温度受容器。体温調節。皮膚循環の調節。

🧠 体温調節thermoregulation 体温調節（thermoregulation）thermoregulation（体温調節） は「コア温度core temperature コア温度（core temperature）core temperature（コア温度） （固定されたセットポイント set point セットポイント（set point） set point（セットポイント） 37℃）」と「皮膚循環（cutaneous circulation、可変な熱交換インターフェース）」の2層構造である。 視床下部はサーモスタット thermostat サーモスタット（thermostat） thermostat（サーモスタット） として中枢受容器（コア温度core temperature コア温度（core temperature）core temperature（コア温度） を直接検知）と末梢受容器（TRPチャネルtransient receptor potential channelTRPチャネル（transient receptor potential channel）transient receptor potential channel（TRPチャネル）、セットポイントset point セットポイント（set point）set point（セットポイント） を修飾）の両方から入力を受け、SYM（交感神経、sympathetic）活動の増減という単一のレバーを介して血管収縮/拡張・発汗・戦慄を統合的に制御する。

温度受容器

前外側路（脊髄視床路、spinothalamic tract）が温度感覚（＋痛覚）の伝達を担う。熱・痛覚感知線維は自由神経終末 free nerve ending 自由神経終末（free nerve ending） free nerve ending（自由神経終末） であり、自由神経終末free nerve ending 自由神経終末（free nerve ending）free nerve ending（自由神経終末） を特定の感覚に特化させるのはTRP（transient receptor potential）チャネル——高温・酸性pHにより開口する陽イオンチャネル cation channel 陽イオンチャネル（cation channel） cation channel（陽イオンチャネル） である。皮膚の正常温度（34℃）を基準に、外気・物体温度との差から生じる温度感覚を3クラスの非適応性受容器 non-adapting receptor 非適応性受容器（non-adapting receptor） non-adapting receptor（非適応性受容器） が認識する。

⭐ スポーツ外傷に冷罨法 cold compress 冷罨法（cold compress） cold compress（冷罨法） を用いる理由は、冷刺激cold 冷刺激（cold）cold（冷刺激） が二次痛覚過敏 secondary hyperalgesia 二次痛覚過敏（secondary hyperalgesia） secondary hyperalgesia（二次痛覚過敏） を減弱させニューロンの興奮性を低下させ、疼痛を緩和するためである。

逆説的冷感覚paradoxical cold sensation逆説的冷感覚（paradoxical cold sensation）paradoxical cold sensation（逆説的冷感覚）：温度は実際には熱いのに冷たく感じる現象。例えば熱い風呂に足を入れた瞬間、最初は冷たく感じ、その後実際には熱いと気づいて足を引く。この機序は温度感覚を媒介する線維の性質による——熱・侵害性温感覚はC線維 C fiber C線維（C fiber） C fiber（C線維） （無髄unmyelinated無髄（unmyelinated）unmyelinated（無髄）、低伝導速度 conduction velocity伝導速度（conduction velocity） conduction velocity（伝導速度））が媒介し、冷感cold sensation 冷感（cold sensation）cold sensation（冷感） 覚はAδ線維 A-delta fiber Aδ線維（A-delta fiber） A-delta fiber（Aδ線維） （有髄myelinated有髄（myelinated）myelinated（有髄）、高伝導速度 conduction velocity伝導速度（conduction velocity） conduction velocity（伝導速度））が媒介する。脚からの熱感覚が皮質に達するのに約1秒かかるのに対し、冷感cold sensation 冷感（cold sensation）cold sensation（冷感） 覚ははるかに速く（ほぼ瞬時に）伝わる——つまり冷感 cold sensation 冷感（cold sensation） cold sensation（冷感） 覚は熱感覚の一部として先行するに過ぎない。

体温調節

体温は全身で均一ではない。脳・心臓/胸腔・腹腔はコア温度core temperature コア温度（core temperature）core temperature（コア温度） 37℃を維持するが、涼しい環境では皮膚・四肢はコアより低温になり、温暖な環境（例：30℃）では身体の広い部分がコア温度 core temperature コア温度（core temperature） core temperature（コア温度） に近づく——体温調節 thermoregulation 体温調節（thermoregulation） thermoregulation（体温調節） は可変な環境下でコア温度 core temperature コア温度（core temperature） core temperature（コア温度） を守るために重要である。

コア温度

37℃はCNS（中枢神経系、central nervous system）にコード化された「セットポイントset pointセットポイント（set point）set point（セットポイント）」であり、身体が維持しようとする最適温度である（サーモスタットthermostatサーモスタット（thermostat）thermostat（サーモスタット）、thermostatのように機能する）。生命維持にはコア温度 core temperature コア温度（core temperature） core temperature（コア温度） が30〜42℃の範囲にある必要がある。

