平成 8 年度博士論文

(1)

(2)

' 乏

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(irll

平成 8 年度博士論文

-/~ I反

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q‑‑

，

^J^J

2 3 1 1

( J肝

同)

:大学院家政学研究科被服環境学専攻

子威 4

イ!三!主人"?

( 氏名 )

' J 、紫月月ミト

(研究組11

)沼潤庵!とその形成寺囚

l

こ衡する懸覚生理学的研九

( 添付物 )

(4行4f. ~~LU

田村 P R ^{、子}

‑ぶIJ、/，ji(JJf'j'i::においては1¥.日側，.比日て¥zじ人して￨、さレ

(3)

博士学位論文

湿潤感とその形成要因に関する

感覚生理学的研究

199 7

文化女子大学大学院

家政学研究科被服環境学専攻

小柴朋子

~I/.

(4)

S e n s o r y ‑ P h y s i o l o g i c a l S t u d y on Humid and Wet S e n s a t i o n s of t h e H

U1

nan Body and t h e i r d e t e n n i n i n g f a c t o r s

Tomoko Koshiba Bunka Women ' s U n i v e r s i t y

1997

A b s t r a c t

The f a c t h a s b e e n w i d e l y a c c e p t e d t h a t h u m i d i t y u n d e r c 1 0 t h i n g o r w a t e r c o n t e n t i n c l o t h i n g d e t e r m i n e c 1 0 t h i n g c o m f o r t a b i l i t y . The e v a 1 u a t i o n o f humid a n d wet s e n s a t i o n s

，

t h e r e f o r e

^ラ

h a s b e e n v e r y i m p o r t a n t i n s t u d i e s a l m J n g t o a s s e s s c 1 0 t h i n g c o m f o r t a b i 1 i t y .

To d a t e

，

n o p e r c e p t i v e n e u r o n s on t h e s k i n o r p e r c e p t o r s s e n s i t i v e t o n l o i s t u r e

，

w a t e r

，

o r humid o r wet s e n s a t i o n s

，

h a v e b e e n f o u n d

，

e i t h e r on t h e human body o r on anim a 1 s .

It

i s n o t known how t h e h u n l

aJ

l body p e r c e i v e s humid o r wet s e n s a t i o n s o r what f a c t o r s a r e a t t r i b u t a b l e t o t h e s e s e n s a t i o n s i n d a i l y l i f e .

It

r e r n a i n s t o b e s o l v e d how t h e n l e c h a n i s m r e s p o n s i b l e f o r humid a n d wet s e n s a t i o n s o f t h e human body f u n c t i o n s . The p r e s e n t s t u d y was c a r r i e d o u t i n o r d e r t o b e t t e r u n d e r s t a n d t h i s r n e c h a n i s r n a s i t p e I 1

出

n s t o c o n l f o r t a b l e c 1 0 t h i n g d e s i g n b y u s i n g a s e n s o r y ‑ p h y s i o l o g i c a 1 method .

1 n c h a p t e r 1

，

I n t r o d u c t i o n

^ラ

t h ea i r n of

:1

h i s s t u d y and t h e o r e t i c a l b a c k g r o u n d were d e s c r i b e d a s f o 1 1 o w s :

1 . S k i n s t r u c t u r e and s e n s o r y p h y s i o l o g y . 2 . S w e a t i n g r e g u l a t i o n a n d c e n t r a l c o n t r o

l.

3 . S t u d y of humid and w a t e r e n v i r o n m e n t a r o u n d t h e human body .

4 . Humid and w a t e r s e n s a t i o n a n d p e r c e p t i o n b y h l

1l1

1 i d i 今 i n g0

¹^'

we t 1 i n g s t i l l l u l i .

1 n c h a p t e r 2

、

g c n e r a lh u m l d l t y s e n s a t

lO

n w e r e m v e s t i g a t e d b y g e n e r a l h W l 1 1 d l f i c a t l o n

(5)

o f t h e body . The g e n e r a l h u m i d i t y s e n s a t i o n and o t h e r p s y c h o l o g i c a l

創

l dp h y s i o l o g i c a l r e s p o n s e s of 24 f e m a l e s u b j e c t s were e x a n r l i n e d u n d e r c o n d i t i o n s o f c h a n g i n g r e l a t i v e h u m i d i t y

仕

om3 0

0/0

t o 8 0

0/0

a t a i r t e m p e r a t u r e s o f 25

，

3 ]

，

and 3 7

⁰

C i n a c 1 i m a t i c chamber a t Bunka Women's U n i v e r s i t y . The e f f e c t o f i n s p i r i n g d r y g a s on t h e h u m i d i t y s e n s a t i o n was a l s o examined u n d e r s i n l i l a r h u m i d i t y c o n d i t i o n s a t 3 1 c c . The s e n s i t i v i t y of t h e g e n e r a l h u m i d i t y s e n s a t i o n i n c r e a s e d a s t h e a i r t e m p e r a t u r e i n c r e a s e d . I n s p i r i n g d r y g a s

合

omt h e mouth and n o s l e d e p r e s s e d t h e g e n e r a l h u m i d i 旬 s e n s a t i o n . The r e s u l t s s u g g e s t e d t h a t t h e l n a i n f a c t o r s c o n t r i b u t i n g t o t h e h u m i d i t y s e n s a t i o n of t h e human body were t h e e v a p o r a t i v e h e a t t r a n s f e r r e q u i r e d i n e s t a b l i s h i n g a h e a t b a l a n c e b e t w e e n t h e human body a n d t h e e n v i r o n r n e n t ( E r e q ) ， a s w e l l a s t h e r e a J e v a p o r a t i v e h e a t l o s s from t h e s k i n s u r f a c e ( E s k ) . The l n e c h a n i s m r e s p o n s i b l e f o r t h e g e n e r a l h u m i d i t y s e n s a t i o n w

ぉ

d i s c u s s e di n r e l a t i o n t o s k i n w e t t e d n e s s by u s i n g Gagge a n d Humid Comfort l n d e x ( E s k l E r e q ) p r o p o s e d i n t h i s c h a p t e r ¥

l n c h a p t e r 3

^ヲ

t h e i n f 1 u e n c e o f s ¥ v e a t i n g a n d t h e s w e a t s e n s a t i o n o n t h e g e n e r a l h u m i d i t y s e n s a t i o n were i n v e s t i g a t e d . The p s y c h o l o g i c a l a n d p h y s i o l o g i c a l r e s p o n s e s o f

1 2 f e n l a l e s u b j e c t s i n s i t t i n g p o s i t i o n s v v e r e examined a f t e r t h e y were t e l u p o r a r i l y t r a n s f e r e d from a room h a v i n g a n a i r t e r n p e r a t u r e of 25

⁰

C t o a n e n v i r o n n l e n t a l l y c o n t r o l l e d room ¥ v i t h a n a i r t e m p e r a t u r e of t h e 37

⁰

C . The a i r h u m i d i t y i n t h e e n v i r o n m e n t a l l y c o n t r o l 1 e d r O O l l l was n l a i n t a i n e d a t two d i f f e r e n t l e v e l s : 3 0 % > and 80

