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Jan 01, 2024

気候変動による猛暑が健康に与える影響

Terzo giorno del "Heat Dome" che avvolge il Pacifico nordoccidentale ad Atami.

2021年の夏、太平洋岸北西部を覆った「ヒートドーム」の3日目、シアトルにあるワシントン大学（UW）ハーバービュー医療センターの救急サービス部長であるスティーブン・ミッチェル医学博士（FACEP）は次のことに気づいた。本当の災害が展開するのを目撃していました。

多くの住民がエアコンを設置していないこの都市では、3日間にわたって104度を超える気温が続き、前例のない数の患者がハーバービューとその関連病院に送り込まれた。 その日、郡の救急医療サービスは約 1,100 件の通報に対応したが、これは平均の 2 倍を超え、記録上最も多かった日となった。 ウィスコンシン州バレー医療センターには、生命を脅かす重度の熱中症で非常に多くの患者が来院しており、病院は人工呼吸器が不足する危険にさらされていた。

「その日、バレー医療センターで働いていた人々は、数時間のうちにキャリア相当の熱中症を経験しました」と、新型コロナウイルス感染症流行中に設立されたワシントン医療調整センターの医療部長も務めるミッチェル氏は言う。 -19 パンデミックに対する州の災害対策活動の調整を支援する。 「特にすでに多くのストレスと負担にさらされていた病院システムにとって、それはすぐに圧倒されるものになりました。」

その夏にシアトルを襲った災害は、気候変動により猛暑の頻度、期間、強度が加速するため、今後数年間に何度も繰り返される可能性があります。 米国環境保護庁は、過去 10 年間の年間熱波の数は 1960 年代の 3 倍になったと推定しています (50 の主要都市圏で年間 6 回でしたが、半世紀前は年間 2 回でした)。 また、これらの熱波は平均して長く（3 日から 4 日）、より暑く、人間と医療システムに大混乱をもたらします。

実際、疾病管理予防センターの熱と健康トラッカーによると、米国では毎年、約67,500人が救急外来（ED）を訪れ、9,200人が入院し、700人が熱により死亡している。 世界全体で、熱関連死亡は2000年から2004年と2017年から2021年の間に68%増加しました。 ランセット誌の「健康と気候変動に関するカウントダウン」の 2022 年報告書によると、高齢者、幼児、妊婦、屋外で働く人々、社会的支援のない人々が最も弱い立場にあります。

人間は実際には非常に順応性があり、非常に高いレベルの熱と湿度に耐えることができますが、それは短期間だけです、とペンシルバニア州立大学の生理学および運動学の教授であり、影響の専門家である W. ラリー・ケニー博士、FACSM は言います。人体に伝わる熱。

ケニーが初めてこうした影響について研究し始めたのは、ペンシルベニア州立大学の大学院在学中、1979年に壊滅的なメルトダウンを起こしたスリーマイル島原子力発電所で一連の研究プロジェクトを行ったときだった。故障した原子炉の修理を任された作業員は、このような服を着ていた。プラスチック製の衣類を2枚、場合によっては3枚重ね、テープで留めたゴム手袋、放射線から身を守るための呼吸用保護具とフードを着用した。 「本質的には、気温が華氏165度にも達することもあるジップロックバッグに入れて仕事に行こうとしているようなものでした」とケニー氏は言う。 「これらの労働者は、入って20分ほど働くことができましたが、疲れ果てて過熱し、退場せざるを得ませんでした。」 彼のチームは労働者を監視し、健康診断を実施し、さらに退出時期を知らせる個人用熱ストレスモニターの開発まで行った。

この最初の研究は、熱が他の集団に及ぼす健康関連の結果に対するケニーの関心を引き起こした。気候変動が地球の平均表面温度と熱波の発生の両方を加速させるにつれて、この研究の関連性はさらに高まっている。 彼の研究室はつい最近、人間が体温を下げることができない温度と湿度の上限を確立するため、国立衛生研究所から複数年にわたる助成金を獲得した。この上限を研究者たちは「補償不可能」と呼んでいる。 すでに世界中で熱波が人々をこうした限界にさらしており、特に資源が限られている発展途上国では悲惨な結果をもたらしています。

最も基本的なこととして、環境や運動中に人間が熱にさらされると、深部体温が上昇し始めるとケニー氏は説明します。 体は 2 つの方法で補います。皮膚への血流を増やすことと、エクリン汗を生成して空気中に蒸発させ、その熱を環境に戻すことです。

ある時点までは、体は体温調節能力を維持できます。 しかし、いくつかのシナリオでは問題が発生します。

過度に湿った状態 : 暖かく湿気の多い状況では、汗が蒸発しにくくなり、体が余分な熱の一部を保持する可能性があります。 中核体温が上昇すると、熱疲労から熱射病まで悪影響を及ぼす可能性があります。

過度の発汗 : 発汗が長期間続くと、脱水症状や血液量の減少が起こる可能性があります。 過剰な熱を皮膚に送り出し、体外に排出するにはより多くの血液量が必要となるため、血液量の減少により深部体温が上昇する可能性があります。

既存の心血管疾患 : 左心室は皮膚に血液を送り出すために非常に一生懸命働かなければならないため、身体を冷やすことに関わるすべてのメカニズムが心臓に負担をかけます。 高齢者や心臓病を患っている人は、すぐに圧倒されてしまうかもしれません。 実際、熱波で死亡する人のほとんどは心血管疾患で亡くなっているとケニー氏は言う。 熱波中に死亡する人の70％から95％は65歳以上です。

