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高体温症（過熱とも呼ばれる）は、体温調節機能の障害により、個人の体温が正常値を超えて上昇する状態です。体内で放出される熱よりも、体内で生成または吸収される熱の方が多くなります。国際救急医学教育プロジェクトによると、重度の高体温症（体温が40 ℃（104 °F）を超える）は、「障害や死亡を防ぐために直ちに治療が必要な医学的緊急事態」となります。[ 4 ]毎年、約50万人が高体温症で死亡しています。[ 5 ]
最も一般的な原因としては、熱中症や薬剤の副作用が挙げられます。熱中症は、過度の熱にさらされること、または熱と湿度が組み合わさることで、体の体温調節機構が圧倒され、急激に体温が上昇する状態です。後者は、多くの薬剤、特に中枢神経系に作用する薬剤の比較的まれな副作用です。悪性高体温症は、一部の全身麻酔のまれな合併症です。高体温症は、外傷性脳損傷によっても引き起こされることがあります。[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]
高体温症は、体温設定値が変化しない点で発熱とは異なります。その反対は低体温症で、正常な代謝を維持するために必要な体温を下回った場合に起こります。この用語は、ギリシャ語のὑπέρ（hyper、「上」を意味する）とθέρμος（thermos、「熱」を意味する）に由来します。
高体温症から生還した患者で記録された最高体温は46.5 ℃（115.7 °F）で、1980年7月10日に重度の熱中症で入院した男性で測定された。[ 9 ]
ヒトにおける高体温症は、使用する基準によって異なるが、体温設定値の変化なしに発生する37.5～38.3 ℃（99.5～100.9 °F）を超える温度と定義される。[ 3 ] [ 13 ]
人間の正常な体温は、午後遅くには37.7 ℃（99.9 °F）まで上昇することがあります。 [ 2 ] 高体温症は、通常予想される体温からの上昇を必要とします。このような上昇は軽度から極度まで様々で、体温が40 ℃（104 °F）を超えると生命を脅かす可能性があります。
高体温の初期段階は「熱疲労」（または「熱衰弱」または「熱ストレス」）であり、その症状には大量の発汗、速い呼吸、速くて弱い脈拍などが含まれます。状態が熱中症に進行すると、熱放散を増やそうとして血管が拡張するため、熱く乾燥した皮膚が典型的です[ 2 ]。発汗による体温調節ができないと、皮膚が乾燥することがあります。神経疾患による高体温には、発汗がほとんどまたは全くないこと、心血管系の問題、錯乱またはせん妄などが含まれる場合があります。
その他の兆候や症状は様々です。脱水症状に伴う症状としては、吐き気、嘔吐、頭痛、低血圧などが挙げられ、特に急に立ち上がった場合は、失神やめまいを引き起こす可能性があります。
重度の熱中症では、錯乱や攻撃的な行動が見られることがあります。血圧が低下し、心臓が適切な循環を維持しようとするため、心拍数と呼吸数が増加します（それぞれ頻脈と頻呼吸） 。血圧の低下により血管が反射的に収縮し、重症化すると皮膚が青白くなることがあります。特に幼児はけいれんを起こすことがあります。最終的には臓器不全、意識不明、そして死に至ります。
熱中症は、過剰な代謝による熱産生（運動）、過剰な環境熱、不十分または障害された熱放散の組み合わせによって体温調節が破綻し、異常に高い体温になるときに発生します。[ 2 ]重症の場合、体温は40 ℃（104 °F）を超えることがあります。[ 16 ]熱中症は、非運動性（古典的）または運動性の場合があります。
暑い環境下での激しい運動は、体温調節能力を超える熱を発生させる可能性があります。これは、熱に加えて、環境の湿度が体の通常の冷却メカニズムの効率を低下させる可能性があるためです。[ 2 ]人間の熱放散メカニズムは、主に発汗（十分に低い湿度を前提として蒸発によって熱を放散する）と皮膚血管の拡張（ニュートンの冷却法則に従って、体と周囲の温度差に比例した対流によって熱を放散する）に限られています。水分摂取不足、アルコール摂取、エアコンの不足などの他の要因は、問題を悪化させる可能性があります。