⁰

1 0 r . h . . The r e s u l t s s u g g e s t e d t h a t a s i g n i f i c a n t r e l a t i o n s h i p e x i s t e d b e t w e e n t h e e x c r e t i o n of s w e a t and t h e s w e a t i n g s e n s a t i o l l . The s u b j e c t s were s e n s i t i v e t o s w e a t i n g . The r e g i o n a l s k i n w e t t e d n e s s a n d t h e r e g i o n a l s k i n wet s e n s a t i o n were c o r r e l a t e d . l n a t r a n s i e n t c o n d i t i o n ， t h e dampness s e n s a t i o n was d e p r e s s e d u n t i l t h e e v a p o r a t i v e h e a t t r a n s f e r r e q u i r e d t o e s t a b l i s h a h e a t b a l a n c e between t h e human body and t h e e n v i r o n m e n t r e a c h e d a t h r e s h o l d ， a

自

e r¥ v h i c h

，

warm and damp s e n s a t i o n s b e C a t l 1 e s t r o n g . A f t e r s w e a t i n g ， t h e s k i n wet s e n s a t i o n i n c r e a s e d .

l n c h a p t e r 4 ， t h e i n f l u e n c e o f r e g i o n a 1 m o i s t u r e s t i m u 1 i on r e g

lO

n a 1 h U f f i l d s e n s a t l o n

was i n v e s t i g a t e d . Two h u n l i d i f y i n g

1l

1 e t h o d s were u s e d

，

one u s i n g a

は

n t i l a t i n g

(6)

c a p s u l e

，

t h e o t h e r u s i n g p o l y e t h y l e n e f i l m . I n t h e c a p s u 1 e l n e t h o d

，

t h e r e g i o n a l humid s e n s a t i o n on s i x body r e g i o n s ‑f o r e h e a d ， c h e e k ， c h e s t ， hand ， palm a n d t h i g h ‑w e r e e x a n l i n e d i o a c h o l a t i c chamber a t 3 1 + 0 . 5

⁰

C aod 30% r . h . . The h u m i d i t y o f t h e a i r i n t h e c a p s u l e was c o n t r o l l e d a s f o l l o w s

，:

l . i n c r e a s e d丘 om 30% t o 8 0

⁰

1 0 r . h . i n 2 5 m i n u t e s . 2 . i n c r e a s e d

企

om30

0/0

t o 80% r . h . i n a p p r o x i m a t e l y ooe m i n u t e . 3 . d e c r e a s e d from 80% t o 30% r . h . i n a p p r o x i m a t e l y 30 s e c o n d s . 4 . h e l d c o n s t a n t i n p a i r e d c a p s u l e s a t 10% r . h . and 90

0/⁰

r . h . r e s p e c t i v e l y . The s u b j e c t s c o n s i s t e d o f t h r e e f e m a l e s t u d e n t s a g e d 2 3 t o 3 5 y e a r s o l d . A f t e r c o v e r i n g t e n bod y r e g i o n s w i t h p o l y e t h y l e n e f i l m " t h e h u n l i d i t y i n t h e c o v e r e d a r e a s a n d t h e h u m i d i t y s e n s a t i o n of f i v e i e m a l e s u b j e c t s were l n e

お

u r e du n t i l t h e h u m i d i t y i n t h e c o v e r e d

創

‑ e a sbecame s a t u r a t e d w i t h p e r s p i r a t i o n a b o u t 30 n l i n u t e s l a t e r .

The r e s u 1 t s showed t h a t c h a n g e i n a i r h u m i d i t y i n t h e c a p s u l e s h a d no e f f e c t on t h e r e g i o n a l h u m i d i t y s e n s a t i o n ， w i t h few e x c e p t i o n s . T h i s i s b e c a u s e t h e s u p p r e s s i o n o f p e r s p i r a t i o n w i t h h u m i d i t y c h a n g e i n t h e c a p s u l e was much l e s s t h a n t h e e v a p o r a t i n g h e a t t r a n s f e r r e q u i r e d from t h e h e a t b a l a n c e b e t w e e n t h e h U l n a n body and t h e e n v i r o n m e n t ( E r e q ) . I n t h e few e x c e p t i o n a l c a s e s

，

t h e s u b j e c t s f e 1 t o n ] y a s 1 i g h t humid s e n s a t i o n 00 t h e p a 1 m o r on t h e t h e b a c k where s k i n w e t t e d n e s s was l n o r e t h

^創1

0 . 3 . The r e s u l t s u s i n g t h e p o l y e t h y l e n e filmmethod showed t h a t t h e s u b j e c t s q u i c k l y a d a p t e d t o h i g h h

Ul

n i d i t y i n t h e c o v e r e d a r e a s and w e t s k i n c o v e r i n g f i l o l S . Wh e n e v a p o r a t i o n from t h e s k i 0 d i d 1 1 0 t o c c u r

^ヲ

t h eh w n i d i f シ i n gs t i m u l u s d i d n o t c a u s e a n y r e g i o n a 1 h

Ul

n i d i t y s e n s a t i o n s

，

e x c e p t on t h e hand a n d f o o t .

1 0 c h a p t e r 5

^ヲ

i no r d e r t o s t u d y t h e mechanism of wet s e n s a t i o n of t h e h U l n a n s k i n

，

two s e r i e s o f e x p e r i m e n t s w e r e c o n d u c t e d . l n e x p e r i n l e n t 1 ， wet f i l t e r p a p e r was u s e d

a s a wet s t i m u l a t o r . The e f f e c t s t h e s i z e o f t h e s t i m u l a t o r ( 1 2 . 5cm ， 7 . 5cm

^ヲ

5cm ， 2 . 5cm) ，

h a d on t h e wet s e n s a t i o n were examioed on 26 body r e g i o o s o f 5 fem a 1 e s u b j e c t s . 1 0

e x p e r i l n e n t 2 ， w e t c o t t o n k n i t f a b r i c was u s e d a s t h e wet s t l 1 1 1 u l a t o r

^創

l dt h e e f f e c t s o f

w a t e r t e n l p e r a

札江

e

，

w a t e r volume

，

w e i g h t and s l i d i n g m o t i o n o f t h e s t i m u l a t o r 0 1 1 t h e

w e t s e n s a t i o

l1

were examined 0 0 6 body r e g i o n s o f ] 0 f e m a ] e s u b j e c t s . The r e s u 1 t

showed t h a t t h e n l l a l f a c t o r s s u c h a s t e m p e r a t u r e d i f f e r e n c e aod h e a t f 1 0w b e t w e e n t h e

(7)

wet s t i m u l a t o r and t h e s k i n were t h e most c o n t r o l l i n g f a c t o r s of t h e wet s e n s a t i o n Dynamic f a c t o r s s u c h a s w e i g h t

，

p r e s s u r e and w a t e r volume were a l s o d e t e r m i n i n g f a c t o r s b u t t o l e s s e r d e g r e e s t h a n t h e r r n a 1 f a c t o r s . Region a 1 d i f f e r e n c e s o f s e n s i t i v i t y t o t h e w e t s e n s a t i o n s u g g e s t e d a r e l a t i o n s h i p between t h e wet s e n s a t i o n and s e n s i t i v i t y t o s

Ol

n a t i c ‑ s e n s a t i o n s s u c h a s t h e n n a 1 s p o t s and t a c t i l e s p o t s .

l n c h a p t e r 6

，

i n o r d e r t o s t u d y t h e i n f l u e n c e of t h e t o u c h s e n s a t i o n on h u m i d i t y and t h e ¥ v e t s e n s a t i o n

，

r e g i o n a l d i f f e r e n c e s i n t h e wet and t o u c h s e n s a t i o n s were e x a t n i n e d by Kaos t o u c h s t i n l u l a t i n g d e v i c e . The t o u c h s e n s a t i o n on 6 body r e g i o n s ‑f o r e h e a d

