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暑熱労働環境での頚部冷却の効果
橋本典生

日本体育大学体育学部健康学科 教授

高温・高湿度の暑熱環境下での労分な水分補給が伴わない場合、脱水

働は、体温が過度に上昇し、熱中症状態が進行し、それに伴いめまい、などの熱関連障害を引き起こす危険

頭痛、嘔気、倦怠感等の症状が現れ性がある。この状態は、労働者の健る。脱水が一層進行すると、発汗機

康、パフォーマンス、および作業効能が停止し、深部体温がさらに上昇率に悪影響を及ぼす可能性がある。

して 40 度を超えると中枢神経障害

暑熱環境での作業効率と安全性を向による意識障害や多臓器障害による上させるためには、熱ストレスが体重篤な合併症を引き起こすと考えら温調節機構に及ぼす影響を最小限にれている。

はしもと・みつお

1975 年生まれ。98 年早稲田大学理工学部機械工学科卒業。2000 年東京大学大学院工学系研究科精密機械工学専攻修士課程修了。06 年東京慈恵会医科大学医学部医学科卒業。聖抑えることが不可欠である。この課題を解決するための戦略として、頚頚部冷却の概念

路加国際病院にて初期研修終了後に部冷却技術が注目されている。この頚部冷却は、特定の装置や材料座呼吸器内科に入局。12 年から 15技術の暑熱労働環境における効果とを使用して、頚部周辺を冷やす方その影響について検討する。

法である。頚部には、総頚動脈と呼ばれる中枢神経を栄養する太い熱中症の概念動脈が走行している。この総頚動

09 年に東京慈恵会医科大学内科学講年までカリフォルニア大学サンフラ
ン シ ス コ 校（UCSF） に 研 究 留 学。
22 年 4 月より現職。専門は、慢性閉塞性肺疾患（COPD、喘息）であり、COPD 合併サルコペニアやスポーツ喘息などのスポーツ関連の内科

熱中症は、暑熱環境における身体脈を通じて脳に供給される血液の適応の障害によって発生し、幅広い温度を適切に調整することで、中臨床症状の総称である。暑熱環境下

枢神経の温度上昇を効果的に抑制での労働や身体活動は、筋肉活動にすることが可能と考えられている。

環境下での作業時における頚部冷伴う熱発生の急激な増加をもたらこの技術の利用は、労働者の感じ

却 の 効 果 は 注 目 さ れ る 点 で あ り、す。この過程において、人体は体温る不快感の軽減、作業効率の向上、以下の点に焦点を当てて検討する。の上昇を抑制するために発汗によるそして作業中の安全性の強化に寄放熱機構を活用しようとするが、十与すると考えられる。とくに暑熱疾患に興味をもって研究を行っている。修士（工学）、博士（医学）。

頚部冷却の効果

運動の自覚症状（RPE）への影響

RPE（Rate of Perceived Exertion）

温熱感覚への影響

自覚症状（RPE）への影響
重みづけ
（％）

は、労働者が自らの運動や労働にお重みづけ（％）

研究論文 114.0

研究論文 219.1

ける主観的な負荷感を評価するため研究論文 214.7

研究論文 316.6の指標である。近年のメタアナリシ

20.8

スの結果によると、頚部冷却を導入

研究論文 312.512.5

研究論文 1

研究論文 510.4

研究論文 6研究論文 814.913.2

研究論文 712.0

研究論文 913.2

研究論文 810.7

研究論文1015.4

研究論文 4全体

全体

100-2-1

頚部冷却群が優位

0

12

コントロール群が優位することで、暑熱環境下における運動時の RPE スコアが有意に低下することが明らかにされている 1）（図100-2-10

1

頚部冷却群が優位 コントロール群が優位

図 1 頸部冷却の温熱感、自覚症状への影響（メタアナリシス）（文献 1 を元に作図）活用が広がるウェアコン ®️2281）。高温環境下での労働は、労働者に一般的に高い身体的負荷を課す