体温調節の破綻によって生じる体温の上昇は、生化学的に身体に影響を与えます。細胞呼吸などの体内の代謝経路に関与する酵素は、高温では効果的に機能せず、さらに温度が上昇すると変性し、必須の化学反応を触媒する能力が低下します。この酵素制御の喪失は、心臓や脳など、エネルギー需要の高い主要臓器の機能に影響を与えます。[ 17 ]体液と電解質の喪失は、熱痙攣を引き起こします。熱痙攣とは、1～3分間続く緩慢な筋肉の収縮と激しい筋肉のけいれんです。熱痙攣のほぼすべてのケースは、激しい運動を伴います。体温は正常または正常よりわずかに高いままで、痙攣は酷使される筋肉に集中します。
状況性熱中症は、運動をしていないときに発生します。主に若年者と高齢者に影響を及ぼします。特に高齢者では、抗コリン薬、抗ヒスタミン薬、利尿薬など、血管拡張と発汗を抑制する薬によって誘発されることがあります。[ 2 ]このような状況では、安静時であっても、高い環境温度に対する身体の耐性が不十分である可能性があります。
熱波の後には死亡率の上昇がしばしば見られ、こうした「典型的な高体温症」による死亡は、高齢者や虚弱な人に多く見られます。これは、体温調節には心血管系、呼吸器系、腎臓系が関わっていますが、加齢や病気による既存の負担に加え、薬の服用によってさらに弱体化しているため、これらのシステムが追加のストレスに十分対応できないことが一因です。1995年7月のシカゴの熱波では、少なくとも700人が熱中症で死亡しました。最も強い危険因子は寝たきりであることと一人暮らしであることで、エアコンが作動している人や交通手段を利用できる人はリスクが軽減されました。それでも、診断が脳卒中や心臓発作と誤分類される可能性があるため、報告された死亡者数は過小評価されている可能性があります。[ 18 ]
一部の薬剤は体内で過剰な熱産生を引き起こします。[ 2 ]これらの薬剤の使用頻度が高い地域では、薬剤誘発性高体温症の発生率も高くなります。[ 2 ]
産業界、軍隊、または救急隊員として働く人は、化学剤、ガス、火災、小火器、即席爆発装置（IED）などの危険から身を守るために個人用保護具（PPE）を着用する必要がある場合があります。PPEには、さまざまな防護服、消防服、防弾チョッキ、爆弾防護服などがあります。設計によっては、熱抵抗の増加と水蒸気透過性の低下により、着用者はマイクロクライメートに包まれることがあります[ 23 ]。肉体労働を行うと、体の自然な体温調節（発汗など）が効果を失います。これは、作業速度の増加、高い周囲温度と湿度、および直射日光への曝露によって悪化します。結果として、一部の環境上の脅威から保護しようとすると、意図せず熱ストレスの脅威が増大します。
PPEが体温上昇に及ぼす影響は、2014年の西アフリカにおけるエボラウイルス流行との闘いにおいて注目された。医師や医療従事者は、熱中症を恐れて防護服を着て一度に40分しか働くことができなかった。[ 24 ]
高体温のその他のまれな原因としては、甲状腺中毒症や褐色細胞腫と呼ばれる副腎腫瘍があり、これらはいずれも熱産生の増加を引き起こす可能性があります。[ 2 ]脳出血、外傷性脳損傷、てんかん重積状態、その他の視床下部の損傷による中枢神経系の損傷も高体温を引き起こす可能性があります。[ 2 ]
発熱は、視床下部前部の視索前野の働きによって体温が上昇することで起こります。例えば、細菌やウイルス感染に反応して、血液中の特定の白血球が発熱物質を放出し、それが視床下部前部に直接作用して体温を上昇させます。これは、サーモスタットの温度設定を上げるのとよく似ています。
一方、高体温症は、体温調節中枢に変化がないにもかかわらず体温が上昇した場合に発生する。
