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発汗、または汗とも呼ばれるこの液体は、哺乳類の皮膚にある汗腺から分泌される液体である。[ 1 ]
ヒトにはエクリン腺とアポクリン腺の2種類の汗腺があります。[ 2 ]エクリン汗腺は体の大部分に分布しており、体温の上昇によって引き起こされることが多い、水っぽい塩辛い汗を分泌します。アポクリン汗腺は脇の下と体の他のいくつかの部位に限られており、無臭で油っぽい不透明な分泌物を生成し、それが細菌の分解によって特有の臭いを帯びます。
ヒトでは、発汗は主に体温調節の手段であり、エクリン腺からの水分を多く含む分泌物によって達成されます。成人の最大発汗量は1時間あたり2～4リットル（0.5～1 USガロン） 、1日あたり10～14リットル（2.5～3.5 USガロン）に達することがありますが、思春期前の子供ではそれよりも少なくなります。[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]皮膚表面からの汗の蒸発は、蒸発冷却により冷却効果をもたらします。したがって、暑い天候や運動によって筋肉が熱くなったときには、より多くの汗が分泌されます。犬などの汗腺が少ない動物は、口腔と咽頭の湿った内壁から水分を蒸発させるパンティングによって同様の体温調節効果を得ています。
発汗は多種多様な哺乳類に見られるが、[ 6 ] [ 7 ]比較的少数の動物（ヒト、ウマ、一部の霊長類、一部のウシ科動物を除く）だけが体温を下げるために発汗する。[ 8 ]ウマの場合、このような冷却作用のある汗はアポクリン腺によって生成され[ 9 ] 、皮膚から被毛の表面に移行するタンパク質ラテリンという湿潤剤を含んでいる。 [ 10 ]
汗は皮膚上の細菌によって代謝される際に体臭の原因となります。他の治療に使用される薬や食事も体臭に影響を与えます。腎不全や糖尿病性ケトアシドーシスなどの一部の病状も汗の臭いに影響を与える可能性があります。[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]
発汗は非特異的な症状または兆候であり、多くの原因が考えられます。発汗の原因としては、肉体的な運動、更年期、発熱、毒素や刺激物の摂取、高温環境などが挙げられます。強い感情（怒り、恐怖、不安）や過去のトラウマの記憶も発汗を引き起こす可能性があります。これは、時に「フロップスウェット」と呼ばれることもあります。[ 18 ]
体内の汗腺の大部分は交感神経コリン作動性ニューロンによって神経支配されている。[ 19 ] 交感神経節後ニューロンは通常ノルエピネフリンを分泌し、交感神経アドレナリン作動性ニューロンと呼ばれるが、汗腺を支配する交感神経節後ニューロンはアセチルコリンを分泌するため、交感神経コリン作動性ニューロンと呼ばれる。汗腺、立毛筋、および一部の血管は交感神経コリン作動性ニューロンによって神経支配されている。
発汗は、甲状腺機能亢進症やショックなどの異常な状態と関連している場合があります。発汗に加えて、原因不明の体重減少、発熱／悪寒、動悸、息切れ、意識不明、倦怠感、めまい、筋肉痛、吐き気、嘔吐、下痢、胸部不快感などの症状がみられる場合は、重篤な疾患を示唆します。
急性心筋梗塞（心臓発作）でも発汗がみられ、これは交感神経系の活動亢進によるものであり、重篤な疾患や死に至ることもあるセロトニン症候群でも頻繁にみられます。発汗は、高熱や悪寒を伴うことが多い多くの種類の感染症によっても引き起こされ、その結果として高体温症を引き起こすことがあります。ほとんどの感染症はある程度の発汗を引き起こし、マラリアや結核などの重篤な感染症では非常に一般的な症状です。さらに、気胸は胸壁の固定を伴う発汗を引き起こすことがあります。 神経弛緩薬悪性症候群やその他の悪性疾患（白血病など）も発汗を引き起こすことがあります。[ 20 ]
インスリン注射や経口薬に頼っている糖尿病患者は、低血糖（低血糖症）を起こすことがあり、それが発汗を引き起こすこともあります。
薬物（カフェイン、モルヒネ、アルコール、抗うつ薬、特定の抗精神病薬など）が原因となる場合があり、アルコール、ベンゾジアゼピン、非ベンゾジアゼピン、または麻薬性鎮痛剤の依存症からの離脱も原因となる可能性があります。コカインやアンフェタミンなどの交感神経刺激薬も発汗と関連付けられています。異所性カテコールアミンによる発汗は、副腎のまれな腫瘍である褐色細胞腫の典型的な症状です。アセチルコリンエステラーゼ阻害剤（一部の殺虫剤など）も汗腺平滑筋の収縮を引き起こし、発汗につながります。 水銀は発汗剤としてよく知られており、19世紀から20世紀初頭にかけて医師が病気を「浄化」するために広く使用していました。しかし、水銀の毒性が高いため、二次的な症状が現れ、それが誤って水銀剤で治療されていた以前の病気のせいだと判断された。
