温暖化による熱ストレスと熱中症
安藤

満*・山元

昭二**・浅沼信治***（*富山国際大学・**国立環境研究所・***日本農村医学研究所）

摘
要
世界人口の急増と世界経済の発展は地下資源とエネルギー資源を消費し、CO2の大量放出へと結びついている。近年石油の生産量が頭打ちになりつつあると報告されており、温暖化が進む一方主要エネルギー資源が不足することが危惧されている。将来的には枯渇へと進むエネルギー資源ではあるが、現状ではその燃焼によるCO2の人為的増加が、主要な温暖化の原因となっている。
温暖化による気温上昇に加え都市のヒートアイランド現象の加速により、都市域を中心に夏季における熱ストレスが増強し、住民の健康上重要なリスクとなると予想される。特に夏季の猛暑の際は、熱ストレスにより熱中症発生の急増が観察されており、温暖化の健康影響に関して詳細な検討が必要とされる。
温暖化の健康リスクを抑制するための対応策については、幅広い視点での取り組みが必要とされている。将来の世代に新たな重度汚染や健康リスクを負荷する対応策
は、論理的に実施することが困難であるが、技術革新の著しい自然エネルギーの利用拡大や省エネルギーの徹底は現時点での最善の手法と考えられる。
今年８月に起こったフランスの熱波被害の事例からも、猛暑の際の健康リスク低減化のため、直近における予報や警報が必要と考えられる。その際リスクの高い行動特性に及ぼす男女差や年齢差、屋内外気温や居住環境条件とリスク発生状況に関する情報等を付加し広報することが重要と考えられる。
キーワード：温暖化、熱ストレス、熱中症、熱波、ヒートアイランド

１．地球温暖化と人間活動
気候の人為的温暖化を引き起こす最大の要因
は、現代の人類活動による二酸化炭素（CO2）、メタン、亜酸化窒素、ハロカーボンなど「温室効果」
を示す微量気体の大気中濃度の増加である。なかでも急増する世界人口と社会の近代化を支えた物
質的背景である石油・石炭等エネルギー資源の燃焼によるCO2の人為的増加が主要な原因となっている。国連推計による世界人口は、 1950 年の 25
億5千万人から36億人余増え、2003年８月現在63億人を超え、その約 80 ％は開発途上国に居住している。現在、毎年約 7 , 300 万人の規模で増加し続けている世界人口は、 2030 年には中位推計で81 億人を超え、 2050 年には約 91 億人に達し、その 85 ％は現在の開発途上国に居住すると予想されている。急増する世界人口の圧力と経済発展の願望は、大量生産と大量消費に支えられた工業化社会の推進を伴い、地下資源とエネルギー資源の消費を拡大し、温室効果ガスを含む大量の廃棄物
放出へと結びついている。
主要な温室効果ガスであるCO2の人為的増加の原因となっている石油は、現代社会においてエネ
ルギー資源の中で最も重宝されており、世界の消費は増加し続けてきた。キャンベルやサイモンの「オイルピークの研究」によると、 2004 年頃にはついに石油埋蔵量の半分を消費するに至ると予想されている１）。図１に示すように10年後には、石油や天然ガスを含むエネルギー源の全炭化水素生産が減少に転じると予想されている。温暖化が進
み環境が悪化する中で、人類の発展を支えてきた
主要エネルギー資源が枯渇する状況に直面することになる。
将来枯渇が心配されるエネルギー資源ではあるが、その燃焼によるCO2の人為的増加が、温暖化の主要原因となっている。CO2は生物が呼吸により放出する正常なガス成分であるが、火山ガス等
による地核からの放出もあるため進化的スケールの変化は著しい。
地球規模では過去 40 万年間は氷期−間氷期を繰り返しながら、光合成による吸収と呼吸による放出のバランスの上で、180 ppmvから300 ppmvの間で変動している。ハワイのマウナロアの観測が報告された1960年代には既に大気中CO2の蓄積