急性運動性熱中症の胃腸症状の一部、例えば嘔吐、下痢、胃腸出血などは、バリア機能不全とそれに続くエンドトキシン血症によって引き起こされる可能性がある。超長距離アスリートでは、血漿エンドトキシン濃度が著しく上昇していることがわかっている。エンドトキシンは多くの炎症性サイトカインを刺激し、それが多臓器不全を引き起こす可能性がある。実験では、熱中症誘発前に経口抗生物質を投与されたサルはエンドトキシン血症にならない。[ 25 ]
体温設定点の概念、すなわち生命維持に必要な代謝プロセスに最適な温度を維持するという概念には、科学的な裏付けがあります。脳の視索前部視床下部の神経活動は、自律神経系の刺激を介して、熱を放出する活動（発汗など）や熱を産生する活動（震えや筋肉の収縮など）を引き起こします。視索前部視床下部には、体温設定点を決定するために、温感ニューロン、冷感ニューロン、および温度非感受性ニューロンが存在することが示されています。これらのニューロンがさらされる温度が37 ℃（99 °F）を超えると、温感ニューロンの電気放電速度が徐々に増加します。冷感ニューロンは、37 ℃（99 °F）以下で電気放電速度が徐々に増加します。[ 26 ]
高体温症は一般的に、予想外に高い体温と、発熱ではなく高体温症を裏付ける病歴の組み合わせによって診断されます。[ 2 ]最も一般的には、高温多湿の環境（熱中症）で体温が上昇した場合、または高体温症が既知の副作用である薬剤を服用している場合（薬剤誘発性高体温症）に体温上昇がみられます。神経弛緩薬悪性症候群に特徴的な錐体外路症状など、高体温症候群に関連する徴候や症状の存在、および感染症関連の発熱によくみられる徴候や症状の欠如も、診断の際に考慮されます。
周囲の気温が高すぎると、人間や多くの動物は汗（または他の水性液体、例えば犬の場合は唾液）の蒸発冷却によって体温を周囲温度以下に下げます。これは、命に関わる可能性のある高体温症を防ぐのに役立ちます。蒸発冷却の効果は湿度に依存します。湿度を考慮した湿球温度、あるいは太陽放射も考慮に入れた湿球黒球温度（WBGT）などのより複雑な計算値は、熱ストレスの程度を示す有用な指標となり、いくつかの機関が熱ストレス予防ガイドラインの基礎として使用しています。（湿球温度とは、基本的に、特定の周囲温度と湿度において蒸発冷却によって達成可能な最低皮膚温度のことです。）
湿球温度が35 °C (95 °F)を超える状態が続くと、扇風機のそばの日陰で裸でいる健康な人でも致命的になる可能性が高い。この温度では、熱の放出ではなく、環境からの熱の獲得が起こる。2020 年の気象観測所のデータ調査によると、湿球温度は世界中で31 °C (88 °F) ～33 °C (91 °F)を何度も超えており、2 つの観測所では35 °C (95 °F)を複数回超えている。[ 27 ]
肉体的な運動、高温環境、または保護具によって引き起こされる熱ストレスの場合、頻繁な休憩、注意深い水分補給、および体温のモニタリングによる予防または軽減を試みるべきである。[ 28 ]しかし、高温環境に長時間さらされる必要がある場合、または保護具を着用する必要がある状況では、健康と安全のために個人用冷却システムが必要である。アクティブまたはパッシブの個人用冷却システムにはさまざまな種類があり、[ 23 ]これらは電源と、人体に取り付けるか車両に取り付けるかによって分類できる。
動作条件が多岐にわたるため、これらのデバイスは冷却速度と冷却時間、電源、および健康安全規制への準拠に関して特定の要件を満たす必要があります。その他の基準としては、ユーザーの身体的な可動性と自律性の必要性があります。たとえば、アクティブ液体システムは、水を冷却して衣服に循環させることで動作します。これにより、皮膚の表面積が伝導によって冷却されます。このタイプのシステムは、特定の軍事、法執行機関、および産業用途で成功が実証されています。即席爆発装置（IED）から身を守るための特殊スーツを着用する爆発物処理技術者は、片足にストラップで固定された小型の氷ベースの冷却ユニットを使用します。安全な体温を維持するために、通常はベストである液体循環衣服を胴体に着用します。対照的に、戦闘車両で移動する兵士は、65 °C（149 °F）を超える微気候温度に直面する可能性があり、迅速な接続機能を備えた複数ユーザー対応の車両駆動冷却システムを必要とします。危険物処理チーム、医療関係者、重工業従事者に対する要件はさらに多岐にわたる。
