皮膚温度

皮膚温は、体の最も外側の表面の温度です。正常な人間の体幹部の皮膚温は 33.5 ～ 36.9 °C (92.3 ～ 98.4 °F) ですが、鼻などの突出している部分では皮膚温が低く、筋肉や活動中の臓器では皮膚温が高くなります。^{[1]皮膚温の記録には大きな困難が伴います。皮膚温}は体内温度の明確な指標ではありませんが、皮膚の健康な機能を評価する上で重要です。^[2]一部の専門家^{[誰? ]は、臨床分析では}口、脇の下、および/または直腸の温度を測定することが好まれているため、皮膚温の生理学的重要性が見過ごされてきたと考えています。これらの部分の温度は通常、体内温度と一致しています。^[2]

皮膚温度のパターンは、運動機能から血管疾患に至るまで、病状に関する重要な診断データを提供することが多い。このような情報は、その後の治療法の決定に重要であることが証明される可能性がある。^[3]

皮膚が果たす3つの主な機能は、保護、調節、感覚です。皮膚と温度の相互作用は、これらの各機能に関連して常に発生しており、多くの場合、医学的および生理学的に大きな意味を持ちます。^[4]

皮膚は表皮、真皮、皮下組織の3つの主要な層で構成されており、さまざまな機能を果たすことができるさまざまな細胞、受容体、接合部が含まれています。^[5]さまざまな条件や組織温度に適応し、同時にこれらの機能を発揮する皮膚の能力は、器官の回復力の証です。^[5]

皮膚と温度の関係には、3 つの重要な側面があります。

1. 温熱感覚は皮膚の局所的な感覚領域から検知され伝達される。^[6]
2. 皮膚は断熱、発汗、血流制御などの体温調節機構を伝達する媒体および手段として機能します。^[7]
3. 皮膚組織自体は、放射、伝導、水分の蒸発による皮下組織からの熱損失など、いくつかの要因の結果である組織温度（皮膚温度）の範囲内で維持する機能を持っています。^[2]

皮膚表面の温度測定（温度測定）は、いくつかの技術で実行できる作業です。皮膚表面温度計の主な種類には、赤外線 温度計とサーミスタがあります。これらの機器の性能は、どちらも非常に有効で信頼性が高く、本質的には臨床電気診断の読み取りの目的では同等です。ただし、サーミスタは読み取りの応答性と感度が高く、赤外線温度計は速度と操作性の点でより便利であることがわかりました。^[8]実際には、温度測定によって測定される温度は特定の設定条件に依存するため、主要な変数を考慮する必要があります。^[9]

皮膚は人体の臓器の中で最大のもので、成人の体重の約15～16％を占めています。^{[7] [10] [11]}皮膚の表面は局所的に温度差が大きく、内臓にダメージを与えるような極端な高温にも耐えることができます。^[12]

人間の皮膚表面温度は、周囲温度、体内温度、皮膚とその下の組織の両方に影響を与える条件に応じて変化します。^[1]その結果、さまざまな外部条件下での測定値にもかかわらず、体のさまざまな領域間で不一致があることからわかるように、皮膚全体で均一な温度が維持されることは通常ありません。 ^[2]浅動脈に比べて浅静脈の近く、およびつま先、指、耳、鼻などの突き出た体の部位では、温度が低くなるのが特徴的です。[ ^{10]一方、皮膚表面温度は、安静時の臓器よりも活動中の臓器の上、}腱や骨よりも筋肉の上の方が高いことが観察されています。^[10]

皮膚表面温度に影響を及ぼすその他の注目すべき要因としては、熱ストレス（心拍出量の大部分が皮膚に送られる）、皮下脂肪の厚さの低下（運動中の表面温度の変動が著しく大きくなる）^[13]、皮膚血管の局所的な熱制御（局所的な加熱は血管拡張を促し、局所的な冷却は皮膚への血流を減少させる）^{[14]などがあげられる。}