^ラ

c h e e k

ラ

c h e s t

，

hand

，

p a l n 1 and t h i g h ‑ of 1 0 f e n 1 a l e s u b j e c t s l y i n g on t h e i r b a c k were examined i n a c 1 i m a t i c c h a n l b e r a t 25

⁰

C and 34

⁰

C . The s u b j e c t s and m e a s u r i n g r e g i o n s were t h e s a r n e a s t h o s e examined i n e x p e r i m e n t 2 i n C h a p t e r 5 . The s u b j e c t s were a s k e d w h e t h e r t h e y f e l t a s e n s a t i o n of t o u c h when t h e t i p of t h e n y l o n g u t of t h e t o u c h s t u n u l a t i n g d e v i c e c o n t a c t e d t h e s k i n . I t showed t h a t t h e number o f t a c t i l e s p o t s d i f f e r e d a n l o n g t h e s u b j e c t s and t h e m e a s u r i n g r e g i o n s . The ] e g r e g i o n ¥ v a s l e s s s e n s i t i v e t o t o u c h s t i m u l i . The r e s u 1 t s s u g g e s t e d a n s i g n i f i c a n t c o r r e l a t i o n between d i

仔

e r e n c e si n r e g i o n a 1 wet s e n s i t i v i t y and d i f f e r e n c e s i n r e g i o n a I t o u c h s e n s i t i v i t y .

C h a p t e r 7 c o n s i d e r e d what f a c t o r s c o n t r i b u t e d t o h u m i d i t y and t h e wet s e n s a t i o n

出

l d o t h e r f a c t o r s r e l e v a n t t o c o m f o r t a b l e c 1 0 t h i n g d e s i g n . The g e n e I

討

h u t n i d i t y

s e n s a t i o n was g e n e r a t e d by body h e a t b a l a n c e b e t w e e n t h e human body and t h e

e n v i r o n n l e n t

，

a n d was a t f e c t e d b y t h e s w e a t i n g s e n s a t i o n and t h e t o u c h s e n s a t i o n . The

most i m p o r t a n t f a c t o r s which c o n t r i b u t e d t o r e g i o n a l h u m i d i t y a n d t h e wet s e n s a t i o n

were c h a n g e i n s k i n t e m p e r a t u r e t h r o u g h e v a p o r a t i o n

仕

omt h e s k i n and t h e s e n s i t i v i t y

t o w a t e r on t h e s k i n . H u n l i d i t y a n d t h e wet s e n s a t i o n were a t f e c t e d by w a r n l t h

，

c o o l n e s s and t a c t i l e s e n s a t i o n s . I t was s u g g e s t e d t h a t h u m i d i t y a n d t h e wet s e n s a t i o n

were p e r c e p t i v e g e n e r a 1 1 y and r e g i o n a l l y and were i n f l u e n c e d by e x p e r i e n c e and

k n o w l e d g e . F o r c o m f o r t a b l e c 1 0 t h i n g d e s i g n

，

i t was n e c e s s a r y t o c o n s i d e r t h e i n s t a n t

a b s o r p t i o n of w a t e r on t h e s k i n and t h e s t r a t U t l l corneum w a t e r c o n t e n . t

(8)

第 1章序論

^pagc

1 _~1

緒言

1~2

文献的背長

⁴

1 ~ 2ー 1

皮膚の構造と感覚生用学

4

1

) 主観的感覚生用学

4

2 ) 皮膚の構造と皮膚感覚 5

3

) 刺激と感覚反応

6

1 ー 2~2 発汗の調節と1/1村正機構 7

1 ~ 2 ~ 3 人体を取りまく点分環境に関する研究 8

1 ) 温熱環境評価 8

2 ) 熱放散に関わる性用的凶子としてのぬれ面積率 9

3 ) 衣服系の湿度範凶 10

1 ー 2~1 水分負街による溜潤感覚に関する研究 10 1~2-4~1 気相水分全身暴露に関する研究 10 ( 1 ) 低湿度の人体に及ぼす影響 11 ( 2 ) 低温度

F

での湿度感受性 12 ( 3 ) 中等温度下における湿度の影響 12 ( 1 ) 高温環境卜における混度の影響 13 1~2-4~2 気相水分局所暴露に関する研究 14

1 ー 2~4~3 液相水分局所暴露に関する研究 15

1~2~4-4 衣服内気候に関する研究 1 ‑ 3 木研究の構成と概要

‑ 引用文献

8 3 6

1iワL

つム

第 2章全身性気相水分暴露時の湿り感受性

2 ‑ 1 緒

J

2 ‑ 2 }j法

2 _~2ー 1 全身暴露実験

2 ‑ 2ー 2 呼吸気道以外令.身暴露実験 2 ‑ 3 結果

2~3~1 全身暴露実験

2~3~1-1 皮j打似の変化

2~3~1~2 111陀温 2~3 ー 1 ‑ 3 体重減少量

2~3-]-4 人‑腿部ぷ発以 2 ‑ 3ー 1~ 5 主観的感覚

6 8 8 6 9 9 9 1 2 2 4

円J q u q u A a A q A q A H I F h U F O F h

リFO

(9)

2 ‑ 3 ‑ 2 呼吸気道以外全身暴露実験主観的感覚 ( 1 ) 温冷感 (2)湿潤感 2 ‑ 4 考察

2ー 1‑ 1 気相水分感受の実態 2 ‑ 4 ‑ 2 全身湿り感の形成要肱￨ 2 ‑ 4 ‑ 3 全身湿り感要凶の指標 2 ‑ 5 要約

‑引用文献

ハu n U

つLつL円

J n u n J A

サ

6 6 6 6 6 7 7 7

第 3 章発汗の全身湿潤感に及ぼす影響

3‑} 緒

J

:3 ‑ 2 )J Y

. t

3 ‑ 3 結果

F O Q J F h u

ウtウtnmU

3-~3-1 環境温混度 3 ‑ 3 ‑ 2 l直腸狙 3 ‑ 3 ‑ 3 皮膚温 3 ‑ 3 ‑ 4 平均皮膚温 3 ‑ 3 ‑ 5 発汗量 3 ‑ 3 ‑ 6 _{蒸発量} 3 ‑ 3 ‑ 7 _{体重減少量}

3 ‑ 3 ‑ 8 主観的感覚 (1)温冷J

惑

(2) 空気湿り感 (3) 皮唐濡れ感 (4) 発汗感 (5) 快適感

85

3 ‑ 4 考察

3 ‑ 4 ‑ 1 発汗量及び蒸発量の観察 (1)蒸発肢と発行:;止

エハマホ。リメ寸法と換気抑制法の関係 115 (2) }nJ所蒸発量からの全身発汗量の推定 1 18 (3) ¥adel， Stolwijk発汗な推定式による発行二世と

エバホリメータからの全身推定発汗吐の相関 120

3 ‑ 4 ‑ 2 皮膚濡れ率 124

86 90 93 96 102 102 105 107 109 112 112 115 115

3 ‑ 4 ‑ 3 主観的感覚との相関 3 ‑ 4 ‑ 3 ‑ 1 発汗と発汗感 3 ‑ 4 ‑ 3 ‑ 2 濡れギと濡れ感

3 ‑ 4 ‑ 3 ‑ 3 H. S. J.と濡れ感及び快適感 3 ‑ 5 要約

引

m

^{文献}

128 128 130 136 110

(10)