℃

直腸温39

被験者：男子学生 9 名

37

環境：室温 23℃、湿度 50％と考えられる。そのため、RPE の36

負荷：最大負荷強度の 50％の強度の自転
車エルゴメーター運動を 60 分間

低下は労働者の主観的な労働快適性

秒 18

反応時間38の向上を示唆し、これはとくに持続的な労働や高い環境ストレス下での（年齢 21.4 歳 ±1.1 歳）

条件：全身加温スーツを着用したときと全身冷却スーツを着用したとき

16

全身加温

14

労働において、パフォーマンスの向12上に寄与すると期待される。

10温熱感覚への影響

全身冷却測定：（一定時間経過毎に） 直腸温と（認知機能テストの）反応時間を測定

01530

時間

4560分

図 3 暑熱環境下の活動の認知機能への影響（文献 4 を元に作図）

温熱感覚は、特定の環境下での個人が主観的に感じる暑さや寒さの感脳内温度を上昇させ、それによる認環境下で頸部冷却を併用することは、覚を指し、高温環境下での労働にお知機能の低下を引き起こす危険性が高温に弱い脳の保護に繋がることがいては、この温熱感覚が作業の快適ある。過去の研究では、体温の上昇示唆され、これは暑熱ストレス下で性や効率に直接的な影響を及ぼす可が認知機能に与える影響を調査したの作業の効率や質の低下、ミスの増能性がある。複数の研究によると、ところ、高体温時における認知機加の低減に繋がることが示唆される。

頚部冷却の導入により、運動時に感能の低下が示されている （図 3）。

じる熱に関する不快感が軽減され、この現象は、深部体温の上昇が中枢

頚部冷却技術の導入は、暑熱労働温熱感覚が改善するとされている 1）

神経の疲労を誘発し、それによって

2）（図 1）。これにより、運動や労働認知機能が低下すると解釈される。

中のストレスや不快感が軽減され、従って、暑熱環境下での長時間の作労働者のパフォーマンスが向上する

業時においては、脳の温度を一定に可能性が考えられる。実際に、運動保つことが、認知機能の維持や作業中の頚部冷却が運動パフォーマンス効率の向上の観点からも重要であるに対する影響をまとめたメタアナリと考えられる。

4）

シスによれば、運動中に頚部冷却が頚部冷却技術は、脳の温度を適切行われた場合、有酸素運動のパフォに調節するための効果的な手段であーマンスにおいて有意な向上が確認ると広く認識されている。これは総されている 3）（図 2）。

頚動脈を通る血液を直接冷却するこ脳内温度の改善による認知機能の改善効果ことが期待されるからである。最近とで脳内温度を効率的に低下させるの研究では、頚部冷却が認知機能の暑熱環境下での持続的な労働は、向上に寄与するといN

n全体（集計）

373

38

冷パック

00

全体換気

515

頚部冷却

556

メンソール（清涼剤）

40

4

冷水浸

91

手冷却

26

3

水噴霧

91

換気ベスト

223

氷ベスト

48

6

ハイブリッドベスト

10

1

冷却服

40

1

冷飲料

63

7-2-1

マイナスの効果

0123

プラスの効果N：分析したサンプル数
n ：調査した研究論文数

図 2 運動中の冷却効果の運動パフォーマンスへの影響

う結果が示されている。具体的には、高温環境下で頚部冷却を実施した場合、冷却を施されない群と環境において労働者のパフォーマンスを向上させる可能性を有していると考えられる。RPE と温熱感覚の改善を通じて、労働者は過酷な環境下においてもその快適性を維持することが可能となり、その結果、作業の効率性が高まると推測される。さらに、頚部冷却による脳内温度の調節は高温環境における認知機能の維持や向上に寄与することが示唆されている。この技術の適用によって高温に敏感な脳の保護が期待され、結果として、作業の品質や効率の低下、作業ミスの増加のリスクが低減する可能性がある。総じて、暑熱労働環境での労働者の安全と健康を促進する観点から、従来の熱中症対策に加え頚部冷却の実施は有効な戦略と考えられる。
● 参考文献結果から、暑熱労働

1） Ruddock A et al, Sports Med. 2017; 47(3),pp.517-532
2） Lopez G et al, Mechanical engineering
journal. 2016; 3(1), pp.1-123） Douzi W et al, Scand J Med Sci Sports.
2019; 29(3), pp.1660-1676
4） 風間彬 他、体力科学 . 2012; 61(5), pp.459467
5） Jason KWL et al. Eur J Appl Physiol,
2014;114, pp.375-384

29

NATURE INTERFACE Dec. 2023 no.89

比較して、より複雑な認知タスクの実行能力が向上するとの報告がある 5）。この（運動中の冷却効果を検討した研究論文を調査して分析）（文献 3 を元に作図）