根本原因を取り除く必要があります。暑い日の運動による軽度の高体温は、水分摂取量を増やしたり、涼しい場所で休んだりするなど、セルフケアで十分に治療できます。薬剤曝露による高体温は、その薬剤の投与を速やかに中止し、場合によっては他の薬剤を併用して対処する必要があります。
解熱剤（アセトアミノフェン、アスピリン、その他の非ステロイド性抗炎症薬など）は、発熱物質によって引き起こされる視床下部のセットポイントの変化を阻害するため、熱中症の治療には効果がありません。熱中症の場合のように過負荷状態にある健康な視床下部には、解熱剤は効きません。このような状況では、解熱剤は出血傾向を悪化させる可能性があるため、肝臓、血液、腎臓の合併症を発症した患者には実際には有害となる可能性があります。[ 29 ]
体温が著しく上昇した場合は、熱を除去して体温調節機能を回復させるために、機械的な冷却方法が用いられます。[ 2 ]涼しい日陰で休んだり、衣服を脱いだりするなどの受動的な冷却方法は、すぐに適用できます。頭、首、胴体を冷水で拭くなどの能動的な冷却方法は、体から熱を除去し、体温が正常に戻るのを早めます。浸漬などの方法が現実的でない場合は、体に水を霧吹きしたり、扇風機を使用したりすることも効果的であることが示されています。[ 30 ]
ぬるま湯または冷水を入れた浴槽に座る（浸漬法）と、比較的短時間でかなりの量の熱を取り除くことができます。かつては、非常に冷たい水に浸かることは、皮膚の血管収縮を引き起こし、それによって体の中心部から熱が逃げるのを妨げるため、逆効果であると考えられていました。しかし、さまざまな研究の英国の分析では、「これは実験的に証明されたことはありません。実際、健常なボランティアを使用した最近の研究では、最も冷たい水を使用したときに冷却速度が最も速いことが示されています。」と述べています。[ 31 ]この分析では、氷水浸漬が運動性熱中症に対する最も効果的な冷却法であると結論付けられました。[ 31 ]非運動性熱中症に対しては、これよりも優れた冷却法は見つかっていません。[ 32 ]したがって、積極的な氷水浸漬は、生命を脅かす熱中症に対するゴールドスタンダードであり続けています。[ 33 ] [ 34 ]
体温が約40 °C (104 °F)に達した場合、または患者が意識不明または錯乱の兆候を示している場合は、高体温症は適切な医療施設での治療が必要な医学的緊急事態とみなされます。心停止(心臓の拍動が停止)に陥った場合は、心肺蘇生(CPR) が必要になる場合があります。病院では、静脈内輸液、氷冷生理食塩水による胃洗浄、さらには血液を冷却するための血液透析など、より積極的な冷却措置が利用可能です。 [ 2 ]
高体温症は、主に環境条件により体温調節ができない人に影響を及ぼします。高体温症の主な危険因子は、発汗能力の欠如です。脱水状態の人や高齢者は、体温調節に必要な発汗ができない場合があります。[ 35 ]高温状態は、身体活動的な人、兵士、建設作業員、造園業者、工場労働者など、特定のグループを高体温症のリスクにさらす可能性があります。社会経済的地位の低い人など、涼しい生活環境にアクセスできない人は、暑さと戦うのが難しい場合があります。人々は、夏に最もよく見られる高温乾燥状態のときに高体温症のリスクにさらされます。
