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ここにあるのは、だれかが実際に調べ、考え、作ってきたことを集めたメモです。気になったら、ページの下の「参考にした情報源」から、もとの本や記事、それを生み出した人たちに、直接ふれてみてください。このメモには書ききれないおもしろさが、そこにあります。

おふろに 入ると、どうして 体が 温まるの?

お風呂に入ると、どうして体が温まるのか ── 同じ温度の空気とお湯のちがい

入浴でなぜ体が温まるのか ── 熱の伝わりやすさと、入浴後も続く深部体温の上昇

分野:からだ

40度の おふろに 10〜15分 入ると、体の おくの 温度は、入って から 1時間 ほど たった ころに 1度 ちかく 高く なると いわれます[1]。おふろを 出て からも、体の おくの 温度は 上がりつづけます。

どうして お湯は、こんなに 体を 温められるのでしょう。ひとつの わけは、水が 空気より ねつを 23〜24ばいも つたえやすい ことです。この 記事では、ねつが ひふから 入って、血に のって 体の おくまで とどく 道すじが わかります。

40℃のお湯に10〜15分つかると、体の奥の温度は、入ってから1時間ほどで0.8〜1.0℃ほど高くなる、と説明されています[1]。お湯から出たあとも、体の中では温まる流れが続いているわけです。

お湯は体温より少し高いだけなのに、なぜこれほど体を温められるのでしょうか。理由の一つは、水が空気の約23〜24倍も熱を伝えやすいこと(上限値どうしを比べた概算)。熱がお湯から皮膚に入り、血液で全身へ運ばれるまでの道すじが分かります。

40℃の湯に10〜15分つかると、深部体温は入浴開始から1時間ほどで0.8〜1.0℃高くなるとされる[1]。湯から出たあとも、体の奥は温まり続けているのだ。

湯の温度は体温より数℃高いにすぎない。それでも体が深部まで温まるのはなぜか。手がかりは、水が空気の約23〜24倍熱を伝えやすいこと(温度条件の異なる値どうしを比べた概算)と、皮膚の血管が広がって血流が増えることにある。湯から皮膚へ、皮膚から血液へ、血液から全身へという熱の道すじと、その条件・限界が分かる。

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1. おなじ くらいの 温度でも、お湯の 中だと 温まるのは なぜ?

1. 肩までつかった瞬間に熱が入ってくるのは、水が熱を伝えやすいから

1. 熱伝導率の差 ── 水は空気の約23〜24倍、熱を伝えやすい

お湯は 40度。体温より、少し 高いだけです。それなのに、おふろに 入ると 体が ぽかぽか して きます。

ひみつは、水と 空気の ちがいです。ねつの つたわりやすさを 表す 数を くらべると、水は 空気の 23〜24ばいも あります[2]。空気は ねつを つたえにくく、ねつを とおしたくない 場所で 使われる ほどです[3]。

お湯に 入ると、体の まわりが、ねつを つたえやすい 水に なります。これも、お湯の ねつが ひふから 体へ 入りやすく なる ことの ひとつの わけです。

ただし この 23〜24ばいは、すこし ちがう 温度で はかった 数どうしを くらべた、おおまかな 数です[2]。

では、ひふから 入った ねつは、そのあと どこへ 行くのでしょう。

冬の夜、湯船に肩までつかると、思わず「ふう」と息が出ます。お湯の温度は、体温より少し高いだけです。それなのに、熱がどんどん入ってくる感じがするのはなぜでしょうか。

手がかりは、水と空気の熱の伝わりやすさです。熱伝導率という数で比べると、水は0.58〜0.61 W/(m·K)、空気は0.024〜0.026 W/(m·K)ほどで、水は空気の約23〜24倍熱を伝えます[2]。空気は熱を伝えにくい物質で、断熱のためにいろいろな場面で使われています[3]。

お湯に入ると、体を包むものが、熱を伝えにくい空気から、熱をよく伝える水に変わります。これが、お湯の熱が皮膚へ入りやすくなる条件の一つです。

ただし、この倍率は、資料ごとに測った温度が少しずつちがう値どうしの比で、上限値の概算です[2]。「約25倍」と丸めると言いすぎになります。

皮膚に入った熱は、このあとどこへ向かうのでしょうか。

湯の温度は体温より数℃高いだけなのに、入浴では熱が次々と体に入る。差を生むのは、周囲の物質の熱伝導率である。大阪教育大学の表では水が0.582 W/(m·K)(10℃)、空気が0.0241 W/(m·K)(0℃)で、比は約24。別の資料でも水0.594・空気0.0257(約23倍)、水0.61・空気0.0261(約23倍)と、ほぼ同じ比になる[2]。

