暑いとなぜバテるのか？を理屈で考えてみる

暑いとなぜバテるのか？を理屈で考えてみる

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立秋を過ぎましたが、まだまだ暑い日が続きますね。

私は今年は少し早めにお墓参りを済ませました。

気温は36℃超えだったようで、炎天下のお墓での草引きと掃除には、かなりバテました。

しかし、考えてみれば、人間の体温は36度くらいなので、周りも36度くらいが一番適応しやすくて楽なのではないでしょうか？

なぜ、暑いとこんなにバテテしまうんでしょう。

その理由は？？？

温度差があると、熱（エネルギー）の移動が起こります。

物体が持っている熱エネルギーは温度の勾配にしたがって移動します。

したがって、周りが36度であれば、体が持っているエネルギーが奪われないから、省エネでいいように思えますよね。

生命現象を担っている分子は蛋白質です。多くの蛋白質は適度に構造が揺らいでいるときが活性が高くなります。

例えば、胃や腸の消化酵素は低温では活性が落ちるので、消化が悪くなります。

他の蛋白質でも同様です。

そのため人間では37度付近に保とうとしています。そうすると、気温もそのぐらいが都合がいいいはずです。

気温が低いときは人体の熱は外に移動しますので、人体はそれに対応して、熱を発生させて体温を維持しようとします。恒温動物は皆そうしています。

変温動物はそれができないため、生命活動が緩慢になるのはこれで理解できます。

問題は、気温が体温付近あればどうか？

ということですが、 気温が高いときは、外へ熱は逃げていかないので、人体での熱を発させる必要がありません。

ところが、生命活動をする限り、必然的に熱が発生します。

人工的な機械も含めて、あるエネルギー源を利用して、運動・活動（熱力学ではこれを「仕事」と呼ぶ）をするときは、元のエネルギーのすべてが「仕事」のためのエネルギーに変換されるのではなく、副産物として熱がどうしても発生してしまいます。

自動車のエンジンは、ガソリンの化学エネルギーを使ってピストンを動かすことをしています。

最近は燃費がよくなってきましたが、ガソリンが本来持つ化学エネルギーの大半は、熱して奪われ、仕事に使われるのはごく一部なのです。

では、生物はどうかというと、グルコースなどの化合物を、いろいろな化学反応を非常にマイルドに用いて、「仕事」に変換しています。

グルコースからＡＴＰ（生体エネルギー貯蔵物質）の変換のエネルギー効率は３８％（最新の火力発電並）のようです。

実際にはさらにこの燃料をつかって、例えば筋肉を動かすときの反応を引き起こします。

この反応もエネルギー効率は100％ではないので、最終的なエネルギー効率はさらに低くなります。

ということで、生命が活動すればするほど、そのエネルギー以上に熱発生することになってしまいます。

これを外（外界）が引き取ってくれないと、体温はどんどん上昇し、細胞は死んでしまいます。

風邪を引いたとき体温が高くなるのは、免疫力を高めるためにわざとそうしている面もあるかもしれませんが、抗原抗体反応など細胞内での反応が活発化して、熱が大量に発生するからとも説明できます。

周りの気温が体温と同じだと、生命活動で生じる熱を外界に引き取ってもらえないんですね。

この話は、私が以前、標題の疑問を抱いて、物理化学の教授に聞いた話です。

いつも暑いとこの話を思い出します。

それにしても理屈はわかって暑いものは暑い！

夏バテ防止にどうぞＳｈｉｎｏａでリフレッシュしてください。

しっかりと換気をしながら、お部屋を涼しくしてお待ちしております 😉 

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