衣服設計支援のための人間感覚データベース

▼被験者属性

被験者は全て女性です。

高齢者（６０代・７０代）	サンプル数：７名
若年者（２０代）	サンプル数：６名

▼測定項目

基本項目	1) 性別 2) 年齢 3) 身長 4) 体重 5) 時間（分） 6) 環境温
生理量	7) 平均体温 8) 直腸温 9) 直腸温変化分 10) 皮膚温 11) 平均血圧 12) 心拍数 13) 皮膚血流量 14) 局所発汗量
心理量	15) 温冷感 16) 快適感 17) 温潤感

■平均体温

平均皮膚温Tsと直腸温（Trec)あるいは食道温（Tes）の重み付け平均値で与えられる。TsとTrecの重み付け比率は１：９がひろく用いられる。つまり平均体温Tbは　Tb＝0.1Ts + 0.9Trec　となる。

■深部体温（直腸温、食道温）

体温が調節されているといっても、全身が常に一様な温度になっているわけではなく、部位により大きな差がある。このうち環境温が変化しても温度変化の比較的少ない部分を「中核部core」と呼ぶ。中核温の代表として研究でよく測定されるのが直腸温と食道温である。直腸温は肛門から８ｃｍ以上のものを測定する必要がある。食道温はセンサーを心臓と同じ高さまで挿入して測定する。

■皮膚温

体熱は体の深部から表面に血液の流れで主として運ばれる。皮膚血管が拡張することで皮膚血流量が増し、外界に逃がす熱量（熱放散）は大きくなる。逆に皮膚血管が収縮すれば熱放散は小さくなる。皮膚血管が拡張して血流が大きくなると皮膚温は上昇し、収縮すれば低下する。そこで皮膚温は体温調節反応である熱放散の大きさを定性的に表す。ただし皮膚温は一様ではないので全身の皮膚での熱交換を考える場合には体部表面の全皮膚表面積に占める割合に基づいて按分比率で「平均皮膚温」を算出する。よく用いられるのは７点の皮膚温を測定し Ts = 0.07T頭部 + 0.14T上腕 + 0.05T手 + 0.17T背部 + 0.18T胸部 + 0.19T大腿 + 0.13T下腿 + 0.07T足 の式により求めるものである。皮膚温は皮膚血流量と必ずしも直線関係にはない。そして環境温の影響も受けるので、環境温が変化する時には注意が必要である。

■平均血圧

血圧は拍動にともなって変化するが、その平均値のことで簡易的には 平均血圧＝最低血圧＋（最高血圧 – 最低血圧）／３ で与えられる。

■心拍数

毎分あたりの心臓の拍動数。

■皮膚血流量

暑いと皮膚血管は拡張して皮膚の血流量が増え、体熱の放散が盛んになる。逆に、寒いと皮膚血管は収縮して熱放散は減る。さらに暑いときに皮膚の血流を増すことは汗腺に水を補給する意味も持つ。このように皮膚血流量調節は体温調節とりわけ熱放散の面で重要な役割をもつ。皮膚血流の測定には皮膚温を計るのが最も一般的だが、環境温の影響を強くうけるので注意が必要である。また最近ではレーザードップラー法による測定もひろく用いられている。

■局所発汗量

全身からの発汗の総量（全発汗量）に対して、ある着目する部位からの発汗量のことである。全発汗量は体重の減少から測定する。発汗は部位による差があるので局所発汗量の変化と全発汗量のそれは必ずしも相関しないが、例えば胸部の局所発汗を測定して全身の発汗状態の目安にする。局所発汗量の測定には換気カプセル法がよく使われる。皮膚の一小部位をおおうカプセルに乾燥空気を流し、その部からの汗の蒸発による湿度の増加分を測定するものである。

▼測定基準

環境温を上図のように変化させた時のデータを収納しています。 開始１０分後～２１０分後まで１０分間隔の計２１データが個人ごとに一括して出力されます。

▼高齢者と若年者の体温調節能の比較結果

１．被験者の身体特性

被験者は６１歳から７６歳までの高齢者群と、２２歳から２７歳までの若年者群の２群を対象として実験を行った。

２．実験条件

被験者には座位で安静をとらせた。標準温度刺激（図１）で無風、湿度は５０％に維持した．まず、気温２６℃の部屋で６０分間、被験者に座位姿勢で安静をとらせ、その後３０分かけて部屋の温度を２０℃まで低下させ、その後９０分かけて部屋の温度を３５℃まで上昇させ、その後６０分間その温度を維持した。２４０分間の実験を通して部屋の相対湿度は５０％に維持した。

