熱にさらされた人の生存限界を特定するための湿度上昇プロトコルの有効性

気候変動とそれに伴う極度の高温の激しさと規則性の増加により、世界の人々は熱関連疾患のリスクが高まっています。 熱にさらされた人では、環境や代謝からの熱獲得が最初は皮膚からの熱放散速度を超えます。 熱は体内に蓄えられ、中核温度と皮膚温度の上昇を引き起こし、その結果、皮膚の血流と発汗が自律神経によって上昇し、熱の損失が促進されます。 条件が補償可能な場合、熱損失は、総熱利得と釣り合うまで増加します。 この時点で、熱貯蔵率はゼロに下がり（つまり、熱平衡が達成され）、体温は、熱中性状態から上昇したレベルではあるものの安定します。 しかし、達成可能な最大熱放散率が熱利得を相殺するのに不十分な場合、条件は補償できず、長時間の暴露により深部体温の継続的な上昇が引き起こされ、チェックしないままにしておくと健康を損なう可能性があります。 したがって、補償能力の環境限界（つまり、それを超えると熱平衡が維持できなくなる温度/湿度）が、長時間熱にさらされた場合の生存の重要な決定要因となります。 この制限を評価し、それをどのように修正できるか（行動や、年齢や性別などの個人的要因によって）は、ますます重要かつ活発な研究分野となっています。

代償性の環境限界の現代の評価では、深部体温を監視しながら、参加者を温度または湿度の上昇レベル（5～10分段階）にさらす「ランピングプロトコル」が利用されています。 一般に、中核温度は曝露の初期段階では比較的安定している（またはわずかに上昇する）が、熱ストレスがより深刻になるにつれて急激に上昇することが観察されています。 この「変曲点」における条件 (湿球温度や湿球球温度など) が補償可能範囲の限界とみなされます。 つまり、変曲点は境界点に対応すると想定されており、この境界点より下では中核温度は長期間（理論的には、水和が維持されていれば無期限に）安定した状態を保ちますが、それを超えると熱損失が熱利得を相殺するのに不十分となり、中核温度が継続的に上昇します。 。 これらのプロトコルの使用が増加しているにもかかわらず、補償可能性の環境限界を特定するためのプロトコルの有効性を明確に実証した研究はありません。 したがって、このプロジェクトの目標は、それを超えると熱補償が不可能になる周囲条件を決定するためのランピング プロトコルの妥当性を評価することです。

登録された参加者は、気候制御されたチャンバー内で 4 つの実験試験を完了します。1 つのランピング プロトコルに続いて 3 つのランダム化された固定条件での曝露です。 ランピングプロトコルでは、参加者は 42℃、相対湿度 (RH) 28% の環境で 70 分間休息し、その後 70% RH に達するまで 10 分ごとに相対湿度が 3% ずつ増加します。 中心（食道）温度の変曲点が決定されます。 固定条件の曝露の場合、参加者は、i) 42°C、RH が個々の変曲点より約 5% 低い温度 (変曲点以下の条件)、ii) 42°C、RH が個々の変曲点より約 5% 高い環境 (上記の条件) で休息します。 -屈曲条件)、および iii) 26℃、相対湿度 45% (対照条件)。 各固定条件曝露間の食道温度の変化率を比較することは、代償性の限界を特定するためのランピングプロトコルの有効性についての重要な洞察を提供します。