靴下着用による体温維持の科学的根拠
米国時間2月1日現在、アトランタ郊外に位置する私の自宅では、体感温度が摂氏マイナス15度に達し、風の音さえもはっきりと聞こえるほどであった。そのような厳しい寒さの中、家の中を歩きながら寒さを嘆いていたところ、妻から「靴下を履きなさい」と助言された。多くの人は、靴下を単なる防寒具と捉えがちであるが、実際には想像を超える重要な役割を担っているのである。ここでは、その科学的根拠について詳述したい。
人間は他の哺乳類と同様、外気温の変化にかかわらず、一定の体幹体温、すなわち深部体温を維持する恒温動物である。一方、爬虫類や魚類、両生類などの変温動物は、外部の温度に応じて体温が変化し、自ら熱を産生することができないため、環境温度の急激な変化には極めて脆弱である。例えば、フロリダ州で異常低温が観測されると、イグアナが木から落下する現象が報告されるが、これはイグアナが変温動物であり、極度の低温下では休眠状態に入るためである。
また、人間の身体は足や手、指先といった末端部を体温調節のための器官として活用している。寒冷時には、これらの部位から熱を放出し、必要に応じて体幹へ熱を戻すことで、体温を一定に保っている。『Science ABC』によれば、外気が極端に冷たい場合、体は末端部から熱を引き上げて体幹に集中させ、身体を快適かつ温かい状態に維持しようとするという。
私の妻も、寒さを感じると必ず靴下や保温性の高い履物を着用しており、靴下は熱の逃げ道となる末端部を覆うことで、体温保持に大きく寄与しているのである。
かつては「寒冷時には体熱の約半分が頭部から失われる」と広く信じられてきたが、これは事実とは異なる。2008年の研究によれば、頭部からの熱損失は最大でも10％程度に過ぎないことが明らかにされている。
私は科学者であるため、なぜ足が体温調節において重要な役割を果たすのか、その理由についてさらに掘り下げてみたい。2015年に学術誌『Temperature』に掲載された研究では、「寒冷誘発性血管拡張（CIV）」と呼ばれる現象が検証されている。これは、寒冷環境下で血管が収縮し、足や手の温度が低下する現象を指す。特に足は表面積が大きいため、寒冷刺激による血管収縮の影響を受けやすいという。
一方で、足はその大きさゆえに、高温時には効率的な熱放出部位となることも指摘されている。
さらに、足は身体の中で心臓から最も遠い位置にあるため、温まるまでに時間を要する。加えて、足は筋肉量が少なく、毛もほとんど生えていないため、筋肉の収縮による発熱や毛による断熱効果が期待できない。
「cold feet（冷たい足）」という表現は、勇気を失うことやためらうことを意味するようになったが、その語源と本稿の科学的根拠を結びつけることはできなかった。とはいえ、これからも寒い季節が続くことを考えると、靴下の役割をより深く理解し、適切に活用することが重要であるといえよう。
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