2023/05/17
暑さ対策セミナー
おおさか気候変動適応センター
大阪府立環境農林水産総合研究所

子どもの熱放散反応特性と熱中症予防策

井上芳光

大阪国際大学 名誉教授

地球温暖化
ヒートアイランド

熱中症の増加世界，日本，東京の夏（6月〜8月）における平均気温差（1900年から）日本の熱中症死亡者数（1968年〜2016年）
死亡数：1745名

東京

日本

世界

図1-17 世界，日本，東京の夏（6月〜8月）の平均気温偏差（1900年からの偏差） （気象庁資料から，5年移動平均）
熱中症環境保健マニュアル 2018，環境省

図1-9 年次別男女別熱中症死亡者数（1968年〜2016年）
熱中症環境保健マニュアル 2018，環境省

死亡者数： 高齢者が80％
発生率： 子ども（小中学生） が高い
年齢を考慮した熱中症予防策

熱中症の病型・症状
暑さによって生じる障害の総称

Ｑ１．人体が設定した深部体温の上限温度は？
Ｑ２． 100ｇの汗蒸発（体重65kg）は深部体温を何度下げるか？

体温調節システムの模式図（井上 ２００４）

体温調節システムと熱中症
熱けいれん（熱失神，熱けいれん，熱疲労，熱射病）

脱水

ｃｃｃ

熱疲労

熱射病

脱力感、疲労感、頭痛、吐き気

意識障害
体温調節機能不全

循環不全

熱失神

血圧低下
（脳血流の低下）子どもは汗っかき？（実験風景）
下肢温浴

ヨウ素でんぷん法（汗腺数の測定）

自転車運動

カプセル換気法（発汗量の測定）

イオントフォレーシス
（発汗促進剤投与）

レーザードップラー血流計（皮膚血流量の測定）

自転車運動総発汗量（g/m2/hr）

600

29℃環境下（WBGT:26℃）

思春期

高強度

１．思春期前児童の発汗機能は未発達である（160-170拍/分）

400

中強度

２．発汗機能は思春期を境に顕著に発達する（130-140拍/分）

低強度（110-120拍/分）

200
7-8

9-10

11-12

13-14

15-16

年齢（歳）

７〜16歳男子における低・中・高強度運動時の総発汗量（体重減少量）（Araki T et al. 1979； 井上2002 改変）

子どもの未発達な発汗機能は多量発汗が要求される条件下で顕著になる
発汗量＝活動汗腺数 ｘ 単一汗腺あたりの汗出力

28℃・45％RH（WBGT:23℃）
30分間，自転車運動

子ども
若年成人

(mg/cm2/min)
1.2

平均発汗量（前額，胸，背，前腕，大腿）0.8*（１１歳前後）

0.4

03550

65

%VO2max（Inoue Y et al. 2002）

28℃・45％RH（WBGT:23℃）
30分間，自転車運動
活動汗腺数（前額，胸，背，前腕，大腿）(glands/cm2)

120

*

*

160

子ども
若年成人

*

80
400(μg/gland/min)

12

単一汗腺あたりの汗出力

子どもの少ない発汗量は，活動汗腺数ではなく，低い単一汗腺あたりの汗出力（小さな汗腺サイズand/or
低いコリン感受性を意味する）に起因する.

（前額，胸，背，前腕，大腿）
84

*

*

*

03550%VO2max

65（Inoue Y et al. 2002）

28℃・45％RH（WBGT:23℃）
30分間の65%VO2max自転車運動
（℃）
38.5

直腸温
n.s.