第 4 章局所的気相水分暴露時の湿り感受性

11 ~ 1 緒言

4~2 万法

ぺ ~2~1 カプセル法

!l ~2~2 ホリエチレンフィルム法 11 ~ 3 1‑3結果

4~3 ー 1 カプセル法

4~3~1~1 カプセル換気状態と湿度

4~3~1~2 局所湿り感 (1)実験① 緩上昇

(2)実験 ② 急

k

丹 (3)実験 ③ 念、降ド

(11 )低湿と高温の￨日!日年公術対比較

4~3~2 ポリエチレンフィノレム法

!l ~:1~2~1 フィルム内温度変化

4~3~2~2 フィノレム内湿度変化 4~3 ー 2~3 沌り感

tl ~ 4 考察

4~4 ー 1 局所皮j萄の水分感受性

!l ~4~2 木分感受性と濡れ率

‑1 _~1 _~3 木分感受性の;部{I/~

) 2

4~4~ !l

h ' J

所水分感受性の形成要凶

!l ~ 5 要約引用文献

第 5 章液相水分に対する濡れ感受性

5 ~ 1 桁，i

5 ~ 2

ノ

7法

5~2~1 癒紙法

5~2 ー 2 綿メリヤス法 5 _~3 結‑*

5~3~1 滅紙法

5~3~1~1 皮j符温・接触温 5ー 3_~1ー 2 滅紙積旺変化 5 ~ 3 ー ]~3 濡れ感

(1)濡れI面積の影響 (2) 濡れ H年!日!の影轡 (3) 濡れ感の部仇足 (1))接触祐1[の影特 5 ~ ~3 ー 2 綿メリヤス法

5~~-3 ~2 ー 1 接触状態

143 116 116 152 155 155 155 159 159 160 161 162 163 163 163 16 )1 168 168 170 171 178 180 181

183 186 186 191 197 197 197 200 201 201 202 206 206

(11)

5~tl

5~3~2~2 温冷感

5~3~2~3 濡れ感

考察

( 1 ) 環境温度の影響 (3) 水温の影響 (5) 荷重の影響 (6) 部位差

(2) 静止・滑動の影響 (4) 滴下水量の影響

5~4~1 5~4~2 5~4~3

濡れ感受性の精度について

濡れ感覚の外的支配要凶について濡れ感覚の部位走の内的支配要閃

5~5 要約づ￨川文献

第 6章触刺激に対する感受性と濡れ感覚

6 ~ 1 緒 ⁱ守 6 ~ 2 }j

i t .

6 ~ 3 結果 ‑ および考察

6 _~3ー 1 触点分布の特性

6~3~ 1 ~1

6-3~1~2

6‑ :3‑ 1 ‑ 3

測定結果の再現性

触刺激強度と触 )IIJ~ 密 L~ の関係環境温度の触点密度への影響

6~3-1-4 部位足

6 ~ :3ー 1 ‑ 5 被験弁間の変動 6 ‑ 3 ‑ 2 濡れ感覚と触点密度との相関

6 ‑ 3ー 2~ 1 各被験者間の相関

208 209 209 213 215 217 218 218 220 222 224 225

227 231 235 235 235 238 239 241 246 218 248

6 ‑ 3ー 2ー 2 部位別相関 250

6~3~3 触点薪度と濡れ[~及び

j昆皮感覚特

u

支・感'又'性との関係 252

6~4 要約づ￨月]文献

第 7 章湿潤感の形成要因ー快適衣服設計への展開ー

7 ~ 1 全身及び同 JYTt湿潤 t~~ の実態 7 ‑ 2

t

!ni潤感の形成要凶

7~3 湿潤感研究の快適衣服設計への展開

総抗議

f

，f;手

255 256

258 261 266

271

(12)

第 1 章序論

(13)

第 1 章序論

1 ‑ 1 緒言

1 ‑ 2 文献的背景 4

1 ‑ 2 ‑ 1 皮膚の構造と感覚生理学 4

1)

主観的感覚生理学

4

2 ) 皮膚の構造と皮膚感覚 5

3 ) 刺激と感覚反応 6

1 ‑ 2 ‑ 2 発汗の調節と中枢機構 7

1 ‑ 2 ‑ 3 人体を取りまく水分環境に関する研究 8

1 ) 温熱環境評価 8

2)

熱放散に関わる生理的因子としてのぬれ率

9

3 ) 衣服系の湿度範囲 1 0

1 ‑ 2 ‑ 4 水分負荷による湿潤感覚に関する研究 1 0 1 ‑ 2 ‑ 4 ‑ 1 気相水分全身暴露による湿り感覚に関する研究 10

( 1 ) 低湿度の人体影響

一一一

1 1

( 2 ) 低温度下での湿度感受性 1 2

( 3 ) 中等温度下における湿度の影響 1 2

(4)

高温環境下における湿度の影響 1 3 1‑2 ‑ 4 ‑ 2 気相水分局所暴露による湿り感覚に関する研究 14 1 ‑ 2 ‑ 4 ‑ 3 液相水分局所暴露による濡れ感覚に関する研究 1 5 1‑2 ‑ 4 ‑ 4 衣服内気候に関する研究 1 8

1‑3 本研究の構成と概要 23

・引用文献 26

(14)

多有 1 主主 ^{月三言命}

1 ‑ ‑ ‑ ‑ 1 糸者言言

人が衣服を着用する目的には、社会心理的側面と生理衛生的側面がある。長い着装の歴史の中で、人々はそのそれぞれの側面から快適性を追求してきたといえる

^O

人をとりまく自然環境のうち温熱環境は時・所により均ーではない。特に日本は温帯季節風気候であり、夏は日本特有の「熱帯並の蒸し暑さ」が、冬は太平洋側の持続的な乾燥晴天と日本海側の多湿陰曇な冷湿気候が特徴であり、温度ばかりでなく湿度に関しでも季節変化の幅が広い。このような環境下においてもあらゆる場面で快適に着用される衣服の設計が望まれる

^O

生理衛生的観点から、衣服着用時の快適性に影響する感覚としては、温冷感・湿潤感・圧迫感・接触感があげられる

^O

それぞれは関連しあいながらも独自の感覚として異なる発生機序を持つ

O

一般的に感覚生理学における基本概念としての「感覚 J (sensation) とは、環境諸現象により特定の感覚器官に存在する受容器・感覚神経・脳の諸中枢が興奮し、統合され、意識されたものとされる

^O

感覚が過去の経験や学習に基づいて解釈されたものが「知覚 J (percept ion) である

O

感覚や知覚と、刺激とそれによって起こる神経系の反応である客観的現象の聞の関係は、物理学的化学的過程では記述できないので、主観的感覚生理学と呼ばれる。皮膚の受容器からの表在性感覚には、触と温度に対する感覚があることが知られている

o

着衣時の快適性に影響する温冷感・湿潤感・圧迫感・接触感のうち、

温冷感は温度の感覚が、圧迫感・接触感は触の感覚が対応する

^O

しかし、

1i

(15)

湿潤感に対しては、表在性感覚のうちの何れの感覚が対応するのかについて明らかにされていない。皮膚に存在するどの受容器が水分刺激に対して反応し、湿潤感覚を生起するのか解明されていない