乳児肢端痛（小児水銀中毒）は、過剰な発汗を特徴とする。発熱のない小児が多量の発汗を示している場合、医師は直ちに肢端痛を疑うべきである。
汗アレルギーを発症する人もいます。[ 21 ] [ 22 ]このアレルギーは汗自体によるものではなく、皮膚に存在する細菌が分泌するアレルギー誘発性タンパク質によるものです。[ 22 ] : 52タンニン酸はシャワーを浴びることと併せてアレルギー反応を抑制することがわかっています。[ 21 ]
何百万人もの人々が多汗症に悩まされていますが、半数以上は恥ずかしさ、認識不足、または無関心のために治療を受けていません。[ 23 ]多汗症は脇の下、足、手に最もよく影響しますが、全身に症状が現れることもあります。顔も多汗症が問題となる一般的な部位です。制御不能な発汗は必ずしも予想されるものではなく、この症状を持つ人にとっては恥ずかしいものです。患者に生理的および感情的な問題を引き起こす可能性があります。一般的に遺伝性です。[ 23 ]生命を脅かすものではありませんが、人の生活の質を脅かします。[ 24 ]多汗症の治療法には、制汗剤、イオントフォレーシス、汗腺の外科的除去などがあります。重症の場合、ボツリヌス毒素注射や、過剰な発汗を刺激する神経の外科的切断（内視鏡的胸部交感神経切除術）が選択肢となる場合がある。[ 23 ]
夜間発汗（夜間多汗症とも呼ばれる）とは、睡眠中に過剰に発汗する状態を指します。睡眠中も過剰に発汗する場合としない場合があります。
40歳以上の女性に寝汗をかく最も一般的な原因の一つは、更年期および更年期移行期に伴うホルモンバランスの変化です。これは更年期移行期によく見られる現象です。
寝汗は比較的無害な場合もありますが、深刻な基礎疾患の兆候である可能性もあります。寝室が異常に暑い、あるいはベッドに掛け布団が多すぎるなど、睡眠環境が暑すぎるために起こる寝汗と、医学的な原因による寝汗を区別することが重要です。医学的な疾患や感染症による寝汗は、「夜間に起こる激しいほてりで、寝間着やシーツがびしょ濡れになるが、これは環境とは関係ない」と表現されます。このような激しい寝汗を引き起こす基礎疾患や感染症の中には、生命を脅かすものもあり、速やかに医師の診察を受ける必要があります。
発汗は、体温調節を可能にする機能です。発汗は、脳の視床下部の視索前野と前部領域にある中枢によって制御されており、そこには温度感受性ニューロンが存在します。視床下部の体温調節機能は、皮膚の温度受容体からの入力にも影響を受けます。皮膚温度が高いと、発汗に関する視床下部の設定値が低下し、体幹温度の変化に対する視床下部フィードバックシステムのゲインが増加します。しかしながら、全体として、視床下部（「体幹」）温度の上昇に対する発汗反応は、同じ平均皮膚温度の上昇に対する反応よりもはるかに大きくなります。
発汗は、皮膚表面での蒸発冷却によって体幹温度を低下させる。高エネルギー分子が皮膚から蒸発し、体から吸収されたエネルギーを放出することで、皮膚と表層血管の温度が低下する。冷却された静脈血は体幹に戻り、上昇する体幹温度を相殺する。
神経が汗腺を刺激して発汗を引き起こす状況は2つあります。それは、肉体的な熱と精神的なストレスの時です。一般的に、精神的ストレスによる発汗は手のひら、足の裏、脇の下、場合によっては額に限られますが、肉体的な熱による発汗は全身で起こります。[ 25 ]
人間の汗は純粋な水ではありません。タンパク質は含まれていませんが、常に少量の溶質（0.2～1%）が含まれています。人が寒冷地から温暖地へ移動すると、発汗メカニズムに適応変化が生じます。このプロセスは順応と呼ばれ、発汗の最大速度が増加し、溶質の組成が減少します。1日に汗で失われる水分量は非常に変動が大きく、1日あたり100～8,000ミリリットル（0.041～3.259英液量オンス/キログラム）の範囲です。最も過酷な条件下では、溶質の損失はナトリウムで最大350mmol /日（順応後は90mmol/日）に達することがあります。平均的な強度の運動中、汗による損失は平均で1時間あたり最大2リットル（0.44英ガロン、0.53米ガロン）の水になります。涼しい気候で運動をしない場合、ナトリウムの損失は非常に少なく（ 5mmol/日未満）なります。汗中のナトリウム濃度は、順応の程度によって30～65mmol/Lである。