⚠️ 「平熱37.0℃」は19世紀ドイツの医師 medical doctor 医師（medical doctor） medical doctor（医師） Wunderlichの測定に由来する値で、近年の集団ではやや低い。 米国の3コホート（南北戦争退役軍人・測定年1860〜1940年生まれの23,710人、NHANES I・1971〜1975年の15,301人、2007〜2017年のスタンフォード臨床データベース15万280人）を横断的に解析したところ、年齢・身長・体重で調整後も、平均体温は出生年代が下るごとに10年あたり0.03℃ずつ単調 monotone 単調（monotone） monotone（単調） に低下しており、測定誤差measurement error 測定誤差（measurement error）measurement error（測定誤差） では説明できなかった（ヒトの研究）¹。「37.0℃」を絶対的 absolute 絶対的（absolute） absolute（絶対的） な基準値 baseline / reference value 基準値（baseline / reference value） baseline / reference value（基準値） としてではなく、測定時代・測定法に依存する値として理解する。

体温を上昇させる機序

① 化学的熱産生chemical thermogenesis化学的熱産生（chemical thermogenesis）chemical thermogenesis（化学的熱産生）：生体の代謝が化学的熱を産生する。

💡 「成人の褐色脂肪 Brown, BAT 褐色脂肪（Brown, BAT） Brown, BAT（褐色脂肪） は退化 degenerate 退化（degenerate） degenerate（退化） して意味がない」という理解は2009年に覆った。 1,972人・3,640件の18F-FDG PET18F-FDG PET（fluorine-18 FDG PET）-CTCT（computed tomography）読影 image interpretation 読影（image interpretation） image interpretation（読影） を見直したところ、前頸部から胸郭にかけて代謝活性の高い脂肪組織の集積が女性の7.5%・男性の3.1%に確認され、同部位の生検組織 biopsy specimen 生検組織（biopsy specimen） biopsy specimen（生検組織） はUCP1UCP1（uncoupling protein 1）陽性の多胞性 multilocular 多胞性（multilocular） multilocular（多胞性） 脂肪細胞 adipocyte 脂肪細胞（adipocyte） adipocyte（脂肪細胞） （＝古典的な褐色脂肪 Brown, BAT 褐色脂肪（Brown, BAT） Brown, BAT（褐色脂肪） 細胞）で、量はBMIBMI（body mass index）と逆相関 inverse correlation 逆相関（inverse correlation） inverse correlation（逆相関） した（ヒトの研究）²。成人で見つかるこれらの集積の多くは、白色脂肪組織white adipose tissue (WAT) 白色脂肪組織（white adipose tissue (WAT)）white adipose tissue (WAT)（白色脂肪組織） 由来でcAMPcAMP（cyclic adenosine monophosphate）刺激により誘導される第三の型「ベージュ脂肪細胞beige adipocyteベージュ脂肪細胞（beige adipocyte）beige adipocyte（ベージュ脂肪細胞）」に相当すると報告されている（マウス・ヒトの研究）³。「新生児だけの組織」ではなく、古典的褐色脂肪 Brown, BAT 褐色脂肪（Brown, BAT） Brown, BAT（褐色脂肪） とベージュ脂肪 Beige, BeAT ベージュ脂肪（Beige, BeAT） Beige, BeAT（ベージュ脂肪） の両方が寒冷刺激 cold 冷刺激（cold） cold（冷刺激） 下で成人の熱産生に寄与しうる。

② 物理的熱獲得：皮膚温（34℃）より高い気温を要するため、暑熱環境でのみ有効。

体温を低下させる機序

① 物理的熱放散physical heat loss物理的熱放散（physical heat loss）physical heat loss（物理的熱放散）（受動的過程、環境と身体間の温度勾配で決まる。熱は高温側から低温側へ移動する）：

② 蒸発evaporation蒸発（evaporation）evaporation（蒸発）：水の蒸発 evaporation 蒸発（evaporation） evaporation（蒸発） による熱喪失。温度勾配ではなく空気中の湿度に依存する。

熱平衡

体温上昇過程と低下過程は釣り合わなければならない——化学的熱産生 chemical thermogenesis 化学的熱産生（chemical thermogenesis） chemical thermogenesis（化学的熱産生） ＝物理的熱放散 physical heat loss物理的熱放散（physical heat loss） physical heat loss（物理的熱放散）。断熱insulation断熱（insulation）insulation（断熱）（脂肪組織・衣服・体毛）は寒冷時にはコア温度 core temperature コア温度（core temperature） core temperature（コア温度） を保護し熱放散 heat dissipation 熱放散（heat dissipation） heat dissipation（熱放散） を減らすが、温暖時には逆効果になりうる——ただし皮膚循環の調節機構 regulatory mechanisms 調節機構（regulatory mechanisms） regulatory mechanisms（調節機構） により、皮膚への血流増加 increased blood flow 血流増加（increased blood flow） increased blood flow（血流増加） が体から環境への熱移動を可能にする。

