Heat and cold as health hazards

暑い環境と寒い環境の両方が人体のストレス反応を引き起こし、心臓血管の問題を引き起こす可能性があります. スポーツ科学部の生理学者であるジャスティン・ローリーと同僚は、最近、科学的研究で両方の要因を調査しました. Journals Scientific Reports and Experimental Physiology に掲載された結果は、現在の複数の世界的な危機に照らして特に興味深いものです。

気候とエネルギーの危機は現在、私たちの時代の最大の課題の 1 つであり、人々の健康に直接的な物理的影響を与えています。 たとえば、気候危機は、より頻繁に、より長く、より激しい熱波を引き起こし、自然災害よりも多くの死者を出している. さらに、エネルギー危機はエネルギーコストの上昇を引き起こし、多くの家庭が暖房の頻度を減らしたり、まったく暖房を使わなかったりしています。

シミュレートされた熱波と低い周囲温度に対する生理学的反応は、ジャスティン・ローリーと彼の研究グループである運動環境生理学研究所、および国際的な科学者とともに 2 つの研究で調査されました。

「両方の研究で、体がさらされる可能性のある現実世界の環境温度を再現し、心血管死の既知の季節変動を説明するのに役立つ生理学的反応を示すことができました」と Lawley 氏は説明します。

熱研究

Horizo​​n 2020 Heat Shield プロジェクトの一環として、Lawley のグループはスロベニアの同僚と協力して、熱波が産業労働者の健康にどのように影響するかを調べました。 7人の男性参加者が、管理された実験室で9日間連続して通常の勤務日を過ごしました.

最初と最後の 3 日間、中央ヨーロッパの夏の通常の気温は、勤務中は 25.1 ~ 25.7 度、休憩中は 21.8 ~ 22.8 度でした。 4 日目から 6 日目は熱波でした。 この期間中、研究者は、作業中は 35.2 ~ 35.8 度、夜の睡眠中を含む休息中は 25.5 ~ 27.1 度の周囲温度を作成しました。 研究全体を通して、参加者は典型的な産業作業をシミュレートするために毎日のタスクを完了しました。

「この研究では、現在の熱波の状態を起立性ストレスと組み合わせてシミュレートするプロトコルを使用しました。これは、姿勢を変えることを意味し、産業労働者の心血管および体温調節ストレスを決定します」と Lawley は説明します。 結果は、比較的穏やかな熱波でも、深部と皮膚の温度が上昇し、皮膚の血流が増加することを示しています。 これらの生理学的反応は、安静時の体の過熱を防ぎますが、立っている間は、心血管系に余分な負担をかける失神を防ぐために、体内温度を防御し、血圧を維持する必要があります。

興味深いことに、これらの反応の多くは熱波が終わった後も持続しており、熱波の影響が残っていることを示唆しています。 「これらの反応は、産業労働者が熱波の間に直面する心臓血管系へのストレスを反映しており、熱中症、失神、さらには潜在的な心血管疾患を持つ人の事故や深刻な医学的合併症による死亡につながる可能性があります」と Lawley 氏は指摘します。

コールドスタディ

別の研究では、Lawley は 11 人の研究者チームと共に、血圧上昇の原因となるメカニズムに特に焦点を当てて、心血管系に対する軽度の寒冷暴露の影響を調べました。 インスブルックの研究者に加えて、イギリスとカナダの科学者も参加しました。

寒さでの血圧上昇を防ぐことは重要であるため、血管抵抗(血管収縮)の上昇が骨格筋の血流の変化によるものなのか、それとも単に皮膚の血流の変化によるものなのかを調べることを目的とした研究です。 インスブルック大学のスポーツ科学部の研究室で、研究者は 34 人の被験者の皮膚温度を通常の 32 ~ 34 度から約 27 度に 10 度の冷風で冷やしました。 . 、別の顔だけが冷やされました。

「体の表面全体が冷やされると、主に皮膚の血管抵抗の増加により血圧が上昇することが観察されましたが、骨格筋内の血管の抵抗もわずかに反射的に増加しました. しかし、もっと重要なことは、顔だけを冷やしたときに、全身の皮膚の血管抵抗が反射的に増加したために、非常によく似た血圧の上昇が見られたことです」と Lawley 氏は説明します。

このように、研究チームは、寒さにさらされたときに血圧が上昇するメカニズムが、体のどの部分が冷えているかによって異なることを示すことができました。 これらのデータは、多くの人々の認識とは反対に、寒さは暑さよりも体にとってさらに危険であるため、寒さへの暴露の潜在的な悪影響を防ぐことについて国民を教育するために重要です.

「あなたが思うかもしれませんが、氷点下の温度では体に重大な反応が引き起こされません。エネルギー危機の間、家を暖められない多くの人々にとって、それは一般的になるでしょう。 体、腕、脚の皮膚を保護するために暖かい服を着ることは一般的に知られていますが、10 度という穏やかな周囲温度であっても、顔を保護することも同様に重要であることを示すことができました」と Lawley 氏は続けます。

極端な効果

どちらの研究も、気候条件が心臓血管系に極端な影響を与える可能性があることを示しています. 気候危機により、熱波によって引き起こされる健康への悪影響が増加する一方で、10 度前後の低温でさえ、これらの研究に参加した若者でさえ、心血管系に重大な悪影響を及ぼす可能性があることは特に驚くべきことです。 これらの調査結果を高齢者や既存の病状を持つ人々に拡張する将来の研究は、これらの新しい環境課題のリスクを軽減するのに確実に役立ちます.

研究

Fisher、JT、Ciuha、U.、Ioannou、LGなど。 シミュレートされた 3 日間の熱波中の整形外科に対する心血管反応。 Sci Rep. 12、19998 (2022)。 https://doi.org/10.1038/s41598-022-24216-3

Mugele, H., Marume, K., Amin, SB, Possnig, C., Kühn, LC, Riehl, L., Pieper, R., Schabbehard, E.-L., Oliver, SJ, Gagnon, D., & Lawley, JS (2022). 寒さにおける血圧の制御:皮膚と骨格筋の血管抵抗の分化。 実験生理学、00、1-12。https://doi.org/10.1113/EP090563

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