211

安藤ほか：温暖化による熱ストレスと熱中症

現象について、地球規模の炭素循環の面から議論されてきたが、光合成によるCO2固定の促進の主張もあって、科学的対応はなされなかった。
その後南極やグリーンランドの氷床のガス分
析、メタンや亜酸化窒素等CO2以外の温室効果ガ
スのモニタリング、大気−海洋−陸域間の循環モ
デル（GCM）によるシミュレーションから、将来にわたり大気中CO2の蓄積は加速し温室効果による地球温暖化が予測される事態に至っている。現
在地球温暖化は、気候帯、地域、季節毎に異なった気象現象を伴いながら進行していくと考えられている。影響の及ぶ範囲が極端に広いため、幅広い学問分野からの解析が必要となる。
この目的のため、世界気象機関(WMO)と国連環境計画(UNEP)は、各国政府と協力し「気候変動に関する政府間パネル(IPCC)」を組織した。温室効果ガスの排出シナリオに関する特別報告書(Special Report on Emission Scenario: SRES, 2000)３）

図１に基づくIPCCの予測( 2001 )では、図２に示すよ
うに、地球温暖化に伴う気温上昇は 2100 年に 1 . 4〜 5 . 8 ℃、海面上昇は 9 〜 88 cmとされている。全球平均の上位予測として 2050 年に 2 〜 3 ℃を予測
し、 1996 年の第二次評価報告書の予測より大幅なものとなっている４）。
図３に示すように、今後地表気温は継続的に上昇し、2050年時点には全球平均で0.8℃〜2.6℃、2100年には1.4〜5.8℃の気温上昇があると予測されている。気温上昇に伴い降水量の変化や気象の不安定化が起こるため、淡水資源に依存する自然
環境や農業生産は、地域によっては著しい影響を受けると予測されている。さらに１mの海面上昇が起こった際には、低地への塩水侵入や浸食の拡大による農耕地の消失により、ベトナムで 1 , 710
万人、バングラディシュで 1 , 480 万人など、多くのデルタ地帯で人口移動が必要となると予想されている４）。

世界の石油・天然ガス生産量推移と予想.
（C. J. Campbell, 2002より）(注) 年生産量（Gboe：ギガバーレル石油換算）

図２

212

21世紀における地球温暖化の予想.

地球環境 Vol.８ No.２，211−220（2003）

２．温暖化緩和と京都議定書

図３

世界人口の増加と地球温暖化の推移.

一部試みられていることではあるが、エネル
ギー資源としての石油や天然ガスの生産の余力を補うための石炭燃焼への傾斜は、単位カロリー
当たりの二酸化炭素の排泄量の多さ故に、大気中への二酸化炭素の蓄積を一層増やすこととなる。
また世界中で進行している巨大都市への人口集
中は、地球温暖化に加えて都市のヒートアイラン
ド現象の加速を促進するため、都市住民への長期間の熱ストレスが、暴露人口の規模と暴露期間の長さにおいて、著しく重要なリスクとなると予想される。このため長期間の熱ストレスによる健康影響として、後述する熱中症の発生の他、人の健康にとって重要な生理機能の発達、免疫機能の成熟、細胞機能への影響に対する詳細な検討が必要とされる。
また地球温暖化による気温、湿度、降水量の変化は、開発途上国において死亡原因として寄与度の大きいマラリア等の媒介動物の生態に影響を及ぼす。気温の上昇は媒介動物の代謝を促進するため、吸血性の媒介動物はもっと頻繁に吸血するようになる。したがって吸血回数は増加し、ひいてはマラリア媒介蚊の産卵数を増やし、マラリア原
虫の人への感染を促進する可能性がある。
気温の変化は、分布が気温および湿度により地理的に制限されている多くの媒介動物の分布にも影響を与える。これら媒介動物の生理的機能は至適気温に左右されるため、最低気温の変化は節足動物の生存や越冬に有利に働き、分布の拡大をもたらし、広い地域において住民の健康を脅かす可能性がある。