皮膚循環

皮膚循環は安静時100〜300 mL/分だが、暑熱環境では8 L/分まで増加しうる。

皮膚血流の調節因子

1. 血管収縮：寒冷環境で血流減少（<7 mL/分、SYM緊張亢進 hypertonia緊張亢進（hypertonia） hypertonia（緊張亢進））——熱を保存
2. 血管拡張：温暖環境で血流増加 increased blood flow 血流増加（increased blood flow） increased blood flow（血流増加） （>100 L/分、SYM緊張抑制）——熱を放散。汗腺の活性化が血管拡張性 vasodilatory 血管拡張性（vasodilatory） vasodilatory（血管拡張性） 物質を産生する
3. 情動：血管拡張機序で説明される、CNSによる皮膚循環への影響（特に顔面）——恐怖→皮膚循環不良で蒼白、恥ずかしさ→皮膚循環増加で紅潮 flushing紅潮（flushing） flushing（紅潮）

発汗のメカニズム

汗腺は非尖端皮膚 non-apical skin 非尖端皮膚（non-apical skin） non-apical skin（非尖端皮膚） に存在し、発汗量は空気の湿度に依存する。汗はタンパク質を含まない低浸透圧性液体hypotonic fluid低浸透圧性液体（hypotonic fluid）hypotonic fluid（低浸透圧性液体）である。

flowchart TD
  A["一次分泌（<span class='jp-term jp-term-diagram' title='acinar cell'>腺房細胞</span>）：血漿に近い組成（Na⁺/Cl⁻高い）"] --> B["Na⁺/K⁺/2Cl⁻<span class='jp-term jp-term-diagram' title='cotransporter'>共輸送体</span>で基底外側から<span class='jp-term jp-term-diagram' title='net ion flux'>イオン流</span>入"]
  B --> C["Cl⁻輸送体でCl⁻を管腔へ、傍細胞Na⁺輸送＋経細胞水輸送"]
  C --> D["二次再吸収（<span class='jp-term jp-term-diagram' title='duct cell'>導管細胞</span>）：Na⁺再吸収（<span class='jp-term jp-term-diagram' title='aldosterone-dependent'>アルドステロン依存</span>性）"]
  D --> E["Cl⁻は<span class='jp-term jp-term-diagram' title='electrochemical gradient'>電気化学的勾配</span>に従い再吸収"]
  E --> F["水の再吸収なし→最終的な汗は低浸透圧性"]

汗のイオン組成は流量に依存する：高流量high flow 高流量（high flow）high flow（高流量） では[Na⁺]・[Cl⁻]が高く（二次再吸収の時間が不足するため）、低流量では低くなる（再吸収がより効果的に行われるため）。嚢胞性線維症ではCl⁻チャネルが機能せず、汗中の[Na⁺]・[Cl⁻]がともに高値となる。

発汗の血管拡張機序

SYMコリン作動性 cholinergic コリン作動性（cholinergic） cholinergic（コリン作動性） 支配：ACh（アセチルコリン、acetylcholine）→PLC（ホスホリパーゼCphospholipase CホスホリパーゼC（phospholipase C）phospholipase C（ホスホリパーゼC）、phospholipase C）活性化→Ca²⁺シグナル→カリクレインkallikreinカリクレイン（kallikrein）kallikrein（カリクレイン）産生→ブラジキニンbradykininブラジキニン（bradykinin）bradykinin（ブラジキニン）→皮膚局所血管の拡張。つまり発汗が活性化されると皮膚循環も同時に活性化される。

体温調節の中枢

視床下部が最も重要な調節中枢 regulatory center 調節中枢（regulatory center） regulatory center（調節中枢） である——局所的な血管収縮を刺激する「寒冷中枢」と血管拡張を刺激する「温熱中枢」を持つ。

温暖環境での調節

• 断熱insulation 断熱（insulation）insulation（断熱） の減少
• 血管運動vasomotor activity (vasomotion) 血管運動（vasomotor activity (vasomotion)）vasomotor activity (vasomotion)（血管運動） 活性の低下（SYM緊張↓）→血管拡張
• 発汗運動sudomotor activity 発汗運動（sudomotor activity）sudomotor activity（発汗運動） 活性の増加→発汗の活性化
• 複雑な行動変化（より涼しい場所へ移動する等）