皮膚温度は人体生理学の重要な側面であり、体温調節プロセスに影響を与える上で重要な役割を果たしていることが多い。皮膚血流の調節は恒温生活に極めて重要である。皮膚への血流の交感神経による制御には、ノルアドレナリン作動性 血管収縮系と能動的な交感神経血管拡張系が関与している。^{[14] [12]}高体温の特定の症例では、皮膚血管拡張により皮膚の血流量が毎分6～8リットルに達することがある。^[14]

皮膚には温度受容器の配列があり、絶対的な周囲温度に反応するのではなく、皮膚と周囲環境との間で熱が交換される温度変化の速度に反応します。^[15]これらの温度受容器の位置は皮膚の表面近くにあるだけでなく、一部の温度受容器は臓器のより深いところ、皮下脂肪組織の近くにあります。 この発見は、深部皮膚温度の変化と表面皮膚温度の変化を比較することによって裏付けられました。^[15]皮膚の異なる層で誘発される皮膚温度の変化は、温度受容器の密度を決定し、これらの領域を区別する上で極めて重要でした。

寒冷な環境にさらされると、毛包の周りに隆起が生じる（鳥肌とも呼ばれる）。^[16]これらの隆起は、毛が皮膚表面に対して垂直に立つ（逆立つ）のを助ける。このメカニズムは、毛皮を持つ動物に皮膚温度の断熱という進化上の利点をもたらしたが、皮膚の大部分をまばらな毛で覆う人間にはあまり役立たない。このメカニズムは断熱効果をほとんど提供しないため、ホモサピエンスの体温調節プロセスにおいて重要な役割を担っていない。^[16]

周囲温度が高いと、皮膚の血流が増加し（血管拡張）、体内の熱が皮膚に伝わりやすくなります。^{[16] [17]汗の} 蒸発と対流により、皮膚表面から周囲への体温の損失が起こり、体温を下げる効果的な手段となります。^{[16] [17]}皮膚温度は、周囲温度が高い場合の冷却を制御する上でも重要な役割を果たします。一定の体幹温度では、皮膚温度が高いほど発汗量が増加し、皮膚温度が低いほど発汗量が抑制されます。^[18]

前視床下部の視索前核は、体の熱放散の調節中枢として機能します。体温が視床下部の設定温度（約37℃）より高いか低いかを検出すると、視床下部は神経インパルスを発し、前述の血管拡張、血管収縮、発汗などの関連するメカニズムを活性化します。 ^{[16] [19] [20]}

人間の皮膚温度にはさまざまな病状が影響を及ぼし、皮膚の機能が損なわれると、そのような病状に苦しむ人にとって有害または致命的となる場合があります。さらに、皮膚温度は重要な臨床的意味合いを持ち、特定の病状の症状として現れることもあります 。

凍結療法は、軟部組織の損傷、捻挫、および痛みの治療に確立された手段であり、通常、損傷部位の皮膚を冷却します。内部損傷の場合、皮膚は外部からの凍結療法によって熱伝達の媒体として機能します。この技術は十分な臨床研究に基づいていませんが、この治療法は今でも世界中で一般的に行われています。凍結療法の一般的な手法には、患部へのアイスパックまたは冷凍エンドウ豆の投与、または氷風呂への浸漬が含まれることがよくあります。^{[21] [22]}冷凍ジェルパックと冷凍エンドウ豆を適用する方法のうち、冷凍ジェルパックは皮膚を十分に冷却しないことが観察されています。一方、冷凍エンドウ豆は、局所的な皮膚鎮痛（痛みの鈍化）を誘発するのに十分な皮膚温度を生み出し、代謝酵素の活性と神経伝導速度を臨床的に安定したレベルまで効果的に低下させることが観察されています。^[21]傷害治療以外にも、凍結療法は外科手術（凍結手術と呼ばれる）にも応用されており、液体窒素やアルゴンガスによって生成される極低温を悪性腫瘍に当てて組織を損傷・破壊する。皮膚では、外部病変や皮膚がんは液体窒素によって治療され、がん細胞に直接塗布することで、その部位の皮膚温度を破壊レベルまで効果的に下げ、細胞機能を維持できなくなる。^{[23] [24] [25]}

