毎年熱波襲来の頻度と強度が増している中.突然の熱中症事象に備えることが重要です。 身体は.中枢神経系と内分泌の調節のもと.循環器系.皮膚.汗腺.内臓の相乗的な働きによって.熱産生と熱損失体温調節のダイナミックなバランスを保っています。 熱ストレスや運動下では.わずかな血温の上昇（< 1℃）が皮膚体温受容器や中枢体温受容器を刺激して熱放散中枢を興奮させ.身体は皮膚の交感神経拡張系の活動を高めて血液を末梢に分配し.皮膚血流（最大6～8L/min）を増加させ.汗腺分泌を増やして放熱を促進.正常体温に保つことができる。 汗の蒸発は.暑い環境下で身体が熱を放散する主な方法であり.汗の蒸発によって生じる温度勾配は.身体の冷却効果に密接に関係しています。 汗の蒸発は.温度（Ta）.空気湿度（Tw）.気流（V）の影響を受けますが.特に相対湿度（RH）が重要です。 RHが高すぎると露点温度が上昇し.分泌される汗の量が蒸発する量よりも多くなるため.体内の水分は多く失われるものの.蒸発する量が少なくなり（汗の分泌がうまくいかない）.熱が蓄積して体温調節に負担がかかることがあります。 熱負荷が身体の放熱能力を上回ると.体温調節中枢に直接ダメージを与え.体温調節機能障害やショック状態に陥ることがあります。 発熱の罹患率および死亡率は約50％で.生存者の7～14％が永久的な中枢神経系障害を受けるが.これは体温上昇の期間.程度および速度.局所循環の変化に直接関係している。 高体温の細胞毒性作用は.広範囲の細胞変性.壊死.出血を引き起こし.脳組織の損傷が最も深刻である。 氷冷生理食塩水で蘇生したラットでは.熱中症後の生存時間は.大腿静脈逆輸入群に比べ頸静脈逆輸入群で有意に長かった。分離ウサギの頸動脈を加熱すると血管平滑筋収縮が起こり.その程度は加熱温度に比例し.熱ストレス下の脳組織温度の高さと脳組織の低灌流が熱中症の原因因子になる可能性が示唆された。 このことから.熱ストレス下での脳組織の高体温と低灌流が.熱中症の原因因子となる可能性が示唆された。 体温調節下での循環動態の対応する変化は.正常体温の維持に重要である。 皮膚交感神経血管拡張/交感神経血管収縮系の機能不全（更年期女性.II型糖尿病患者など）.皮膚血管系の圧力感知反射の調節不全.あるいは代償的な心拍出量の増加が限定的な体温上昇（水分代謝の障害.心血管疾患.薬剤投与など）により.熱ストレスや身体活動の激しい人では.熱調節に支障をきたします（内因性高体温）。 体温調節が乱れ.身体の熱耐性が低下すると.熱ストレスが発熱に発展することがあります。 体内に熱が蓄積すると.1分あたりの心拍出量や換気量が増加し.末梢血管床が拡張して内臓灌流が低下するため.脱水.循環不全.低酸素血症.腸内細菌転位などの急性病理学的変化が生じることがある。 脱水は労作性熱中症の最も一般的な原因因子であり.強い運動状態で体重の1％ごとに脱水すると.015℃から020℃の芯温上昇を引き起こすと言われています。 難治性の低酸素血症と突然の循環虚脱は.しばしば全身性炎症反応症候群（SIRS）.急性呼吸窮迫症候群（ARDS）.重症全身感染症（臓器機能障害を伴う全身感染症）から多臓器機能障害症候群.死へと急速に進行する鍵となります。 腸などの内部組織や臓器は虚血・低酸素状態にあり.酸素フリーラジカルなどの炎症メディエーターの放出を刺激し.炎症反応や粘膜損傷を誘発・関与・増悪させる。 したがって.体温上昇.代謝亢進.大量の発汗がある場合には適時の水分補給が必要であり.水分や電解質のバランスを保ち.体からの汗を十分に蒸発させ.体温調節や血液循環などの生理機能を正常に保つために.高温多湿への曝露を避けるか減らす必要があります。 