O

主観的感覚生理学として湿潤感が「感覚」に相当するのか「知覚 J に該当するのかについての論議もなされていない。人体の快適感覚、わけでも水分に関する感受性については感覚生理的な解明が進んでいるとは言えない現状にある

o

一方、日本人はその風土の気候上の特徴から、水分に対する感覚に多くの表現を有する。 r むんむんする・汗ばむような・蒸し蒸しする・蒸し暑い・むっとする・べたべたする・うっとうしい・じめじめした・湿っぽい・じとっとする J といった豊富な形容詞の存在は、日本人が湿度に対し高い感受性を持ち、その気候に対峠して生活を営んできた事を表している。また日常的に、水分に関わって不快感が感受される経験は珍しくない。特に梅雨時の高温高湿による蒸暑、あるいは冬季室内での過度の暖房による乾燥や過密通勤電車内での蒸暑状態は、快適とは程遠い環境と言える

o

現在、産業界では快適性追求のテーマを掲げて、素材の通気性・吸湿性・吸水性・接触感の改良にとどまらず、複合素材・付加価値衣料の開発設計などが積極的に行われている

^O

しかし、人体の水分感覚の機構的な解明が進んでいない現状では、その開発は半ば手当たり次第であり、散発的に行われている感がぬぐえない。

人体の水分感受性に関する多くのアプローチは、環境の水分諸現象に対するヒトの湿潤感覚の量的な評価を行うことに重点が置かれてきた。そのため消費科学的な衣服気候の測定は数多いものの、湿潤感覚が生起する際の皮膚側の機構と状態、人体の全身状態と意識、他の官能量との

ηノ

(16)

関係などに関する総合的な追求は置き去りにされてきたと言える。湿潤感覚が生起する現象は人体のし、かなる機構によるものか解明し、その原因となる自然現象を衣服によって調節することが可能かどうか探ることは、快適性追求の上から被服衛生学の大きなテーマになりうると考えられる

O

M e c h e e l s ( 1 9 7 7 ) は、最良の衣服とは、異なる気候条件下で異なる仕事量の広い範囲を制御でき主観的に快適と感じる衣服であると定義し、 2 つの限界温度値からなる「衣服系の湿度範囲 J を提唱している

^O

しかし実際の着衣では人体皮膚の周囲には不均一な水分環境が形成されることが予想される

o

より快適な衣服を設計する上からは、素材の選択及び構成の決定に当たって、この水分環境の不均一性についても配慮する必要がある

o

さらに人体の局所水分感受性と全身的な感受性との関係、を明らかにした上での衣服設計が望まれ、人体の水分感覚の部位差を解明する必要性がある

o

なお、衣服着用による感覚評価では、その感覚刺激が気相水分なのか液相なのか判定しがたい

^O

人体側の感受性を明らかにする

目的としては着衣を除いた裸体での検討が求められる

O

人体をとりまく環境中の水分は、空気中の湿度等に相当する気相水分か、汗・雨・露・濡れた衣服中の水分等に相当する液相水分の 2つの状態で存在する。いずれも人体の快適感に影響すると考えられる

o

従って、

2 つの水分状態を区別して負荷し、それぞれの感受性について両方とも検討していく必要がある。

本研究は、人の全身的・局所的湿潤感覚をテーマとして、気相水分 ‑ j 夜相水分に対する感受性を、主観的感覚評価法を用いて明らかにし、湿潤感発生のメカニズムを探ることによって、より快適な衣服設計の一助

となることを目的として行われたものである

^O

つυ

(17)

1 ‑ 2 コど南犬白勺辛雪景そ

身体の快適性は、皮膚上に生じる温熱感覚と機械的感覚および湿潤感覚によって大きく左右される

O

温度感覚と機械的感覚については、受容器の組織学的解明を含め特性が明らかにされている

o

一方、湿潤感覚については系統だった研究は少なく、理論的に確立されたものは現在の所まだない。特に気候的な特徴から世界的に見て湿潤に対する関心は乾燥に対する研究ほどには多くない。しかし人間と水分との関わりは深く、快適感との関わりや温熱環境評価にも湿度の評価を含む新有効温度が提案されたりするなど、気相・液相水分と人体への心理・生理的影響に関する研究は古くから多岐に渡り行われてきた。ここでは、水分を感知する部位の皮膚について感覚生理学的に明らかにされている事柄と湿潤感覚と関係の深い発汗について明らかにされている事柄についてまず概説し、次に水分の人体影響についての過去の研究をまとめたい

^O

湿潤感覚に関する従来の研究については、湿潤刺激の方法の相違により、 1 ) 全身気相水分暴露、 2 ) 局所気相水分刺激、 3 ) 液相水分刺激、 4 ) 衣服着用によ

る水分刺激、の 4 つに分けて記述したい

O

1‑2‑1 皮膚の構造と感覚生理学

1)

主観的感覚生理学

人間はある事柄を体験する場合、特殊化した感覚器官を通して知覚する

o

感覚器官に外界要因が影響すると、ある種の感覚印象が引き起こされる。感覚印象を引き起こす要因を刺激と言い、刺激を感知する細胞を受容器と呼ぶ。刺激は対応する受容器に電位変化を引き起こし、活動電位を発生させ、求心性の神経線維を経由して諸中枢に伝導される

^O

いくつかの感覚印象の複合されたものを感覚という

^o

感覚が過去の経験や学

‑4 ‑

(18)

習に基づいて解釈されたものが知覚である

O

感覚刺激とそれによって起こされる神経系の反応を物理学的あるいは化学的過程で記述するのが客観的感覚生理学で、人が感覚および知覚について述べることの分析が主観的感覚生理学である

o

感覚や知覚につい

ての主観的な陳述は適切な言葉を使うならば客観的感覚生理学と同様に正確であり、定量的な数式関係も成立すると言われている

O

2)

皮膚の構造と皮膚感覚

皮膚には無毛部と有毛部があるが、機械受容器の組織学的構造は比較的よく解明されている

o

受容器とは特殊化した神経細胞で、各受容器は

「受容器の特異性」と呼ばれるある 1種類の刺激によく反応する性質を

持つ。ヒトには、機械的受容器・温度受容器・化学受容器・光受容器が有り、温度受容器は温受容器と冷受容器に、機械受容器は振動受容器や圧迫受容器に特殊化している

o

機械受容器としては、皮下組織中に存在し、 1 回の圧刺激に対して 1" " ' 2 個のインパルスしか出さない受容器である P a c i n i 小体、真皮中に存在し、圧刺激後 5 0 " " '5 0 0 m s で、活動電位の発射をやめる Meissner 小体と毛包受容器、圧刺激中活動電位を発射しつづける触覚盤・ Ruffini 終末・ Merkel 細胞が知られている

o

そのほかに自由神経終末が知られている

O

温度受容器の組織学的構造はまだ完全には解明されておらず、冷受容器は表皮内か表皮のすぐ下、温受容器は真皮の上層か中層に存在する自由神経終末であろうとされている

O

陸上生活の動物にとっては、体の水分保持・生命維持のため湿度を敏感に検知する能力が必要で、昆虫など体内の水分保持・大量排出の能力のない動物は湿度受容器が発達している。昆虫の場合の湿度受容器は相対湿度に支配されるとされ、感覚子の先端の茸状の構造が、相対湿度によって変形する吸湿性構造であると考えられている

^O

一方、ヒトは湿度

﹁D

(19)

の受容器を持っていないとされ、皮膚内での湿度に対して反応する神経終末は特定されていない。

人の皮膚感覚には温冷感・湿潤感・圧迫感・接触感等が有り、温冷感には主として温度受容器に、圧迫感・接触感は主として機械受容器と関連が深い。

3 ) 刺激と感覚反応

生体に刺激を負荷し、それに対する感覚反応について観察する手法は、感覚生理学の主流であるが、古くから精神物理学の分野において研究が

なされ、刺激の大きさと感覚の大きさとの関係については、ウェーバーの法則 ( 弁別域を生じさせるのに必要な刺激の増加量は、常に刺激の強さに対して一定の比率を保っている ) ，フェヒナーの法則 ( 感覚の大きさは刺激の強さの対数に比例する ) 、スチーブンスの法則 ( 感覚の大きさは刺激の何乗かであり、その指数は感覚の種類によって異なっている ) 等が見出されている(小林， 1994)

⁰

感覚の特性は順応である

O

継続したり繰り返し同じ刺激を受けると刺激に対する反応は弱まり、刺激のある状態が当たり前になって、それ以上の刺激に反応するのをやめてしまい、感覚は消滅してしまう

O

例えば温度感覚については温度として感知されるには 1 分間 O .