このような現状を踏まえ「持続可能な開発に関する世界サミット（WSSD）」が、 2002 年８月 26 日
より９月４日まで南アフリカのヨハネスブルグで開催され、京都議定書の締結促進が合意された。日本においても直前の 2002 年６月４日、国会承認を経て京都議定書の締結が閣議決定されている。京都議定書はIPCCの温暖化予測と影響評価を基に、地球温暖化の有効な緩和策について協議し、 1997 年開催された地球温暖化防止京都会
議(COP- 3 )で合意されたものである。温暖化緩和
策は、温室効果ガスの発生源管理と温室効果ガスの吸収源の拡大に分けられる。二酸化炭素、メタン、亜酸化窒素等の温室効果ガスの排出抑制は、
現代のエネルギー供給の中心を占める石油・石炭使用の抑制に直結するため、エネルギー産業、農林業、工業、運輸、家庭などあらゆる分野が、大幅な修正を迫られることになる。
187ヶ国と欧州共同体が参加する国連気候変動枠組条約（UNFCCC）の中心的役割を担う京都議定書は、 2003 年７月時点で 84 ヶ国の国連加盟国によって批准され、111ヶ国の参加を得ている。条
約加盟国は締約国会議（COP）において、「大気中の温室効果ガスの濃度を、気候系に人為的な危険な干渉が起きないレベルにまで安定化させる」ことを目標に協議してきた。表１に示すように、アメリカ合衆国は京都議定書より離脱したが、合衆
国以外の主要先進国と開発途上国の協議の結果、京都議定書の早期発効が基本合意されている。しかし、現在エネルギー資源を巡る国際的緊張のため、ロシアも議定書批准を留保しており、京都議定書発効に必要な「先進国及び市場経済移行国」全
体のCO2の総排出量の55％を越える参加国の批准が得られず、未発効のまま据え置かれている。
エネルギー資源の根幹を成す石油は、 2004 年頃に生産量のピークを迎え、今後世界的な石油資源利用を巡って、熾烈な競争が起こることが予想されており、京都議定書の発効は厳しい局面に立たされている。

表１ 「先進国及び市場経済移行国」の温室効果ガスの削減目標.

213

安藤ほか：温暖化による熱ストレスと熱中症

３．温暖化と熱ストレス
IPCC( 2001 ) ４）によると、地球温暖化は既に起こっており、 20 世紀の間に全球の地表温度は、0.6±0.2℃増加したと結論付けられている。温暖化による気候変化は、地球全域で平均的に進行するのではなく、地域ごとに異なる変化を示すと予想されている。特に健康や生態系への影響の著し
い夏季の気温に関しては、世界各地において既に夏季の異常高温の発生の増加が報告されている。
今夏も（ 2003 年８月前半の２週間）、ヨーロッパ
各地における猛暑が甚だしく、熱ストレスの増強
による健康被害の多発が報告されている。特に最高気温 40 ℃の記録的猛暑に襲われたフランスにおいては、熱ストレスにより高齢者の熱中症発生が相次ぎ、８月中に14,802名に上る死亡事例が起こったと報告されている。
一方日本においては、 2003 年夏季は記録的冷夏とされているが、インド洋に端を発したとされる 1994 年の記録的猛暑以来、近年日本においても夏季の異常高温による健康被害が報告されている。IPCCの報告（ 2001 ）４）やWHOの報告（ 1996 ）５）においても、このような夏季の高温による健康のリスクが予測されており、温暖化に伴う夏季の熱
ストレスによる健康影響が重要課題の一つと位置づけられている。
温暖化による熱ストレス等の直接影響に加え、マラリア等の動物媒介性感染症等の間接影響の評価を行うためには、地域住民の健康影響を精査・解析し、環境温度と健康リスクの関連性を明確にする必要がある ６）−９）。気温との因果関係が明確な疾患である熱中症は、世界的に夏季熱波の際の異常高温下において多発し、適切な対応がなされない場合は高齢者を中心に多数の死亡事例が発生すると報告されている 10）−17）。このため、日本においてもヒートアイランド現象により夏季の暑熱の厳しい東京を中心に、温暖化に伴う熱中症発症のリスクの予測のため解析を進めた。