馬は厚く防水性のある毛皮を持っており、通常であれば蒸発冷却に必要な汗が皮膚から毛皮の表面へ素早く移動するのを妨げます。この問題を解決するために、馬は洗剤のようなタンパク質であるラテリンを進化させ、汗の中に高濃度で放出します。[ 10 ] 馬の発汗は人間とは異なり、アポクリン腺によって生成されます。[ 9 ]このタンパク質は馬の毛皮を濡らすことで、冷却蒸発のための水の流れを促進します。このタンパク質の存在は、特に擦ったときに、汗をかいた馬の毛皮によく見られる泡立ちで確認できます。[ 10 ]暑い状況下では、馬は中程度の強度の運動を 3 時間行うと、30 ～ 35 リットル (6.6 ～ 7.7英ガロン、7.9 ～ 9.2米ガロン)の水と100 グラム (3.5オンス)のナトリウム、198 グラム (7.0オンス)の塩化物、45 グラム (1.6オンス)のカリウムを失う可能性があります。[ 9 ]
汗の大部分は水です。エクリン汗腺のマイクロ流体モデルは、汗に分配される溶質、それらの分配メカニズム、および皮膚表面への流体輸送の詳細を提供します。[ 26 ] 水には微量のミネラル、乳酸、および尿素が溶けています。ミネラル含有量は変動しますが、測定された濃度には、ナトリウム（0.9グラム/リットル）、カリウム（0.2グラム/リットル）、カルシウム（0.015グラム/リットル）、およびマグネシウム（0.0013グラム/リットル）などがあります。[ 27 ]
血漿や細胞外液と比較して、汗中のNa +イオン濃度ははるかに低い（汗中は約40mM、血漿や細胞外液は約150mM）。エクリン腺内では、汗中のNa +イオン濃度は高い。汗管内では、Na +イオンは、汗管を形成する上皮細胞の頂端膜に存在する上皮ナトリウムチャネル（ENaC）によって組織に再吸収される（参考文献の図9を参照）。[ 2 ]
他の多くの微量元素も汗とともに排出されますが、その濃度の目安としては（測定値は15倍も変動する可能性がありますが） 、亜鉛（0.4ミリグラム/リットル）、銅（0.3～0.8 mg/L）、鉄（1 mg/L）、クロム（0.1 mg/L）、ニッケル（0.05 mg/L）、鉛（0.05 mg/L）などが挙げられます。[ 28 ] [ 29 ]おそらく、他の多くの微量ミネラルも、それに応じて濃度が低く、汗とともに体外に排出されます。いくつかの外因性有機化合物は汗に混入し、例えば、チチタケ属のキノコのいくつかの種には、未確認の「メープルシロップ」のような香りの化合物が含まれています。 [ 30 ]人間の汗は血漿に比べて低浸透圧です[ 31 ]（つまり濃度が低い）。汗は中性から弱酸性のpH値で、通常は4.5から7.0の間である。[ 32 ]
汗には多くの糖タンパク質が含まれている。[ 33 ]
汗は、耳垢や他の分泌液（涙、唾液、乳など）と同様に抗菌作用を持つ可能性がある。これは、皮膚に直接結合するか、微生物が皮膚に結合するのを防ぐ糖タンパク質の組み合わせによって行われ、自然免疫系の一部を形成していると考えられる。[ 33 ]
2001年、ドイツのテュービンゲンにあるエーバーハルト・カール大学の研究者らは、皮膚からデルミシジンと呼ばれる大きなタンパク質を単離した。このタンパク質は他の抗菌ペプチドに切断することができ、大腸菌、腸球菌、黄色ブドウ球菌、カンジダ・アルビカンスなど、ヒトに影響を与える細菌や真菌のいくつかの種を殺すのに効果的であることが示された。高塩濃度およびヒトの汗の酸性範囲で活性があり、その濃度は1～10 mg/mlであった。[ 34 ] [ 35 ]
研究目的で、自然な発汗速度に似た発汗能力を持ち、通常の皮膚の表面質感と濡れ性を備えた人工皮膚が開発されている。[ 36 ] [ 37 ]また、人工発汗は試験管内試験にも利用可能で、16種類のアミノ酸と汗に最も多く含まれるミネラルと代謝物を含んでいる。[ 38 ]
ウェアラブルテクノロジーへの応用が注目されている。汗は、電子タトゥー、バンド、パッチなどを用いて非侵襲的かつ継続的に採取・感知することができる。[ 39 ]しかし、診断液としての汗には、サンプル量が非常に少ないことや、サイズの大きい親水性分析物の濾過（希釈）など、多くの課題も存在する。現在、汗診断の主要な商業用途は、汗中の塩化物濃度に基づく乳児の嚢胞性線維症検査のみである。
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