2'"'‑'0.

3 'Cの変化が必要という

O

順応した温度を基準として生理的零度と考えると、皮膚の温度感覚は温度そのものまたは、順応した温度からの変化量と、温度変化の速度、刺激される面積に比例して温度感覚が起こる

^o

身体全体を冷却したときは O.Ol

^O

C の温度変化で冷感として感受されるが、 1 c m

²

のみの刺激ではこの

100

倍の温度変化が必要という

o

ハ・

0

(20)

1 ‑ 2 ‑ 2 発汗の調節と中枢機構

発汗については久野・小川らの研究を初めとしてその皮膚組織学的観察、成分、調節、影響要因など詳細に調べられまとめられている

^O

ヒトの発汗を統制する中枢の局在は難しいが、温熱性発汗は視床下部で統合される体温調節中枢機構の統制下にあり、中枢神経系の支配を受ける

^o

そのため身体の一部が加温されても、発汗増加は全身ほぼ同時に発現するがその量には部位差が認められ、また個人差も大きいことが報告されている

O

精神刺激は手掌・足底など精神性発汗部位に発汗を起こすのみでなく、一般体表面の発汗にも影響し、しかも精神刺激の種類によって影響の仕方が異なる事が知られている

o

~i.干の拍出頻度に関しては、温熱性発汗は 1 分間に数回ないし十数回であって、安静定常時ではその頻度が発汗量と直線関係にあるとされ、温熱性発汗中枢活動を反映すると考えられている

^O

汗の拍出頻度は末梢要因による発汗量の変化には影響されない。汗の拍出は筋上皮の収縮による汗の押し出しとする考えと分泌細胞自体の拍動性興奮とする説がある。この拍出の細かい動揺の他に、

もっとゆっくりした 1 ' " ' ‑ ' 3 分ほどの周期の速波と 7 ' " ' ‑ '1 2 分以上の遅い周期の徐波と呼ばれる波状の発汗レベルの動揺 ( 発汗波 ) があり、その周期はきわめて不規則で環境条件によって左右され個人差があるという。また発汗潜時や、最高値に達するまでの時間は個人差が大きい

O

暑熱負荷の急変に対する発汗反応では、急冷時の一過性の発汗減少は時定数 1 分前後で、

急激な加温に対する急速な発汗増加反応はまれにしか見られないと言われている

o

暑熱負荷の急変に対するもう一つの遅いものは 5分以上の時定数をもつものであり、体熱量の変化に基づくものと考えられる。これら発汗の緩急両反応は、発汗周期の成因に密接に関連したもので、発汗にかかわるフィードバック機構の周波数特性に反映するとされる

o

‑7 ‑

(21)

1‑2 ‑ 3 人体を取りまく水分環境に関する研究

1)

温熱環境評価

温熱環境に対する体温調節反応及び温冷の快・不快感の反応を単純化した温熱指標を用いて評価しようとする試みが続けられてきた。人体周囲環境の水分は、湿度計を用いて相対湿度や絶対湿度などで表現されるが、水分に関する測定を取り込んだ評価としては下記の例があげられる

O

湿球温度 (Haldane 1905) 水蒸気分圧と気温の評価により発汗による調節域の上限を探るもので、高湿度作業環境に対して用いられる

^O

不快指数 THI( 米国気象局 ) 温湿度のみで不快度を予測する。気流や放

射を含まないので温暖環境での応用には限度がある

^O

有効温度 ET(Houghten と Yaglou 1923) 被験者の主観に基づいて気湿・気温・気流の組み合わせの等価温度を作成したものだが、湿度の影響を低温度域では過大に高温度域では過小に評価し、生理的反応と相関が少ないと指摘されている

o

4 時間予想発汗率 P 4 SR(McArdle 1947) 気湿・気温・放射・気流・作業量・着衣により発汗量を予測するもので対暑限界の指標となる

o

熱応力指数日 SI(Belding と Hatch 1955) 水蒸気圧・気温・放射・気流・作業量をもとに必要蒸散熱量を算出し、高温作業環境の耐暑限界を予測。

Comfort chart(Fanger 1970) 気湿・呼吸放熱量・作業量・着衣量を変数として含み、熱平衡をもたらす環境因子の組み合わせを求める

もので発汗による調節は含まない。

P M V (Madsen 1973) 気温・放射・気流をもとに着衣量・作業量・湿度を定数として快適感の平均申告値を予測するもので、暖房環境下において適用される

o

n6

(22)

新有効温度 ET

^牢

(Gagge ， Stolwijk ， Nishi 1 9 7 1 ) 発汗による体温調節を含む熱平衡モデルで、湿度・気温・気流・放射・着衣・作業量・気圧の変数より、皮膚温・体内温・発汗量・貯熱を評価する

^o

気湿 5 0

% 無風状態での気温と等温感覚を表すチャートとして提案されており、多く使用されている

^O

2 ) 熱放散に関わる生理的因子としてのぬれ面積率

皮膚上の不感蒸散や発汗による水分は、皮膚温における水蒸気圧と環境の水蒸気圧との差によって蒸発する

o

ヒトの皮膚は常に生乾きの状態で、その時の皮膚の湿潤度を表す目安として「ぬれ面積率 J がある

o

ヌレ率とは正しくは駆動ポテンシャルとしての水蒸気分圧差の補正係数であり、風速や着衣毎に数値が変わる物理的なインデックスであって、言葉どおり皮膚が濡れているとは限らないし、知覚に及べないとされる

^O

しかし、「ぬれ面積率」が快適感と関係が深いとする報告は多い。熱的快適感中立域は、ぬれ面積率が不感蒸散時の 0.06 とする報告 (Tanabe 1 9 9 0 ，堀越 1 9 8 7 ) がある

o

中島ら ( 1 9 8 6 ) は従来は皮膚表面上の濡れ面積率が 0 . 2 5 を越える付近で不快感を感ずると言われてきていると述べ、それに対し、左右異種素材から成るシャツとズボンの衣服内外の微気候変化を調査した結果、皮膚表面のぬれ率より衣服表面のぬれ率が 20%) 低い値を示し、衣服表面の濡れ面積率が着衣快適感の重要な要因であると考えた

o

田辺ら ( 1 9 8 6 ) は環境温度 2 3 " ‑ ' 3 1

⁰

C ，環境湿度 4 0 ， 6 0 ， 80%RH の環境下に 0.6 clo の着衣で、 3時間暴露された 1 7 2 名の被験者のうち、 50% の被験者が不快であると申告した快と不快の中間点のぬれ率は O . 1 8 であったと報告している