寒冷環境での調節

• 物理的熱放散physical heat loss 物理的熱放散（physical heat loss）physical heat loss（物理的熱放散） の減少→SYM活動増加による皮膚血管収縮で断熱 insulation 断熱（insulation） insulation（断熱） を強化
• 化学的熱産生chemical thermogenesis 化学的熱産生（chemical thermogenesis）chemical thermogenesis（化学的熱産生） の増加（SYM反応）：骨格筋活動増加（戦慄・運動）、甲状腺（緩徐な効果）、褐色脂肪組織brown adipose tissue 褐色脂肪組織（brown adipose tissue）brown adipose tissue（褐色脂肪組織） （成人では主にベージュ脂肪組織 Beige adipose tissueベージュ脂肪組織（Beige adipose tissue） Beige adipose tissue（ベージュ脂肪組織））

⚠️ 飲酒は血管拡張を引き起こし、末梢温受容器 warm receptor 温受容器（warm receptor） warm receptor（温受容器） が活性化されてセットポイント set point セットポイント（set point） set point（セットポイント） が低下する——結果として、環境が寒冷であるにもかかわらずコア温度 core temperature コア温度（core temperature） core temperature（コア温度） がさらに低下しうる。

体温調節が破綻したときの病態

まとめ

• 3クラスの非適応性 non-adapting 非適応性（non-adapting） non-adapting（非適応性） 温度受容器 thermoreceptor 温度受容器（thermoreceptor） thermoreceptor（温度受容器） （冷：TRPM8/TRPA1、温：TRPV3/V4、熱侵害：TRPV1/V2）が皮膚正常温34℃を基準に温度感覚を担い、逆説的冷感覚paradoxical cold sensation 逆説的冷感覚（paradoxical cold sensation）paradoxical cold sensation（逆説的冷感覚） はAδ線維 A-delta fiber Aδ線維（A-delta fiber） A-delta fiber（Aδ線維） （冷、速い）とC線維 C fiber C線維（C fiber） C fiber（C線維） （熱、遅い）の伝導速度 conduction velocity 伝導速度（conduction velocity） conduction velocity（伝導速度） 差から生じる。
• 体温調節thermoregulation 体温調節（thermoregulation）thermoregulation（体温調節） はコア温度 core temperature コア温度（core temperature） core temperature（コア温度） 37℃という固定セットポイント set point セットポイント（set point） set point（セットポイント） を中枢受容器・末梢受容器（TRPチャネルtransient receptor potential channelTRPチャネル（transient receptor potential channel）transient receptor potential channel（TRPチャネル））からの入力に基づき視床下部が維持する系であり、化学的熱産生chemical thermogenesis 化学的熱産生（chemical thermogenesis）chemical thermogenesis（化学的熱産生） （非戦慄性・戦慄性）と物理的熱放散 physical heat loss 物理的熱放散（physical heat loss） physical heat loss（物理的熱放散） （対流convection対流（convection）convection（対流）・伝導・放射・蒸発evaporation蒸発（evaporation）evaporation（蒸発））のバランスで成り立つ。
• 皮膚循環は尖端皮膚 acral skin 尖端皮膚（acral skin） acral skin（尖端皮膚） （AVA、SYM支配、体温保存の血管収縮）と非尖端皮膚 non-apical skin 非尖端皮膚（non-apical skin） non-apical skin（非尖端皮膚） （汗腺、コリン作動性cholinergicコリン作動性（cholinergic）cholinergic（コリン作動性）、血管拡張による熱放散 heat dissipation熱放散（heat dissipation） heat dissipation（熱放散））に機能分化しており、情動もこの血管拡張/収縮機序を介して皮膚循環に影響する。
• 発汗は一次分泌（血漿様組成）と二次再吸収（アルドステロン依存aldosterone-dependent アルドステロン依存（aldosterone-dependent）aldosterone-dependent（アルドステロン依存） 性Na⁺再吸収、水の再吸収なし）の2段階で生成され、嚢胞性線維症ではCl⁻チャネル異常により高濃度Na⁺・Cl⁻の汗となる。
• 体温調節thermoregulation 体温調節（thermoregulation）thermoregulation（体温調節） 破綻の病態は熱疲労 heat exhaustion 熱疲労（heat exhaustion） heat exhaustion（熱疲労） （循環血液量減少hypovolemia循環血液量減少（hypovolemia）hypovolemia（循環血液量減少））・高体温症hyperthermia 高体温症（hyperthermia）hyperthermia（高体温症） （調節機構regulatory mechanisms 調節機構（regulatory mechanisms）regulatory mechanisms（調節機構） 自体の破綻）・発熱（セットポイントset point セットポイント（set point）set point（セットポイント） の意図的 intentional 意図的（intentional） intentional（意図的） な上昇）・低体温症hypothermia 低体温症（hypothermia）hypothermia（低体温症） （心機能障害cardiac dysfunction心機能障害（cardiac dysfunction）cardiac dysfunction（心機能障害））に分類され、発熱と高体温症 hyperthermia 高体温症（hyperthermia） hyperthermia（高体温症） は「調節が機能しているか」で本質的に区別される。