体温

体温は、体の温度のことである。

1. 動物の体温
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動物の体の中の様々な化学反応は温度の影響を大きく受けるので、これによって動物の活動は大きく影響を受ける。また、それは体温の発生源でもある。 体温は、その動物の周囲の温度とその動物の体内で作られる熱エネルギーによって変化する。動物が激しい活動をすれば、多くの熱エネルギーを生じるので体温は上がり、逆に大きな活動をするためにはある程度以上の体温が必要でもある。体温が低すぎれば活動できず、高すぎても良くない。

1.1. 恒温動物と変温動物
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体温を調節するしくみを基準に動物を分類すると、周囲の環境条件に寄らずほぼ一定の体温を維持することの出来る恒温動物と、周囲の環境の温度の変化に応じて体温が変化する変温動物の二種類に区分されることが多い。しかし、恒温動物と変温動物の体温調節能力は段階的であり、両者は厳密には区分できない。鳥類や哺乳類の多くは、日周体温変動がごくわずかな典型的な恒温動物であり、それ以外の種も内分泌系による自律的な何らかの体温制御能力を持っている。それ以外の爬虫類や魚類、昆虫などに属する種の多くは内分泌系ではほとんど体温制御を行わない典型的な変温動物である。

恒温動物にあっては、食物を体内で化学分解することにより発生する熱が体温の源となっている。このように発生した熱によって暖められた血液等の体液が血管などを通じて全身に循環することで生物は熱を持つこととなる。

恒温動物の場合、一定の体温から大きく変動すると生命の危機に立たされることとなる。その状態が長く続けば死につながるので、何らかの手段を用いて体温を維持し続ける必要がある。そのため体温が上昇したときは汗を流して体温を下げ、逆に体温が下降したときは体内の脂肪を分解して熱を得ることで体温を上昇させようとする。

一般に恒温動物の体温は体の部分によって微妙に異なる値をとる。傾向として、体の中心ほど体温は高く、表面に近いほど体温は低くなる。

恒温動物が通常の体温を下回ると低体温症と呼ばれる症状が発生することがある。ヒトの場合、風雨などでも簡単に起きてしまい、35°C以下になると軽度の低体温症となり、30 - 25°Cで幻覚・錯乱が起き、それより低下すると死亡する危険が高まる。

変温動物であっても、種類によって活動をおこなうために適した体温の範囲が存在する。体温がその範囲を逸脱すると活動性が極端に鈍くなったり、死亡したりする。風邪などの疾病に罹った際は、発熱により病原体の増殖抑制や免疫機能の活性化が行われるが、高熱が続くと体力の消耗や脳などへの障害を及ぼす危険がある。

ヒト特有の体温調節の補助行動として、被服の着脱をあげることができる。着用による保温性の向上で体温低下に備えるほか、太陽光の遮蔽や通気の調節で体温上昇に抗することも可能である。

1.2. 主な動物の平均体温
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動物の平均体温は表のとおりである。



1.3. 動物の体温の関連項目
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ベルクマンの法則 - 同じ種でも寒い地方に住む動物は体格が大きくなり耐寒性を獲得している。
アレンの法則 - 寒冷地では、体表面積を減らすために手・足・耳など体の突出部が小さくなる傾向。
皮骨板 ‐ 熱交換にも寄与する
換毛期 - 換毛によって夏冬に対応する。
慣性恒温性 - 大きな動物はすぐには体温の変化を起こさない。
乾性動物 - 暑くて水が不足している環境に棲む動物。汗による蒸発を避けて、暑さに対して何かしらの対策を行う必要がある動物。
外温動物 - 太陽光などの外部熱源を頼りに活動を行う生物
不凍タンパク質 ‐ 寒冷環境において魚や昆虫などが凍結防止に保有するタンパク質。

1.4. 恐竜の体温
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恐竜恒温説というものがあったが、恒温動物でも変温動物でもなく、不完全な恒温をもっていたとされる。その証拠とは、卵殻の主成分である炭酸カルシウムに含まれる希少な放射性同位元素である炭素13と酸素18の凝集具合から体温が割り出され、母親が卵殻を形成したときの体温が推測された。マイアサウラは44℃、トロオドンは36‐27℃、ティタノサウルス類は約36℃で、当時の外気温の変動を受ける変温動物の殻の化石と比較して体温が高いことから、熱を自分で生み出していたことが推測された。

2. ヒトの体温
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日本の資料では、たいてい「ヒトの体温は正常時には個人差があるが35‐37度前後の比較的狭い範囲内で調節維持されている」と解説されている。英語圏の医学文献では「平均体温が 98.6°F 」と解説されており、「ヒトの体温の範囲は97°F  ‐ 99°F 」と解説されている。

体温が一定の範囲から逸脱すると体温調節機構は正常に機能しなくなり極度になると生命に危険が及ぶこともある。

体温が摂氏42度以上にまで上昇すると死亡率は80%以上となり、反対に体温が摂氏25‐27度にまで下降すると心室細動を起こして死に至ることもある。ただし、人工冬眠や全身麻酔の状態では人為的に低体温に対する反応が予防されており医療分野では低体温麻酔などにも応用されている。