O

山下ら ( 1 9 8 9 ) も皮膚ぬれ面積率と快適感は非常によい対応を示し、 O .2 で中立であるとした。 Gagge et a l . ( 1 9 7 7 ) は O .2 、 Berglund et a l . ( 1 9 8 5 ) は O .2 5 を提案している。また持田 ( 1 9 9 0 )は生理的状態量として

‑9 ‑

(23)

ぬれ面積率をとらえ、一定の平均皮膚温に対して取りうるぬれ面積率には最大値と最小値が存在すると述べている

o

3 ) 衣服系の湿度範囲

Hollies と Goldman(1977) によって rClothing ComfortJ が著され、着心地に関連する種々の視点から論文がまとめられているがその中で、 Me cheels と Umbach(1970) は、「衣服系の湿度範囲 J について述べている

^O

この範囲は異なる気候条件と異なる仕事量の範囲を制御できて主観的に

快適と感じる条件をよく考えた末に、環境温度で著したものと述べられている。その定義のなかには、身体のエネルギーバランスから、皮膚からの放熱量を最小は座位時の 80W 、最大は歩行時の 280W とし、快適平均皮膚温の低温限界を 32

⁰

C、高温限界を 36

⁰

Cとした仮定が含まれており、限界温度値の最高環境温度の算出には、発汗不快因子としてぬれ率 O .7 が用

いられている。この値について彼らは、着用者には快適には感じないが、仕事の出来映えにあまりにひどく影響しない程度でどうにか我慢できる状態と述べている。

1‑2‑4 水分負荷による湿潤感覚に関する研究

1‑2‑4‑1 気相水分全身暴露による人体の湿り感覚に関する研究

人体の環境湿度に対する感受性に関しては、古くから関心が払われてきた

^O

各種自然環境での湿度下における人体の生理的測定及び感覚調査に始まり、その後人工気候室が開発普及されるのに伴って、環境湿度を変化させる方法を用いた実験が重ねられ、その結果は数多く報告されている

O

研究者らの関心は、低湿度の人体に対する影響、中等度温度域における高湿度の人体への影響、高温下における湿度変化の人体影響等、多岐に及ぶ。

‑ 10 ‑

(24)

( 1 ) 低湿度の人体に対する影響

低湿度が人体に及ぼす影響については、冬期低温環境での乾燥状態と疾病との関連や、航空機内における空調による乾燥状態と感覚及び生理状態への影響について関心が払われ、その実態が調査されてきた。三浦 ( 1 9 7 1 ， 1 9 7 8 ) は、口腔粘膜の乾燥には大気の絶対湿度が関係し、気温 1 1 . 5 'C以下ではどんな湿度でも乾燥するという Winslow らの研究や、乾燥と尿路結石の発生率またはポリオ擢患率が関係すること等を紹介している。その中で、湿度そのものの疾病に対する影響については、明確にされていないと述べている。前原ら ( 1 9 9 1

)は、環境温が 25~27 'C、相対湿度が

1 0 0 /

⁰

R H 付近にまで低下し、低湿度環境が持続される航空機内で勤務する乗務員を対象に、人体の生理的影響及び感覚を調査した

^O

その結果呼吸気道特に鼻では敏感に乾燥が訴えられ、全身的な感覚としては 40%RH 未満になると乾燥感が訴えられたと報告しているが、湿度変化は温冷感には影響しなかったとしている

O

( 2 ) 低温度下での湿度感受性

低温下での人体の湿度感受性については Iampietro e t a l . ( 1 9 6 0 ) が報告している

O

彼は低環境温である 10~ 15~C の範囲内において、低湿と高

湿の及ぼす生理的・感覚的影響について調べ、その結果環境の相対湿度は殆ど影響しないと述べた。

低温低湿環境下については健康面に対する影響が検討され、その結果感覚には影響を及ぼさないという報告が、その他数例あるものの、あまり関心が払われていないのに対し、中等温・高温環境及び高湿環境については多く報告がある

^o

( 3 ) 中等温度下における湿度の影響

中等温即ち人体にとって至適温度である環境温 2 0

⁰

C ~ 2 8

⁰

C ^{付近につい}

噌Ei

守Ea&

(25)

ては、古くは Winslow(1937) 、 Rowley(1947) 、 Nevins~Hardy(1965) 、三

浦 (1967)らが環境湿度の快適感に及ぼす影響について報告している。三浦 (1971 ) は「湿度と健康」の報告の中で、これらの研究者の実験結果をまとめ、湿度が高いと温熱感は高い方に傾くものの、いずれもこの温度範囲の湿度変動は快適感に影響を与えないと結論した。 Winslow(1937) も、至適温度の範囲内では湿度は快適感に影響を及ぼさないと述べ、 Nevins

ら( 1965) も2 2 .8 ‑ ‑ ‑25

⁰

C 、 25‑‑‑60% では影響がないとした

^O

又、 Andersen ( 1 9 7 3 ) は 48 名の男性被験者を環境温度 23 l:、湿度を 70% → 10

⁰

1 0 、 10% → 70%RH と変化させた条件下に暴露させた結果、主観的温熱感の変化は湿度が低下すると温度も低い感じに、湿度を増加させると温度が高い感じになることを報告した。 Rohles ら (1975)も60 下から 90 下まで、湿度を 15

%から 85% に変化させる実験を行い、湿度は乾球温の 7.8 分の l の意味を持ち、湿度が温度感に及ぼす影響が大きいことを報告している

^o

その後、

渡辺ら (1976

，

1977) は、環境温度 23

，

25

，

2 '

(1

0 C 、湿度 55

，

85

，

95%RH において、

安静時と踏み台昇降した時の人体の生理的反応および自覚感調査を行い、生理的反応には高湿度は影響しないが、被験者は気温による修飾を伴って湿度の変化をよく感知し、高湿度は不快感や疲労感を助長すると報告

した

^O

続いて環境温 27 ， 29t 下において同様に調査し、その結果、この環境温度下になると、皮膚温・直腸温・心拍数・代謝量等生理的機能に高湿度の影響が現れ、湿度の差は 29

⁰

C において強く感知され不快感が増長

されることを明らかにした。

以上まとめると高湿度は温冷感を引き上げるという報告が多い。三浦は (1967

，

1971) は、至適温度の範囲では湿度の変動は快適度には影響せず、不感蒸池から発汗に移るところで温熱的快適感に変化があると述べてい

る

^O

中等温でも至適環境ならば生理的影響も快適感への影響もほとんど

‑ 12 ‑

(26)

考慮するに当たらないが、暑熱環境に近くなると温熱感が高まり不快感が生じ、生理的に影響しそのため更に感覚に影響すると考えられる

^O

( 4 ) 高温環境下における湿度の影響

一方、 30

⁰

Cより高温環境になると湿度の心理的・生理的影響は大きい。

栃原ら (1984) は、環境温度 30

⁰

C において湿度環境を変えその中で運動を行った場合、直腸温・血圧・代謝量には湿度の影響はないものの、心拍数・無効発汗量は高湿ほど大になったと報告し、田中ら (1992) は、同様な環境下での実験において心拍数・平均皮膚温・直腸温にも差が生じたと報告している