2021 年の夏に急性熱中症の最初の患者がハーバービュー救急病院に到着し始めたとき、ミッチェル氏と彼のチームはすぐに追加の遺体袋と氷を用意するよう命じました。 熱中症に苦しむ患者は、氷水スラリーが満たされた遺体袋に入った担架に乗せられ、これにより医療チームは患者をできるだけ早く冷却しながら、同時に救命処置を開始することができた。

この治療法は、前年に米国救急医師会ジャーナルに、当時スタンフォード大学の救急医であり、同大学ウィルダネス病院の所長だったグラント・リップマン医学博士と共著の症例研究で概要が初めて概説された。医学フェローシッププログラム。 リップマン氏と彼のチームは、熱波の最中に駐車場で意識不明の状態で発見された高齢の患者を治療していた。 彼女の深部体温は華氏104度に達し、混乱していました。どちらも急性熱中症の兆候です。

病院に到着すると、リップマン氏と彼のチームは氷水を詰めた遺体袋の実験を行うことにした。 氷水に10分間浸した後、患者の体温は華氏101.1度まで下がり、精神状態は正常だった。 彼女はその日のうちに退院したが、何の問題も残らなかった。

「あらゆる研究から、水は空気よりも25倍の速さで熱を伝達するため、氷冷水に浸すことが体から熱を奪う最も早い方法であることがわかっています」とリップマン氏は言う。 医療チームがバイタルサインを監視するために患者の胸部にアクセスできる必要がある救急医療では、「しかし、それはあまり現実的ではありません」。 「私たちは遺体袋を使うことについて話していましたが、私の知り合いで実際にそれをした人は誰もいませんでした。そして文字通りその翌日…この患者が現れました。」

リップマンと彼のチームは調査結果を発表し、シアトルの救急チームがそれを読んだ。 「出版の目的は、知識を必要とする人々に届けることです」とリップマン氏は言う。 「これを書いたとき、『猛暑の緊急事態の場合、これは迅速かつ簡単で拡張性のある解決策だ』と考えていました。」 その後、シアトルの人々がそれを使用していると聞きました。…それが実装され、できれば何人かの命が救われるのを見るのは本当にエキサイティングです。」

体を急速に冷やすことは、命だけでなく臓器の機能を救う鍵となります。 リップマンは、熱中症の病態生理学は敗血症の病態生理学に似ていると説明しています。 中核体温が危険なレベルまで上昇すると、保護用のヒートショックタンパク質が破壊され、腸から細菌やその他の毒素が血流に漏れ始め、炎症反応が始まり、臓器の劣化が始まります。 「時間と温度の曲線を考えると、細胞、構造、システムを損傷する時間が長ければ長いほど、結果は悪化することになります」とリップマン氏は言う。 冷水浸漬では 10 分以内に体を冷やすことができますが、蒸発冷却では最大 45 分かかる場合があります。

リップマンは、荒野医学の認定を受けた最初の医師の 1 人として、病院の外で熱中症を治療するためのハウツーガイドである、熱中症の予防と治療に関する荒野医学協会の実践ガイドラインの開発に貢献しました。

彼はまた、GOES Health: Global Outdoor Emergency Support というアプリを開発しました。これは、24 時間年中無休でオンデマンドの荒野医療サポートを提供し、人々が屋外活動の準備をしたり、停電時の緊急意思決定を支援したりするためのものです。

おそらく、猛暑をうまく乗り切るための最良の予防方法の 1 つは、順応、つまり暑さにゆっくりと適応することです。 ケニー氏によると、人が完全に順応するには、平均して 9 ～ 14 日間にわたって 1 ～ 2 時間暑さにさらされる必要があり、暑さへの順応のほとんどは最初の 4 ～ 5 日間で起こるという。 「それは、人間が暑さに順応するために重要なのは、血液量の増加だからです」と彼は言う。

シアトルは通常、温暖な気候に属しているため、2021 年の夏にヒート ドームが襲来したとき、暑さに順応している人はほとんどいませんでした。また、多くの人は暑さから逃れることができませんでした。 「ほとんど人間と同じように、亡くなった人たちはエアコンのない住宅に住んでいたのです」とミッチェルさんは言う。

「エアコンは偉大な​​救世主であり、平準化装置です」とケニーは認めます。 「あなたが90歳であっても、エアコンを利用できるなら、暑さによる害はありません。しかし、たとえばホームレスで、そのような状況で屋外にいる人や、次のような理由で屋外にいる人は、社会経済的要因のうち、エアコンを利用できない人は…影響を受けるでしょう。」

そのため、シアトルとその周辺地域の病院は、地震、火災、竜巻などの災害に対する既存の計画に加え、熱災害に対する新しい災害対策計画を導入しました。 「高温が予測されるたびに、地域内のすべての病院が集まり、ベストプラクティスを検討します」とミッチェル氏は言う。 「それには、『遺体袋はありますか? 氷はありますか? カテーテルを冷却するだけでなく、冷風を送ることができるファンはありますか?』という質問も含まれます。」

「私たちはより良い準備をしなければなりません」と彼は付け加えた。 「私たちのインフラ、コミュニティ、弱い立場にある人々をどのようにケアするかについての教育は、より良いものでなければなりません。なぜなら、これらの出来事の頻度が高まるにつれて影響も増大するからです。」