38.0

37.5
子ども

37.0

若年成人

36.5
0

10

20
時間（分）

30

(Inoue Y. et al. 2002)

子どもは発汗機能が劣っているにもかかわらず，成人とほぼ同等に深部体温を調節できる．

子どもは未発達な発汗機能を皮膚血管拡張で代償する（mV） 28℃・45％RH（WBGT:23℃）
65%VO2max
600

皮膚血流量
＊

子ども
若年成人

400

＊

2000

前額

胸背前腕（Inoue Y et al. 2002）(Inoue Y et al. 1997, 1999, 2002)

体表面積・・・体熱を放散するところ
体重・・・体熱を産生するところ子どもの体格特性

体表面積/体重比 （熱放散や熱獲得に影響）
500

1.50倍

（cm2/kg）

400

環境温＜皮膚温
子どもの身体は，物理的に大人より冷めやすい

1.25倍

300
200
100
00510
年齢（歳）

1520

図 １歳〜２０歳男性の体表面積/体重比（国民栄養調査，2018）

環境温＜皮膚温
子どもは彼らの熱放散特性（未発達な発汗機能を皮膚血管の拡張で代償する）と体格特性（大きな体表面積/体重比）により深部体温を成人とほぼ同等に調節できる．

環境温＞皮膚温・子どもの身体（大きな体表面積/体重比）は，物理的に熱しやすい・未発達な発汗機能↓深部体温（生体負担）が大きい？？

vs. 大学ソフトボール女子選手（暑さ指数: 30.7 ℃, 運動強度: 3192±235 steps/h ）暑さ指数↓ （28.7 ℃）

運動強度↓ （1865±69 steps/h）

子ども（１１歳前後）は，若年成人より軽度な内的・外的温熱刺激条件下で活動していた

(ºC)

39.5

直腸温

平均直腸温38.6℃

38.5
37.5

(bts/min)

200

心拍数

160
120
平均心拍数155拍/分

80

9:00

活動
休憩

休憩

10:00

11:00

12:00

昼食休憩

13:00

休憩

14:00

15:00

休憩

16:00

17:00

(o’clock)

図１．少年野球練習時における直腸温と心拍数の経時的変化の一例 （Subj. KR）（井上ら，2002）

真夏のフィールド実験（子ども ｖｓ 成人女子）
平均直腸温
p < 0.05

子ども

発汗量

成人

成人

子ども

直腸温

総発汗量

夏季におけるバスケットボール
or 野球練習時の子ども（n=10）
は，ソフトボール練習時の成人女子（n=6）より軽度な内的 or 外的温熱刺激下で活動していたにもかかわらず，直腸温は成人より高かった．

n.s.

子ども成人

（井上ら，2002）暑熱暴露実験

前額（WBGT 23➜33℃，9-11歳）

発汗量

心拍数

環境温（℃）
454035

環境温＞皮膚温

背胸30

環境温<皮膚温252002040

時間（分）子どもの大きな生理的・主
環境温＞皮膚温条件（暴露後半）では，子どもが成観的生体負担は，低い発汗
人より大きな生理的・主観量による低い蒸散性熱放散的生体負担を示した．と大きな体表面積/体重比による大きな熱獲得に起因したものと考えられる．

温熱感

60

中立

前腕大腿

暑い
非常に暑い

Time (min)(Inoue Y et al. 2009)

発汗機能は未発達

体表面積／体重
子ども＞成人

子どもが真っ赤な顔をして「汗っかき」にみえる場
合には，温熱ストレス（深部体温上昇）が大きくなっていると捉えるべきである．

（井上 2002）
環境温＞皮膚温の条件では，子どもの大きな体表面積/体重比が熱獲得を促進するとともに，未発達な発汗機能が大きく影響し（この環境条件では汗の蒸発が唯一の熱放散経路），子どもの深部体温上昇が若年成人より大きくなる．そのため，真夏には子どもがより一層熱中症ハイリスクグループになる．

高温下での子どもの循環特性
高温暴露（サウナ70℃，20％RH，10分間）において，その終了直後に子ども（２〜５歳，５〜１０歳）では顕著な血圧低下が観察されている（Jokinen etal. 1990）．

↓
これが子どもによく観察される熱失神の原因かもしれない．

皮膚血流量
一回拍出量・血液量

活動筋への血液量（循環負担度が大きい）
高温下運動時において子どもの運動パフォーマンスの低下が大きいことを部分的に説明しているかもしれない（Inoue et al. 2002）．