４．夏季気温と熱中症
熱中症は代表的熱ストレス疾患であり体温調節機能の破綻により起こるが、その発生には外部気温、体内での熱産生、循環系や内分泌系等の生理調節機能が関与している。このため同じ温熱条件下でも、生理調節機能に比較的余力のある若い健常者に比して、調節能に余力のないハイリスク集団（高齢者、乳幼児、疾病罹患者、虚弱者等）において熱中症が多発することが知られている18）,19）。今夏のフランス

214における事態も、ハイリスク集団としての高齢者保護の重要さを示しており、一般住民を対象にした熱中症の疫学調査は社会全体のリスクを検討する上で欠かせない。
日本においても猛暑の際は、熱中症が広範な地域で発生し、対応が遅れた事例では重症化し死亡する事態が生じるため、近年一般情報として広報されるようになりつつある。熱中症の発生は事前の予防策により抑制できるため、一般の人の間でも夏場の熱中症発症に関する関心が高まりつつあると考えられる。
これまでの救急搬送の熱中症患者に関する解析
結果より、日本においては温帯気候下の広範な地域において、日最高気温が 30 ℃を超える日には熱中症の発生がみられ、気温の上昇につれ発生が増加する傾向があることが判明している。近年日最高気温が 35 ℃を超える酷暑日の増加が指摘されているが、このような際には熱中症の発生が急増するため、関連する因子について精査する必要がある。熱中症発生予防策の検討のため、年齢別
発生と発生場所との関連を解析し、熱中症発生の具体的状況を正確に把握する必要がある。
夏季猛暑下の熱ストレスに対しては、人は適切な生理的順化を示す一方、適応破綻により健康障
害を生ずる場合がある。夏季の健康障害の起こる
閾値温度と疾病の関係について把握するため、代表的熱ストレス疾患である熱中症の症例について解析した。ヒートアイランド効果と温暖化の進行により夏季に強い熱ストレスに曝される東京都において、救急搬送症例の収集を行い、性差、年齢差、発生場所について解析を進めた。資料は東京
都消防庁に保存されている救急搬送記録より熱中症の症例を収集しコンピュータ入力後、気象観測
点における同期間の気象データとともに解析に供した。入手データは１日単位で集計し、危険人口として調査地域の年央人口を用い１日発生率を算
出し、気象要因が及ぼす影響を調べた。比較のため一部自治体については、自治体消防防災課の救急搬送記録より熱中症症例を入手し解析した報告より引用した。
熱ストレスに曝される人における暑熱順化と行
動的適応の解析は、健康影響のモデルを完成する上で重要な分析項目である。健康障害の発生する
閾値温度への人の適応能について検討するため、熱中症の症例の収集を行い、気象要因との関連について解析を行った。解析に用いるために東京都において、長期にわたる救急搬送記録を入手し、熱中症発生の性差、年齢差、発生場所について解析した。熱中症は男性の発生率が女性に比べ著地球環境 Vol.８ No.２，211−220（2003）

しく多い特徴があるため20）、男性のリスクについて精査するため、1980年から1995年の16年間（リスク人口：約１億９千万人）、主に男性の熱中症
発生と、日最高気温の関係を年齢階級別に解析した。

５．小児世代の熱中症リスク
０歳〜 14 歳の小児世代は、身体の機能が活発に発達する段階にあり、成人に比べ環境温度に対する生理的適応能力が未熟であるとされている。
また基礎代謝量が高く活動も活発なため、体内での熱産生が旺盛な世代と考えられている。暑熱を避ける行動的適応も十分発達していない面が強く、保護者や教育担当者の慎重な配慮が必要とされている。
図４に示すように、０歳〜 14 歳の小児世代の熱中症発生は、 22 ℃を超える付近より増加し、
32 ℃付近に発生のピークが見られる。この発生動向は、熱中症患者全体の事例において日最高気
温が 30 ℃を超える日に熱中症の発生がみられ、気温の上昇につれ発生が増加する傾向があるのと非常に異なっている。また熱中症患者全体の事例
では、日最高気温が 35 ℃を超える際に熱中症の発生が急増するが、０歳〜 14 歳の小児世代の熱中症発生は 35 ℃を超えて気温が上昇しても増加しない。このことは、先に述べたように小児世代の健康管理が、保護者や学校等の教育担当者の指導下に行われるため、適切な指導が求められる高い気温下では、小児のリスクを伴う行動が制限さ