熱刺激の反復効果は.高温に対する循環器系の代償能力の向上.強い身体活動による心拍数.血圧.体芯温への影響の減少.心拍出量の増加.代謝熱産生の減少や水力バランスの調節などのメカニズムにより身体の熱慣性能力を向上させるレニン-アンジオテンシン-アルドステロン系（RAS）の活性増加.血漿の拡大などによって現れる熱ストレスに対する身体の適応能力.すなわち熱慣性を高めることができます。 汗の分泌量の増加とナトリウム含有量の減少.汗の表面張力の減少.均一な汗の分布と有効蒸発速度の増加；循環血液量の調整を促進し.体液の正常な分布を再確立する；糸球体ろ過率の増加.強い運動による横紋筋融解に対する抵抗力の増加；皮膚温度の低下が著しく低い 皮膚温の低下は体芯温の低下より著しく低いため.熱勾配が大きくなり.熱の放散などが容易になる。 体内のグリコーゲン合成が増加し.糖新生と解糖の速度が低下し.エネルギー消費が減少し.貯蓄が増加し.熱生産が減少します。 また.ヒートトレーニングは.脂肪代謝やミトコンドリアの酸化的リン酸化によって代謝熱産生を減少させ.身体の保護効果を発揮することができます。 熱中症の病態にはサイトカイン（CK）が深く関わっている。 CKの合成と分泌は熱ストレス下で増加し.熱ストレスに伴う炎症反応.組織損傷.修復の媒介と制御に重要な役割を果たす。 インターロイキン（IL）4.IL10.腫瘍壊死因子可溶性受容体などの抗炎症性CKは.発熱や白血球数の増加を緩和し.視床下部下垂体副腎系を刺激し.白血球や血管内皮細胞を活性化して.組織の損傷を防御し修復を促進します。 IL6は熱ストレス下で多方向の生物効果を発揮し.炎症性サイトカインのレベルを制御し.肝細胞の急性期反応性タンパク質の合成を促進し.それによってタンパク質ヒドロラーゼによる過剰な組織損傷を抑制し.感染.出血.損傷に対する身体の抵抗力を高めるなどのメカニズムにより.局所および全身の炎症を緩和することができます。 また.熱ストレス反応は.体内のマクロファージなどの炎症細胞から腫瘍壊死因子（TNF）やIL1βなどの炎症性サイトカインの放出を促し.さらにマクロファージ.顆粒球.リンパ球.内皮細胞を刺激・活性化し.内因性抗炎症メディエーターの打ち消し効果よりも大きい炎症メディエーターを大量に放出し.炎症メディエーターを介した増幅反応のカスケードを形成して全身性炎症反応症候群.あるいは多発している 器官機能障害症候群である。 労作性熱中症（EXHS）患者におけるCKと走化性サイトカインの研究から.労作性熱中症の急性期には.炎症性サイトカイン（IL1β.TNFα.IL6など）.ヘルパーT細胞（TH）TH1のCK（INFγ.IL2Rなど）.単球走化性蛋白1.RANTESが著しく増加します。CKまたは簡易急性生理学スコア( CKや簡易急性生理スコア（SAPS）のレベルは.高体温の程度とは相関しなかったが.IL6.INFγ.IL2R.MCP1のレベルはSAPSと正の相関があり.急性期の労作性膿胸症の重症度を評価する参考指標となり得る。 強い運動に対する身体の反応の急性期における筋細胞（単球は除く）のIL6遺伝子発現レベルの上昇は.炎症の初期トリガー範囲の制限を示唆していると考えられる。 熱中症における全身性の炎症反応の広がりと制御不能は.感染症に対する全身性反応の発現と多くの類似点がある。cKはまた.体温調節系に作用して調節点を上にずらし.血管の緊張を変化させて急性高血圧のような反応を引き起こすことがある。 腸管は.炎症.発熱.多臓器不全症候群の発症の駆動器官となりうる。 霊長類（サル）を用いた研究では.高温多湿下（Ta：41℃.RH：100%）で体核温度を受動的に40℃まで上昇させると.