空気は熱を伝えにくく、断熱材として様々な場面で用いられる[3]。熱伝導率の大きい水に囲まれることは、熱が皮膚に移りやすい条件の一つになる。湯の温度が体温を数℃上回るだけでも、熱が皮膚に入り続けるのは、この条件に血流などが重なるためと考えられる。

ただし、「約25倍」と丸めるのは正しくない。比べた値は測定温度が揃っておらず、ここで言えるのは、条件で多少ずれる約23〜24倍という概算にとどまる。また、実際の湯船では水の動きなども関わるが、この記事では熱伝導率の比を取り上げる。

では、皮膚に入った熱は、どうやって体の奥まで届くのか。

2. ひふから 入った ねつは、どうやって 体の おくまで 行くの?

2. 皮膚の血管が広がって、温まった血液が熱を運ぶ

2. 皮膚血流の増加 ── 熱を体内へ運ぶのは血液

ねつを 体の おくまで 運ぶのは、血です。

お湯に 入ると、ひふの 近くの 血の くだが 広がり、血が たくさん 流れる ように なります。ひふで 温まった 血が、ねつを 体の 中へ 運ぶ、と いわれます[5]。

山口県立大学の 研究でも、お湯に 入った ときに、ひふの 血の 流れが ふえて いました[6]。

ひふで 温まった 血が、体の 中へ 流れて いきます。血が ねつを はこぶ ところは、トラックが 荷物を はこぶ ようすに すこし にて います。ただし 本当は、血そのものが 温まって 流れて いきます。

皮膚に入った熱を、体の奥まで運ぶのは血液です。

入浴の温熱作用で血管が広がり、皮膚で温まった血液が熱を体内へ運ぶ、と説明されています[5]。血管が広がると、血が流れやすくなります。皮膚のすぐ下を通る血が増えるほど、お湯の熱を受け取って、体の中へ持ち帰る量も増えると考えられます。

山口県立大学の研究では、舌の下の温度と皮膚の血流が入浴のときにだけ増え、熱によって血管が広がったことがうかがえる、と考察されています[6]。同じ研究で、入浴中の体温の調節は主に皮膚の血管のはたらきによる、とも考えられています。

ただし、血液が温まって流れるのであって、熱を荷物のように下ろしていくわけではありません。「熱の運び屋」という言い方は、あくまでたとえです。

では、こうして運ばれた熱で、体の奥の温度はいつ、どれくらい上がるのでしょうか。

皮膚に入った熱を体内へ運ぶのは、血液である。入浴の温熱作用で皮膚の血管が広がり、皮膚で温められた血液が熱を体内へ運ぶ、と東京都公衆浴場業生活衛生同業組合の講演要旨は説明する[5]。ただしこれは講演要旨の説明であり、生理学の一次資料と突き合わせたものではない。

実験の側からは、山口県立大学の研究がある。入浴では舌下温と皮膚血流が増え、温熱性の血管拡張が示唆された。同じ研究で、入浴中の深部体温がほぼ一定に保たれたのは、主に皮膚血管の運動による体温調節のはたらきだと考察されている[6]。また食道温は、室温20℃の条件で0.3℃、30℃の条件で0.7℃上がった。つまり、入浴中の体の中の温度は、室温などの条件によっても上がり方が変わる。

では、血液が熱を運び終えたとき、体の奥の温度はいつ、どれだけ上がるのか。

3. 体の おくの 温度は、おふろを 出たあとも 上がるの?

3. 湯船を出てからも、体の奥の温度は上がっていく

3. 深部体温の時間経過 ── 入浴後に続く上昇とほてり

体の おくの 温度を、「しんぶたいおん」と いいます。深部体温しんぶたいおんは、ひふの 温度とは ちがいます。

40度の おふろに 10〜15分 入ると、深部体温は すぐに 上がりはじめます。入って から 1時間 ほどで、0.8〜1.0度 ほど 高くなる、と 言われます[1]。人に よって ちがいが あります。

おふろを 出た あとも、あせが 出たり、体が ほてったり します。この ほてりが ひくまで、2時間 ほど かかります[1]。

ねる 1〜2時間 まえに おふろに 入ると、ねる ときに いちばん よい と いわれて います[1]。半身よく(おなかまで つかる 入りかた。おなかは 「ふくぶ」 とも いいます)でも、40度で 30分 入ると、同じように よい はたらきが ある と されます。