図４れるためと考えられる。

６．生産年齢層の熱中症リスク
図５に示すように、最も生理的順化の高い生産年齢層（ 15 歳〜 64 歳）においては、熱中症発生は30 ℃を超える付近から増加している。気温の上昇とともに熱中症発生が増加し、 35 ℃を超えると急増している。このことは、この世代においては比較的生理的順化能が高いことを示している。
これまでの研究において、熱中症発生のリスク
は性差が顕著であり、男性のリスクが女性よりも高い。特に生理的順化能の高い生産年齢層（15歳〜64歳）においては、女性に比べ男性のリスクが著しく高く、行動的適応や生理的順化の違いが重要と考えられる。

７．高齢者の熱中症リスク
図６に示すように、熱中症リスクの最も高い高齢者の熱中症発生は、比較的熱ストレスの強くな
い気温 25 ℃付近から増加している。さらに気温の上昇とともに発生が増え、 33 ℃付近で急増する傾向を示す。このことは、生理学的にも指摘されているように、高齢者においては暑熱に対する生理的順化能が弱いため、熱中症のリスクを高くしていることを示している。またこれまでの研究によると、高齢者における熱中症発生のリスクには男女差が少なく、女性においても 65 歳以上の高齢者のリスクは、同世代の男性に類似した熱中０〜14歳の年齢階層における熱中症発生.

215

安藤ほか：温暖化による熱ストレスと熱中症

図５15〜64歳の年齢階層における熱中症発生.

図６65才以上の年齢階層における熱中症発生.

症発生を示している。

８．家屋内外の熱中症リスク
熱中症発生の閾値気温が、年齢階級別に著し
く異なる要因として、発生場所による差が考えられる。このため図７に示すように、年齢別の熱中症発生を、発生場所別に検討し解析した。その結果、全年齢層に渡り、屋内発生に比べ屋外発生が多く、熱中症は屋外における発生件数が全体の約60%を占めていることが判明した。このことか

216

ら、猛暑の際の屋外における行動様式について、詳細な検討が必要であることが示唆される。
夏季の熱ストレス下における人の行動様式については、さらに詳しく精査する必要があるが、年齢毎に屋外活動状況には顕著な差があると考えられる。それにもかかわらず日本における熱中症発生に関しては、全年齢に渡り屋外における発生が家屋内居室における発生に比べ著しく高い。このことは、熱中症発生の予防の際、年齢にかかわらず屋外行動に対する注意が最重要課題であることを示している。

地球環境 Vol.８ No.２，211−220（2003）

９．発生場所別熱中症リスク10．考察

図８に示すように、熱中症は広い年齢階層に渡り発生しているが、発生状況にはかなりの違いが見られる。これまで多くの研究により指摘されているように、学童期の世代は屋外運動中の事故が多い。一方生産年齢の世代では、屋外工事や作業中の熱中症発生が多く、 40 歳〜 59 歳にピークがみられる。 60 歳以上の高齢者においては、道路
歩行中の熱中症発生が多く見られ、年齢により予防対策が異なってくることが想定される。

人の健康は平均的な気象現象よりむしろ、夏季の異常高温、多湿や乾燥のような極端な気象現象
によってより強く影響される。地球温暖化による気温上昇がヒートアイランド現象により夏季の暑
熱の著しい都市域において付加されると、熱ストレスによる身体への負荷は著しく増強すると予想される。温暖化の直接影響としては、夏季の著し
い暑熱による地域住民全体に対する熱ストレスが重要である。夏季の暑熱に関しては、適応能力の低下しつつある高齢者等ハイリスク集団に大きな負荷を加えるため、地域住民の熱中症等の健康リ

図７

年齢階級別の熱中症発生場所.