2.1. 体温の種類
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腋窩温 腋の下で測定される体温。一般的に日本では、ヒトの体温と言えば腋窩温を意味する。電気的温度計の発達により測定が容易となった。ただし、非常に痩せていて腋の下に閉鎖体腔が形成されないような場合、末梢循環不全で皮膚血管の収縮がある場合、発熱に対処するため体表冷却を行っている場合には正確な腋窩温は測定が困難である。
口腔温・舌下温 口腔で測定される体温。外頸動脈部領域に存在し血管収縮の影響を受けにくく中枢温に近い体温を測定できる。
食道温 食道で測定される体温。心臓に近い位置にあって血液の温度や脳の温度との相関性があるため中枢温として認められている。しかし、口腔や食道に潰瘍を形成するおそれがある場合など食道温の測定が不適切とされる例もあり、実際には開心術において直腸温との差を測定したり直腸切断術において直腸温に代えて測定される場合など限定的に用いられている。
直腸温 直腸で測定される体温。直腸温は食道温とともに中枢温として認められている。全身麻酔中や集中治療室などで体温を連続モニターで測定する場合に用いられる。ただし、腹部内臓血流の減少時など体温が低く出る場合があるほか、体動が激しい場合や循環障害がある場合などには不適切な方法である。
鼓膜温または外耳道温 鼓膜温は鼓膜で測定される体温で血液の温度に近く脳の温度とも相関性がある。しかし、鼓膜温の測定は鼓膜を傷つけるおそれがあるため、鼓膜温に代えて外耳道で測定する外耳道温を測定することが多い。

2.2. 体温の測定
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体温を測定する場合、体温計やサーモグラフィーが用いられる。体温計は脇の下や耳など体の一部に接触させて計測する機器である。サーモグラフィーは体内から放射される遠赤外線から体温を測定するもので、体の広い範囲の体温を図として見ることができる。

人間の体温の測定は、通常は測定しやすい腋窩や口腔、直腸にプローブを挿入して測定する。体温は環境温度の影響を受けにくい身体深部の温度を核心温度、影響を受けやすい表層の温度を外殻温度という。

核心温度は、環境の変動によっても温度が変化しない生態の核心部の温度で、外殻温度と異なり体温調節により一定に調節されている。直腸温、口腔温、腋窩温、鼓膜温が測定される。通常、直腸温は腋窩温よりも0.5℃高い。温度センサーつきのカテーテル類で膀胱温や肺動脈血温などが測定可能である。赤外線鼓膜体温計や体表から深部の温度を測定可能な深部体温計の開発もされている。

外殻温度は、生態の外層部の温度であり、環境温度によって変化する。体表面に近いほど環境温度に近くなる。一般的に、核心温度は37℃前後であり、外殻温度は34℃程度である。その環境によって変動の幅は大きい。体表面温度はサーモグラフィなどで計られる。

2.3. 体温の生産
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生物が体温を生産することを熱産生と呼び、以下の種類に分類される。

食事誘発性熱産生 ‐ 食後の代謝による発熱。
運動性活動熱産生  ‐ 運動による発熱
非運動性活動熱産生 - 生きている状態を維持するための発熱。

2.4. 高熱・低温時の変化
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高熱体温が42℃を超えるとタンパク質の熱凝固が始まり、44℃では短時間でも酸素系に不可逆的な変化がおきて、45℃以上では短時間でも死亡する可能性がある。低体温中心体温が33℃以下になると、震えや脈拍が弱くなるなどの耐寒反応の低下が起きて、筋硬直、呼吸数の低下、徐脈や不整脈などが起きる。中心体温が30℃以下になると心室細動、昏睡状態に陥り、凍死する場合がある。低体温になると、脳の酸素消費が低下することから、脳損傷時、手術などで酸素が難しい状況などの場合は、低体温にして脳保護、脳低温療法が行われる。

2.5. 病気による発熱
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風邪などのウイルスが侵入すると、免疫が活動しやすいよう視床下部が発熱を命令して筋肉を震わせて熱産生を行う。

児童の場合は、38℃以上の発熱時に熱性けいれんが起きる場合がある。

3. 脚注
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4. 参考図書
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入來正躬　『体温生理学テキスト』

5. 関連項目
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発熱
体温計
気温 - 変温動物は顕著に、恒温動物も体温調節機能に影響を受け、それ以上になると低体温症、熱中症となる。
熱中症 ‐体温が上がりすぎて体温調節機能が追い付かなくなった状態。氷水浴、保冷剤などで体温を下げる治療が行われる。
低体温症 - 体温が下がりすぎて体温調節機能が追い付かなくなった状態。防寒着、暖房などにより体温の熱を上げる必要がある。
バイタルサイン
人間の体温調整 ‐ 熱を下げる調整。熱を上げる調整。
基礎体温
温度受容体 ‐ この発見は、2021年度のノーベル生理学・医学賞授賞理由の一つとなった。
知恵熱
納涼、避暑、日傘、うちわ・扇風機、エア・コンディショナー、ミスト散布
解熱薬