お風呂から上がっても、体の中の温度は、すぐには元に戻りません。

体の奥の温度を、深部体温といいます。厚生労働省のe-ヘルスネットによると、40℃の湯に10〜15分つかれば深部体温はすぐ上がりはじめ、個人差はありますが、入ってから1時間ほどで0.8〜1.0℃高くなります[1]。入浴の最中より、あとの時間のほうが長く温かいのです。

風呂上がりには、汗をかいたり、体がほてったりします。このほてりが引くまでには、2時間ほどかかります。就寝の1〜2時間前の入浴が睡眠にはもっとも効果的、とされる説明もあります[1]。

湯に肩までつからなくても、同じ資料には、腹部までつかる半身浴(約40℃・30分)でも効果が認められている、とあります。

ところで、お湯は体に熱をあげたあと、どうなるのでしょうか。

深部体温(体の内部の温度。皮膚温ではない)は、入浴後もすぐには元に戻らない。e-ヘルスネットによると、40℃の湯に10〜15分つかれば深部体温はすぐに上昇しはじめ、個人差はあるが入浴後1時間ほどで0.8〜1.0℃高くなる[1]。入浴中だけで数値を読むと誤る。1℃近い上昇は、入浴開始から約1時間後の値である。

体が元に戻る過程も、時間がかかる。風呂上がりに汗をかき、ほてりが引くまで2時間ほどかかり、就寝の1〜2時間前の入浴が睡眠にもっとも効果的とされる。腹部まで湯につかる半身浴(約40℃・30分)でも効果が認められている。ここまでの数値は、すべて成人を対象とした資料の記述であり、子どもで同じ値になるとは言えない。

では、熱を渡した湯のほうは、どうなっているのか。

4. 体に ねつを あげた お湯は、ぬるく なるの?

4. 熱を体にわたしたお湯は、どれくらいぬるくなるのか

4. 湯温の低下と比熱 ── 湯が冷めにくい理由と、大きな浴槽の効果

お湯が 体に ねつを わたせば、お湯の 温度は、少し 下がります。

ある 研究では、家の おふろに 10分 入ると、お湯が 0.5〜1.0度 ぬるく なった と つたえられて います[7]。

それでも お湯は、なかなか さめません。水は、温まりにくく、さめにくい ものだから です。水が ねつを ためこむ 力は、ほかの ものと くらべて 大きい と されて います[4]。

大きな おんせんの おふろでは、お湯が たくさん ある ため、温度が 下がりにくく、体の おくの 温度が 上がる 大きさも 大きかった そうです[7]。

お湯は体に熱をわたすのですから、そのぶん、少しぬるくなるはずです。

日本温泉気候物理医学会雑誌に載った42℃入浴の比較研究の要旨によると、家庭用の浴槽では、10分入浴すると湯温が0.5〜1.0℃下がっていました[7]。この数値は一例の報告なので、あなたの家の浴槽で同じになるとは限りません。

それでも、お風呂のお湯が急に冷めないのは、水の比熱が大きいからです。水の比熱は約4.19 J/(g·K)で、ほかの物質に比べて大きく、温まりにくく冷めにくい性質があります[4]。

同じ研究では、湯の量が多い温泉の大浴槽では湯温が下がりにくく、深部体温の上昇が大きかったと報告されています[7]。湯が冷めにくいと、熱が入り続ける、というわけです。

お湯は、熱だけでなく、水としての力も体にかけています。

湯は体に熱を渡すので、湯温は下がる。42℃入浴を比べた学会誌の研究の要旨では、家庭用浴槽では10分間の入浴で湯温が0.5〜1.0℃低下した[7]。要旨で見られる数値なので、一例として読む。

それでも湯が急には冷めないのは、水の比熱が大きいためだ。水の比熱は約4.19 J/(g·K)で、日本原子力研究開発機構の解説では、水素結合の切断と量子効果の二つの要因で大きくなると説明される[4]。比熱が大きい水は、温まりにくく冷めにくい。なお、この資料に空気との比熱の倍率は載っていないので、ここでは書かない。

同じ要旨では、湯量の多い大浴槽では湯温の低下が抑えられ、深部体温の上昇が大きかった[7]。つまり、湯の量と湯温の保たれやすさが、体への熱の入り方に関わる可能性がある。ただし、因果までは要旨からは言えない。

体に働くのは、熱だけではない。

5. お湯は、ねつの ほかに、どんな 力で 体に はたらくの?