エンドトキシンが腸から血液に入り.血漿中のエンドトキシン濃度は体核温度と正の相関があり.43℃で最大値に達し.心拍数と血圧が急激に低下して循環不全が急速に起こることが示されています。 同じ動物に内毒素血症を誘発したところ.熱ストレス時の血漿中エンドトキシン濃度は.抗エンドトキシン抗体前処理群が対照群より有意に低く.生存時間は有意に長く.熱ストレス下の内毒素血症は突然の循環不全と密接な関係があることが示唆されました。 一方.内毒素血症ラットの体細胞核温度（18℃~27℃）を下げると.肺胞マクロファージからの炎症性メディエーターの放出を抑制し.抗炎症メディエーターの放出を誘導し.NFkBを活性化して炎症性メディエーターを介したカスケード増幅反応を回避できる。 高温は内皮細胞の損傷とDICの発症につながる。内皮は.血管の弾力性と透過性を正常に保ち.白血球の運動性を調節し.血液凝固促進と抗凝固のバランスを保つという重要な役割を担っている。 発熱患者の血中における遺伝性偽血友病因子抗原.一酸化窒素代謝産物.可溶性Eセレクチンの濃度の上昇は.高温が血管内凝固につながり.血管透過性を高め.細胞表面の接着分子の発現とその可溶型の脱落を増大させることを示唆する。 エンドトキシン.TNFα.IL1が内皮細胞や単球に組織因子を大量に発現させ.外因性凝固経路を活性化しトロンビン合成を増加させる。内因性抗凝固物質のプロテインC（PC）.プロテインS.アンチトロンビンIII（ATIII）のレベルが著しく低下し.トロンビン-アンチトロンビン複合体や可溶性フィブリンモノマーが現れ.凝固系を活性化することが知られている。 活性化した凝固系は.複数のリンクを通じて炎症反応と相互作用し.炎症性サイトカインが内皮のプロテインC受容体やトロンビン制御タンパク質の発現を阻害し.抗凝固のプロテインC経路を阻害する。 熱ストレスは.Dダイマー値の上昇とフィブリノゲン値の低下によって証明されるように.線溶亢進を引き起こすことがあります。 核温度を正常範囲まで下げると.線溶は抑制されるが.凝固系の活性化やさらなる凝固促進反応は抑制されず.全身感染症における異常凝固-抗凝固-線溶のパターンと同様である。 細胞の熱ストレス応答は.熱ショックタンパク質（またはストレスタンパク質）の合成または合成を増加させることができる。 熱ストレスはタンパク質の構造的損傷を引き起こし.熱ショックタンパク質の結合部位を露出させます。熱ショックタンパク質は損傷したタンパク質に結合し.遊離の熱ショック転写因子（HSF）を放出し.熱ショックタンパク質の転写合成を開始します。 増加した熱ショックタンパク質は.タンパク質を適切に折り.移動.維持.分解し.損傷タンパク質の修復と除去を促進し.細胞が熱.虚血や低酸素.エンドトキシンによって損傷を受けることを防ぐのに役立ちます 遺伝子の転写レベルや特異的な抗体が熱ショックタンパク質の合成を阻害し.細胞の耐熱性を低下させ.感受性を高める。 エンドトキシンは.熱ストレスマウスと非熱ストレスマウス（コントロール）の両方で炎症反応を媒介したが.熱ストレス処理したエンドトキシン血症マウスはコントロール群より有意に早く治癒したことから.熱ショックタンパク質はマウスのエンドトキシンに対する耐性と治癒速度を高める可能性が示唆された。 熱ストレス処理マウスは.熱ショックタンパク質90の合成などのメカニズムにより.エンドトキシンによって変化した血管透過性を緩和し.炎症メディエーターであるTNFαの放出を抑制することができた。 高齢.暑熱慣性の欠如.遺伝子多型などの要因により.熱ショックタンパク質の発現異常やレベルが低下し.熱ストレスによる発熱の素因となる可能性があります。