さまざまなタイプの高体温症の症例が報告されています。2019 年 3 月に、薬物誘発性高体温症の複数の症例報告を調査した研究が発表されました。この研究では、抗精神病薬、抗うつ薬、抗不安薬などの向精神薬は、調査対象となった他の薬剤 (抗コリン薬、利尿薬、心血管系薬剤など) とは対照的に、熱関連の死亡率の増加と関連していると結論付けられました。[ 36 ] 2019 年 6 月に、高齢者の高体温症と米国の気温との関連性を調査した別の研究が発表されました。1991 年から 2006 年までの米国の高齢患者の入院記録が分析され、高体温症の症例は乾燥気候の地域で最も多いことが観察されたと結論付けられました。この研究では、季節の初期の熱波で高体温症の症例が不釣り合いに多いことが判明したことについて議論しました。これは、人々がまだ暖かく乾燥した天候の初期に涼しく過ごし、過熱を防ぐための適切な技術を実践していないことを示しています。[ 37 ]
都市部では、人々は高体温症になりやすい。これは、都市ヒートアイランド現象と呼ばれる現象によるものである。[ 38 ] 20世紀以降、米国では、中北部地域（オハイオ州、インディアナ州、イリノイ州、ミズーリ州、アイオワ州、ネブラスカ州）が高体温症による罹患率が最も高い地域であった。次に高かったのは北東部諸州であった。熱波に関連した高体温症による死亡の影響が最も少なかったのは、南部および太平洋沿岸諸州であった。[ 39 ]米国の北部の都市は、高緯度では最低死亡温度が低い傾向があるため、熱波の際に高体温症になるリスクが高い。[ 40 ]対照的に、米国本土の低緯度に位置する都市は、通常、外気温の閾値が高い。[ 40 ]インドでは毎年、夏の熱波で数百人が死亡しており、[ 41 ] 2015年には2,500人以上が死亡した。[ 42 ]同じ年の夏、2015年のパキスタンの熱波で約2,000人が死亡した。[ 43 ] 2003年のヨーロッパの極端な熱波では数万人が死亡した。[ 44 ]
高体温症の原因には、脱水、特定の薬剤の使用、コカインやアンフェタミンの使用、過度のアルコール摂取などがあります。[ 45 ]体温が37.5～38.3 ℃（99.5～100.9 °F）を超えると、高体温症と診断されます。[ 45 ]体温が上昇したり、過度の体温が持続したりすると、進行性の病態を発症するリスクが高まります。高体温症の合併症として、熱中症、臓器機能不全、臓器不全、死亡のリスクが高まります。熱中症には、古典的熱中症と労作性熱中症の2種類があります。古典的熱中症は、熱波などの極端な環境条件によって発生します。古典的熱中症に最もかかりやすいのは、乳幼児、高齢者、または慢性疾患患者です。労作性熱中症は、激しい身体活動後に発症します。労作性熱中症は、15～50歳の健康な人に最も多く見られます。労作性熱中症では、発汗がみられることがよくあります。[ 46 ]熱中症に伴う死亡率は40～64%である。[ 45 ]
高体温は、薬物や医療機器を用いて意図的に誘発することも可能であり、一部のがんの治療として臨床現場で研究・応用されている。[ 47 ]研究によると、医学的に制御された高体温は腫瘍を縮小させることができる。[ 48 ] [ 49 ]これは、高体温が各細胞内のタンパク質や構造を破壊することによってがん細胞に損傷を与えるときに起こる。[ 50 ] [ 48 ]高体温は、がん性腫瘍が放射線治療に対してより感受性が高くなるかどうかを調査するためにも研究されており、その結果、高体温は他のがん治療を補完するために使用できるようになった。[ 51 ] [ 48 ]がん治療における高体温のさまざまな技術には、局所的または領域的な高体温、および全身的な技術が含まれる。[ 48 ]
体温は早朝に最も低く、午後に最も高くなる。
℃以上）または重度の（40
℃以上）高熱
症の患者において、生存率の向上および合併症の減少にも関連している可能性がある。
熱中症に伴う無数の合併症にもかかわらず、体温が41.0 ℃を超えること（発熱または高体温症と呼ばれることが多い）が、この症候群で最も広く認識されている症状です。
著者らはまた、気温と死亡率の関係が緯度と強く関連していることを発見し、より南部の都市では気温が低いほど死亡リスクへの影響が大きく、より北部の都市では気温が高いほど死亡リスクへの影響が大きいことを発見した。