20子どもの運動トレーニングと発汗能力運動トレーニング（n=271）：
3～6歳児：500m走を2～5回/
週，子どもの運動トレーニング
8～16週間9歳以上：5分間走を3～4回/週，5～7週間
子どもの発汗機能は運動トレーニ
ングで若干亢進したものの，大人ほど期待できないことを示す．
・循環に関連する指標には運動の効果が明らかにされている．
子どもにも日頃から適度に外遊びを奨励し，暑熱順化を促進させましょう（運動の習慣化が将来的に発汗機能の亢進に結び付く）．
(Araki T et al. 1979; 井上 改変 2002)

22

運動トレーニング → 暑さに強くなる（暑熱順化）

環境：40℃
運動：60%VO2max

子どもも暑さに適応する（暑熱順化）が，その速度は成人より遅い．
子どもの暑熱順化データ（１）Bar-Or O （1980）: ２週間，週３回の暑熱プログラム（43℃・21％RHでの軽運動）を負荷した結果，子どもの暑熱順化速度は成人より遅い．
（２）荒木 勉 ら（1990）: 冬季と夏季における暑熱環境下の発汗量の季節差を検討した結果，その季節的変動は子ども（４歳児 ）が成人より小さかった．

１日目からの変化
率

暑熱順化（成人）

血漿量心拍数
運動パフォーマンス
快適感
皮膚温
深部体温
発汗量

暑熱順化の日数（Sawka et al. 2011)25

65%VO2max (33℃, 50%RH)

水分補給↓
深部体温の上昇を抑制
総発汗量（体重減少量）の60-80％の水分補給が奨励されている（日本スポーツ協会）

こまめな飲水ほど直腸温の上昇を抑制する(Montain et al. 1992)

通常

水分補給の奨励脱水 （睡眠不足・体調不良）

発汗量・
皮膚
血流量

深部体温がより上昇⇒熱中症を発症しやすくなる．

深部体温
脱水，睡眠不足，体調不良に伴う発汗量・皮膚血流量の変化の模式図

子どもの水分補給（スポーツ飲料の自由飲水）

子どもの口渇感が劣っているとは考えられず，安全な日常生活のためには，口渇感に応じて自由飲水ができるように指導し，その能力を磨くべきです．

大人：発汗量の60-70%を水分補給した

井上芳光ら，夏季スポーツ活動時における発汗量と水分補給量の年齢差，体力科学51(2):235-244, 2002
練習時間：約3時間30分，対象者年齢：約11歳

塩分補給の重要性

40 mEq/L

皮膚子どもは大人と同等の汗腺の塩分再吸収能力を有しているNa+

エクリン汗腺Na+ 140 mEq/L
Na+

水血管

Na+ 140 mEq/L幼児は衣服の選択・着脱に関する適切な
幼児は衣服の選択・着脱？
知識・行動を身につけていない．

30

y1

まとめ１．子どもが熱中症になりやすい要因（１）発汗機能が未発達（２）体格的特徴（大きな体表面積/体重比）: 環境温＞皮膚温（３）暑熱順化・季節馴化が遅い（４）循環調節（血圧）が未発達
２．子どもの熱中症を防ぐポイント （熱中症環境保健マニュアル2018，環境省）（１）顔色や汗のかき方を観察しましょう
子どもを観察したとき，顔が赤く，ひどい汗をかいている場合には，深部体温がかなり上昇していると推察できるので，涼しい環境下で十分な休息を与えましょう．

（２）適切な飲水行動を学習させましょう
喉の渇きに応じて適度な飲水ができる（自由飲水）能力を磨きましょう．

（３）日頃から暑さに慣れさせましょう
日頃から適度な外遊びを奨励し，暑熱順化を促進させましょう．

（４）服装を選びましょう
幼児は衣服の選択・着脱に関する適切な知識・行動を身につけていない．そのため，保護者や指導者は熱放散を促進する適切な衣服を選択し，環境条件に応じて衣服の着脱を適切に指導しましょう．

スライド 32
y1

YI, 2023/05/17