5. 水の圧力と浮力も、お風呂では体に働いている

5. 静水圧と浮力 ── 熱とは別の水のはたらき

おふろに 入ると、足が かるく 感じる ことが あります。水には、体を 上へ おしあげる 力が あるからです。これを「ふりょく」と いいます。

かんきょうしょうの しりょうでは、水の ちからは 血の めぐりを よくし、足の つかれや むくみを とる、と いわれて います。ふりょくで 体が かるく 感じられ、足や こしの ふたんも へる、とも あります[8]。

水に どこまで つかるかで、感じる 重さは かわります。首まで つかると、重さは 10分の 1 ほどに 感じられる、と いわれる ことも あります。

お風呂に入ると、体が軽くなったように感じます。これは、熱ではなく、水の力のためです。

環境省の資料では、温泉の作用として、温熱作用のほかに静水圧作用と浮力作用が説明されています。静水圧(水の圧力)は血行をよくし、足の疲れやむくみをとる。浮力で体が軽く感じられ、足腰や関節の負担が減る、とあります[8]。

どれくらい軽くなるのかは、つかる深さで変わります。一般向けには、首までつかると体重が約10分の1に感じられる、といわれます。これは、首までつかったときの目安です。

肩まで入るか、半身浴にするかで、体にかかる水の力は変わる、ということになります。

入浴では、熱以外に水の物理的な作用も働く。環境省の温泉の説明では、静水圧作用は血行をよくして足の疲れやむくみをとり、浮力作用は体を軽く感じさせて足腰や関節の負担を減らす[8]。

浮力の大きさは、つかる深さで変わる。水中での見かけの体重は水位が深いほど小さくなる。一般向けにいわれる「体重が約9〜10分の1」は、首まで入ったときの目安にあたる。

このため、同じ入浴でも、肩まで入る全身浴と、腹部までの半身浴では、体にかかる水の力が違う。前の章の深部体温の資料でも、半身浴の効果が認められており[1]、ここで使った資料からは、熱と水圧のどちらがどれだけ関わるかは分からない。

では、温まり方は、誰が入っても同じなのか。

6. 温まり方は、人に よって ちがうの?

6. 温まり方は、年れいや部屋の寒さでも変わる

6. 個人差と条件 ── 年齢・室温と、入浴時の注意

温まり方は、人に よって ちがいます。40度の お湯に 15分 入った とき、体温が 上がる 大きさは、20だいの 人で 1.5度 くらい、65さいより 上の 人で 0.8度 くらい だった という しらべが あります[5]。

これは おとなの 数で、子どもの 数では ありません。「上がり方が すくない」のは、わるい ことでは なく、体の はたらきの ちがいです。

おふろに 入る 前の 部屋が とても 寒いと、入った とき ひふの 温度が 大きく 上がる、という しらべも あります[10]。おふろの 前の 部屋は、あまり 寒く しないで おきましょう。

同じお風呂に入っても、温まり方は人によってちがいます。

東京都公衆浴場業生活衛生同業組合のコラムは、つくば研究所の調査として、40℃の湯に15分入ったときの体温上昇を紹介しています。20代で約1.5℃、30〜40代で約1.2℃、65歳以上で約0.8℃です[5]。年齢で上がり方がちがうという意味で、どれが良い・悪いではありません。これは推定にもとづく値で、子どもの値でもありません。

入る前の部屋の温度も関わります。地域の高齢者1,479人を調べた研究では、入浴前の居間が寒いほど、入浴中の皮膚温のピークが高かったことが報告されています。また、腹部の皮膚温が36℃を超えて1℃上がるごとに、収縮期血圧は約2.4 mmHg高い傾向がありました[10]。

これは高齢者を対象にした研究で、子どもにそのまま当てはまる話ではありません。ただ、寒い脱衣所から熱い湯に入るような温度差は、体に負担をかけうる、と考えるきっかけにはなります。

温まり方は一定ではない。東京都公衆浴場業生活衛生同業組合のコラムが紹介するつくば研究所の調査では、40℃の湯に15分入った場合の体温上昇は、20代で約1.5℃、30〜40代で約1.2℃、65歳以上で約0.8℃である[5]。ただし推定式にもとづく値で、子どもの数値ではなく、年齢差の傾向を示すにとどまる。

入浴前の環境にも左右される。HEIJO-KYO Studyでは、地域の高齢者1,479人で、入浴前の居間が寒いほど入浴中の皮膚温のピークが高かった。腹部皮膚温が36℃を超えて1℃上がるごとに、収縮期血圧は約2.41 mmHg高かった[10]。観察研究であり、因果関係は示されていない。対象も高齢者に限られる。

以上から、入浴で体が温まる仕組み自体は、熱伝導・血流・時間経過という3つで説明できる。温まり方の大きさは、年齢・室温・湯量などで変わる。ここまでの数値を、すべての人にあてはめることはできない。