低体温症は、体幹温度が 35 °C (または 95 °F) 未満になることと定義されます。35 °C 未満では、体は発生する熱よりも多くの熱を失い、重症の場合は死亡に至ります。低体温症の乳児は、他の点では健康そうに見えても、皮膚温度が低くなります。皮膚から外部環境への熱損失は、急性低体温症を引き起こす大きな要因です。^{[26] [27]}人体の内臓と内容物の間の障壁として、皮膚は間違いなく体の内部と外部環境の間の熱交換において極めて重要な役割を果たしています。^{[19]熱力学の第二法則で説明されているように、熱は高温領域 (体の内部) から低温領域への温度勾配に従うため、皮膚温度}が低いほど体内の熱が環境に放出される割合が高くなります。^[28]

低体温療法も治療上重要な役割を果たしており、治療的低体温療法では、体温を意図的に 32°～34 °C (89.6°～93.2 °F) 程度まで下げます。この療法は、心停止を起こし、自発心拍が回復した後も意識不明の状態が続く患者に応用されています。^[29] 33 °C～36 °C の軽度低体温療法は効果的ですが、体温を 28 °C～32 °C の範囲まで下げる中等度低体温療法よりも安全であることに留意することが重要です。後者の温度範囲では、不整脈、心室細動のリスクがあるほか、凝固障害や感染症のリスクもあります。^[30]

さらに、心停止に苦しむ患者を治療する際には、低体温療法のタイミングが重要な考慮事項となる。軽度の低体温療法は、最大限の効果を得るためには患者の蘇生直後に開始すべきであるが、動物モデルでは心停止後数時間で治療が効果的であることが証明されているという証拠もある。^[31]

高体温は、体温調節機能の障害により体温が正常範囲を超えて上昇した状態と定義されます。^[19]高体温は熱射病などの症状によく見られ、熱く乾燥した皮膚や大量の発汗として現れます。^[32]熱射病自体が壊滅的な被害をもたらすことがあります。この症状に罹患した人の約5人に1人が、回復不能な長期脳損傷を負います。^[33]

腫瘍学の分野では、「温熱療法」とは、身体の特定の部位に熱を加えることによって悪性疾患を治療することを指します。温熱療法は、腫瘍治療の確立された治療法と組み合わせて適用されることがよくあります。40℃を超える温度は、化学療法や放射線療法の受容性にとって好ましい条件であることが多いです。^[34]

レイノー現象（レイノー病またはレイノー症候群とも呼ばれる）は、世界中の多くの人々の皮膚温度に影響を与える重要な症状です。^[35]レイノー現象は、低温環境への曝露に対する皮膚循環の過剰な反応です。 ^{[36] 「レイノー発作」は、体の一部で始まり、広がり、短期間で皮膚温度を危険なレベルまで下げます。これらの発作の結果は深刻で、異常な皮膚温度の破壊的な影響である}壊疽を引き起こす可能性があります。^[37]

皮膚血管の血管拡張障害は、2型糖尿病の一部として起こる可能性がある。周囲温度が高い場合、皮膚 血管制御障害は、熱伝達による熱疲労や熱射病の発生などの結果を伴うことが多い。このような影響は、環境から皮膚への熱伝達によって発生し、皮膚温度の上昇を引き起こす。その後、拡張した皮膚血管を通過する血液は循環中に加熱される。体の皮下領域への熱の伝達は、体の血管拡張障害によって促進される。^{[14] [38]}

皮膚温もがんの存在を示す指標となる可能性がある。がん検出の一般的な方法には、血液灌流の非神経性温度調節と、皮膚温の空間的均一性の周期的変化または異常振動の特定が含まれる。^{[14] [38]}これは、腫瘍増殖部位は免疫反応の増加による炎症と関連していることが多く、炎症により皮膚温が実質的に上昇し、乳房の皮膚温の空間的均一性が崩れるためである。乳がんのスクリーニングでは、皮膚温（特に高体温の場合）の測定が大きな意味を持つ。したがって、腫瘍増殖部位を明らかにするために、乳房の広い範囲にわたる皮膚温の変動がしばしば調査される。^[39]サーモグラフィーでは、赤外線画像や液晶接触サーモグラフィー（LCCT） などの技術を利用して各乳房の皮膚温をモニターする。