図１ 環境温

３．測定項目

直腸温、皮膚温（前額、胸部、腹部、上腕、前腕、大腿、下腿）、胸部発汗率、胸部皮膚血流量、心拍数、 動脈血圧をそれぞれ計測した。実験後、各皮膚温から平均皮膚温を、直腸温と平均皮膚温から 平均体温を算出した。また、実験中には被験者に温冷感、快適感、湿潤感を自己申告させた。

４．実験着衣

被験者は下着（ブラジャー、ショーツ）をつけ、上半身に内衣（エステルキュプラ丸編み）を着用し、その上から標準中衣（綿１００％、通気度大）着衣した。

５．実験結果

直腸温（図２）は常に高齢者のほうが高い。またその変化量を表す図からわかるように、 高齢者は若年者に比べて環境温の変化に対して直腸温の変動が大きい。血圧（図３）は 高齢者が若年者よりもかなり高い。環境温が下がると高齢者の直腸温は低下し、血圧は 上昇する傾向を示した。その際心拍数（図４）はむしろ低下傾向にあることから、高齢者の 寒冷時の血圧の上昇は血管収縮によるものだと推察される。しかし胸部の皮膚血流量（図５）は 環境温低下時にも安静時と変わらないので、他の部位で血管が収縮していると考えられる。 一方、若年者の直腸温は寒冷時に変化はほとんどなく、血圧、心拍数も特に変動はしていない。 続いて環境温が上昇し始めると皮膚温は両群ともほぼ同時に上がり始めるが、直腸温は 若年者のほうが早く上昇し始める。直腸温つまり核心温の上昇に伴い、皮膚血流量が増加する。 やはり若年者のほうが早く増加し始める。また、発汗率は若年者は皮膚血流量の増加に やや遅れて上昇し始めるが、高齢者は最後の３０分になってようやく発汗活動が見られた。 しかも、その大きさは明らかに若年者よりも小さかった。 このように高齢者は環境温の変化に対して身体の内部の温度つまり核心温を一定範囲に 保つことができない。それでいながら寒冷刺激に対しても暑熱刺激に対しても体温調節系の 反応は若年者よりも遅れる傾向が見られた。特に暑熱に対する強力な熱放散機構である 発汗反応が弱いことが明らかになった。 さらに主観的な感覚については、温冷感（図６）は若年者が寒冷に対しても暑熱に対しても 反応が早かった。感覚の入力として皮膚温の変化とそれに対する感覚をプロットした図を見ると、 高齢者は若年者に比べ、感覚が鈍いといえる。高齢者は温度負荷に対して核心温が大きく 変動していながら、感覚として認知する能力が弱まっていることが明らかになった。

図２ 直腸温

図３ 血圧

図４ 心拍数

図５ 皮膚血流量

図６ 温冷感

６．結論

高齢者は環境温の変動に対して体温調節系の反応が減弱しており、若年者に比べて核心温を一定に保つことができない。特に発汗反応が衰えている。さらに核心温の変化に対する主観的な温度感覚も若年者より鈍いことが明らかになった。このことは高齢者は感覚にだけ頼ると体温が正常に維持されない可能性のあることを示唆している．つまり暑熱刺激が暑くなくとも生理的にはストレスとなり、体温上昇を招いて、しかも発汗などの生理反応も減弱しているためにそれも有効には働きえず、ますます体温が上昇するという悪循環に陥る可能性がある．高齢者の衣服を設計するに場合にはこのような高齢者特有の生理的特性を考慮することが必要であろう．また将来的には高齢者の生理的・感覚的衰えを補完するような衣服（例えば感覚の鈍化を補って環境温や体温の上昇を知らせるようなインテリジェント機能をもったもの）の開発も望まれる．

■計測結果生データ

clothDB_data.xlsx