7. おふろから 出た あとの 「ほてり」が つづく 時間を はかって みよう

7. お風呂上がりの体の温かさを、時計で測ってみる

7. 観察の手がかり ── 風呂上がりのほてりが続く時間を測る

おうちの 人と いっしょに、ためして みましょう。40度ぐらいの、あつすぎない お湯に 入ります。長く 入りすぎず、気分が 悪く なったら、すぐに 出ます。

おふろから 出たら、時計を 見ます。体が ぽかぽか して いるのは、何分ぐらい つづくでしょう。ほてりが ひく ころ、いつ 手や 足が ひえて くるのか、見て みましょう。

お湯の 温度や、入る 前の 部屋の 温かさを かえると、どう かわるでしょう。ためす とき は、むりを しないで ください。

確かめてみたい人は、おうちの人といっしょに、40℃前後の熱すぎないお湯で試してください。長湯はせず、気分が悪くなったらすぐに出ます。

お風呂から上がったら、時計を見て、体がぽかぽかしている時間を測ります。資料では、ほてりが引くのに2時間ほどかかる、とされています[1]。あなたの場合は、何分くらいでしょうか。

もう一つ、問いが残ります。冬の寒い日と、暖かい日で、温かさが続く時間はどう変わるのでしょうか。同じ条件で何日か比べると、手がかりが見つかります。

資料を読むなら、厚生労働省のe-ヘルスネット[1]が日本語で読めます。

観察するなら、湯の温度と入浴時間、入る前の室温をそろえ、風呂上がりに体がほてっている時間(ほてりが続く時間)を時計で測る。条件を一つだけ変えて比べると、湯の温度や室温の影響を自分で考える手がかりになる。長湯を避け、気分が悪くなったらすぐに出る。

資料の読みどころは3点ある。体温上昇の時間経過はe-ヘルスネット[1]、熱の伝わりやすさの表は大阪教育大学・明治大学の資料[2][3]、年齢や室温による差はHEIJO-KYO Study[10]が一次に近い。

水の熱伝導率の比と、入浴後の1℃近い上昇という二つの数字が、どの条件・どの対象の値かを読み分けると、同じ「温まる」でも、資料ごとに見ているものが違うと分かる。

しらべた もとの じょうほう

参考にした情報源

参考にした情報源と、その使い方

出典について:公的機関・学会誌・大学の資料などを使った。何に使ったかは、それぞれの項目の最後に書いている。

  1. 厚生労働省 e-ヘルスネット「快眠と生活習慣」。https://kennet.mhlw.go.jp/information/information/heart/k-01-004.html (入浴後の深部体温の上昇、ほてり、入浴のタイミングについて)
  2. 大阪教育大学「熱伝導率の表」。https://www.osaka-kyoiku.ac.jp/~masako/exp/netuworld/seisitu/ritu.html (水と空気の熱伝導率について。他の資料の値と照らして概算)
  3. 明治大学「伝熱工学 第2回」。https://www.isc.meiji.ac.jp/~re00079/HT/HT2.html (空気が熱を伝えにくく断熱に使われることについて)
  4. 日本原子力研究開発機構 R&D Review「水の比熱」。https://rdreview.jaea.go.jp/review_jp/2006/j2006_10_5.html (水の比熱が大きいことについて)
  5. 東京都公衆浴場業生活衛生同業組合「銭湯コラム(89)」。https://www.1010.or.jp/mag-column-89/ (血管が広がり血液が熱を運ぶという説明、年齢による体温上昇のちがいについて。講演要旨の紹介)
  6. 山口県立大学 学術情報 第9号「入浴に伴う体温、循環機能および温熱性快適感の変化」。https://ypir.lib.yamaguchi-u.ac.jp/yp/1330/files/144520 (入浴中の皮膚血流と体温調節について。要旨で確認)
  7. 日本温泉気候物理医学会雑誌「42℃入浴における体温と最高動脈血流速度の変化」。https://www.jstage.jst.go.jp/article/onki/advpub/0/advpub_2310/_pdf/-char/ja (湯温の低下と大浴槽の比較について。要旨で確認した一例)
  8. 環境省 エコジン「温泉の効能」。https://www.env.go.jp/guide/info/ecojin_backnumber/issues/20-01/20-01d/second/2.html (静水圧作用と浮力作用の説明について)
  9. 早稲田大学 所沢 修士論文(アクアビクス研究)。https://tokorozawa.w.waseda.jp/kg/doc/50_ronbun/2011/5010A085.pdf (水位ごとの見かけの体重について。要旨で確認した一例)
  10. HEIJO-KYO Study(PubMed Central)。https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10937243/ (入浴前の室温と皮膚温、血圧の関係について。英語の論文・高齢者が対象)

なおした ところ

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