図８

年齢階級別の詳細な熱中症発生場所.

217

安藤ほか：温暖化による熱ストレスと熱中症

スクを解明し、リスク低減化策を実施することが重要となる。
熱中症関連疾患で救急搬送された症例の解析結果では、日本においては熱中症の発生動向は類似
し、地域差は比較的少ないことが判明している。
熱中症は男性の発生が女性に比べ著しく多い特徴がある20）。15歳未満の年齢層における熱中症の発生は、比較的低い気温から発生しており、保護者や教育担当者による十分な注意と指導が必要とされる。一方この世代においては、気温の上昇に伴う熱中症発生の増加は抑制されており、小児世代の健康管理の特性を現していると考えられる。
生理的順化能の高い生産年齢層（ 15 歳〜 64 歳）に
おいては、女性に比べ男性の発生が著しく高く、行動的適応や生理的順化の違いが重要と考えられる。この世代においては、熱中症発生は 30 ℃付
近から気温の上昇につれ増加し、 35 ℃を超えると急増している。
65 歳以上の高齢者においては、比較的低い気
温から熱中症発生がみられ気温の上昇とともに増加し、 33 ℃付近で急増している。若い世代に比べ高齢者においては暑熱に対する生理的順化能が弱くなりつつあることを示している。女性においても、 65 歳以上の高齢者のリスクは、同世代の男性に類似した熱中症発生を示している20）。この
ように熱中症は、年齢により発生温度（閾値温度）
が明確に異なることが示される。
発生場所との関連では、熱中症は屋外における発生件数が全体の約60%を占めている。夏季における人の行動様式については精査する必要があるが、年齢毎に屋外活動状況には顕著な差があると考えられる。それにもかかわらず日本における熱中症発生に関しては、全年齢に渡り屋外における発生が家屋内居室における発生に比べ著しく高く、屋外行動に対する注意が最重要と考えられる。
アメリカ合衆国における熱波による健康障害の事例では、屋内居室における熱中症発生が最重要視されており、行動様式、生活習慣、家屋状況等の国際的な違いが、重要なリスク要因の違いとして反映していると考えられる。
日本においても、熱中症のハイリスク集団とされる 60 歳以上の高齢者については、屋内居室における発生が20%を超え、かつ年齢とともに増加する傾向がある。このため高齢者については、猛暑下の屋内居住環境のリスクについて精査し、居室の温度環境改善に努める必要がある。
気象予報により熱中症発生の閾値温度を超える
気温を事前に予測できる場合は、熱中症リスク低218減化のため直近における予報や警報が必要と考えられる。その際、年齢階級別に熱中症に至るリス
クの高い行動特性と、屋内外気温や居住環境条件と発生状況に関する情報について、予報に付加し広報することが重要と考えられる。

11．温暖化への対応
温暖化の健康リスクを抑制し、次世代の地球環
境を守ることが必要な時代であるが、その対応策については幅広い視点での取り組みが必要とされている。未来世代に新たな重度汚染や健康リスクを負荷する対応策は、論理的に実施することが困難といえる。技術革新により急速な広がりを示している自然エネルギーの利用拡大や省エネルギーの徹底は、総合的な意味において現時点での最善の手法と考えられる。
極論ではあるが人や自然の生理的適応能の発達を信じて、温暖化の進行を傍観し自然の成り行きに任せるという意見も根強くあるが、これまでの研究結果の多くは、地域住民の明白な適応限界（閾値の存在）を示している。生理的順応に依存できないことが予想される現在、社会的適応を促進
し、温暖化影響を緩和していくことが必須と考えられる。
熱中症発生抑制のためには、猛暑下の屋内外環境のリスクについて精査し、環境改善に努めるとともに、直近における予報や警報が必要と考えられる。その際熱中症発生を伴うリスクの高い行動
特性と環境条件について、予報に付加し広報することが重要と考えられる。
謝辞
本研究に関し、山梨県環境科学研究所入來正躬、富山国際大学石井吉徳両氏のご助言をいただ
いたことに深甚の謝意を表します。

参考文献
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