^O

早川ら ( 1988) は、環境温度が 30 ， 3 2 . 5 ， 35

⁰

C 、環境湿度が 30 ， 50 ， 70 ， 90

⁰

/ o R H の9 条件下において運動を行った時の心理生理反応を測定し、平均皮膚温・体温と温冷感には高い相関が見られ、皮膚ぬれ率が大きくなると不快側の申告が増すことを明らかにした

^O

久保ら ( 1986) は、環境温 25

⁰

C では湿度の影響がないが、 30 、 35

⁰

C では高湿度になると平均皮膚温も高くなり暑熱感も強まると報告している

^o

又大野ら (1989) は、環境温 30 ， 34

⁰

C では室温を下げて欲しい希望には不快感が伴われていると述べている

^o

日本産業衛生学会許容濃度等委員会高温班によれば、

日本人は環境温度 34

⁰

C 以下では湿度 10% の違いは温度 l

^O

C の差に感じるが、

35

⁰

C以上では 2 ' " ' " ' 2 . 5 'tに相当するという

^O

体感指標である ET* によると、

相対湿度が士 35 0 /

0

変化すると、 ET* は +1 . l

^O

C 変化するとしている

^O

又、

Berglund ら (1985) は、環境温度を平均皮膚温と等しく調整し環境の水蒸気分圧のみを 1 0 ' " ' " ' 4 0 T o r r の問で徐々に上昇させた時、温冷感は皮膚と環境の水蒸気分圧の差に比例し、 sPcrit( 臨界水蒸気分圧差 ) 以下になると急に湿潤感と不快感が上昇を始めると述べ、裸体の場合の sP は 6 ' " ' " '7Tor

r

で、あると報告している

^O

これら感覚の変化は発汗の開始時期と一致し、発汗が生ずるまでは快適感に変化がないことを示したものである

o

qJ 1i

(27)

中島ら ( 1990a) は、環境温湿度を変化させた時の裸体時の蒸れ感を評価した実験において、環境湿度を 55%RH 一定にして環境温度を 27' " ' ‑ ' 40 'tに

上下に変化させた時の方が、環境温度を ~n 't一定にして湿度を 55'"'-'80%

RH に上下させた時より、より強く蒸れ感を感じたと報告し、環境の水蒸気の変化速度が速いと、より少ない水蒸気で蒸れを感じること、裸体時では環境水蒸気圧 20mmHg 前後、 3 1

⁰

C付近が蒸れ感を感じ始める関値であると提案した。原田 (1992) は、環境湿度2: 0‑14mmHg が快・不快感を分け、

10

⁰

C では冷たく、 20 、 30

⁰

C では湿っていると感じ、 30

⁰

C 以上では蒸れと感じると、同じ相対湿度でも感じ方が異なると述べている

O

1‑2‑4‑2 気相水分局所暴露による人体の湿り感覚に関する研究

人体の局所皮膚に限定して気相水分を負荷した実験は非常に少ない。山川ら (1981 ) は素手による蒸し暑さ感の評価のために、アクリル板の箱に調湿剤を入れたバットを置いて内部湿度を 2 0 ' " ' ‑ '80% RH の 7 段階に調整し、

温度を 27.5 、 30 、 3 2 .5 、 35 'tの 4 段階に電球を用いてコントロールした

「温湿度可変ボックス」を作成した。その中に、手部を挿入して評価させたとき、蒸し暑いと評価した湿度は、内部温度 32.5 'tでは 70% 問、 35

℃ では 65%RH 以上の場合であった

o

その結果から、蒸し暑さ感は不感蒸池停止により皮膚面での冷却効果減少によって体内温度異常上昇が主原因となり、発汗により再び強制冷却効果が生ずるまでの過渡現象として起こるものと考察している

O

成瀬ら ( 1994) は、環境温度 32

⁰

C 、 50%RH において、温度が 30

⁰

C 同一で湿度が 10% と 90% と異なる空気を靴爪先に注入した場合の靴爪先温湿度、皮膚温、自覚症状を比較した結果、温冷感は改善されたものの、靴爪先の湿度を下げても快適感は改善されず、べとっき感も緩和されなかったと述べた。原田 (1976) は、靴蒸れを解明するためにプラスチック製のシ

A斗A

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平 成 8 年 度 博 士 論 文

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平 成 8 年 度 博 士 論 文

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，

2 3 1 1

同)

子 威 4

' J 、 紫 月 月 ミ ト

)沼潤庵!とその形成寺囚

こ衡する懸覚生理学的研九

田 村 P R 、 子

博士学位論文

湿 潤 感 と そ の 形 成 要 因 に 関する

感 覚 生 理 学 的 研 究

199 7

文 化 女 子 大 学 大 学 院

家 政 学 研 究 科 被 服 環 境 学 専 攻

小 柴 朋 子

S e n s o r y ‑ P h y s i o l o g i c a l S t u d y on Humid and Wet S e n s a t i o n s of t h e H

nan Body and t h e i r d e t e n n i n i n g f a c t o r s

Tomoko Koshiba Bunka Women ' s U n i v e r s i t y

A b s t r a c t

The f a c t h a s b e e n w i d e l y a c c e p t e d t h a t h u m i d i t y u n d e r c 1 0 t h i n g o r w a t e r c o n t e n t i n c l o t h i n g d e t e r m i n e c 1 0 t h i n g c o m f o r t a b i l i t y . The e v a 1 u a t i o n o f humid a n d wet s e n s a t i o n s

t h e r e f o r e

h a s b e e n v e r y i m p o r t a n t i n s t u d i e s a l m J n g t o a s s e s s c 1 0 t h i n g c o m f o r t a b i 1 i t y .

To d a t e

n o p e r c e p t i v e n e u r o n s on t h e s k i n o r p e r c e p t o r s s e n s i t i v e t o n l o i s t u r e

w a t e r

o r humid o r wet s e n s a t i o n s

h a v e b e e n f o u n d

e i t h e r on t h e human body o r on anim a 1 s .

i s n o t known how t h e h u n l

l body p e r c e i v e s humid o r wet s e n s a t i o n s o r what f a c t o r s a r e a t t r i b u t a b l e t o t h e s e s e n s a t i o n s i n d a i l y l i f e .

n s t o c o n l f o r t a b l e c 1 0 t h i n g d e s i g n b y u s i n g a s e n s o r y ‑ p h y s i o l o g i c a 1 method .

1 n c h a p t e r 1

I n t r o d u c t i o n

t h ea i r n of

h i s s t u d y and t h e o r e t i c a l b a c k g r o u n d were d e s c r i b e d a s f o 1 1 o w s :

1 . S k i n s t r u c t u r e and s e n s o r y p h y s i o l o g y . 2 . S w e a t i n g r e g u l a t i o n a n d c e n t r a l c o n t r o

3 . S t u d y of humid and w a t e r e n v i r o n m e n t a r o u n d t h e human body .

4 . Humid and w a t e r s e n s a t i o n a n d p e r c e p t i o n b y h l

1 i d i 今 i n g0

we t 1 i n g s t i l l l u l i .

1 n c h a p t e r 2

g c n e r a lh u m l d l t y s e n s a t

n w e r e m v e s t i g a t e d b y g e n e r a l h W l 1 1 d l f i c a t l o n

o f t h e body . The g e n e r a l h u m i d i t y s e n s a t i o n and o t h e r p s y c h o l o g i c a l

l dp h y s i o l o g i c a l r e s p o n s e s of 24 f e m a l e s u b j e c t s were e x a n r l i n e d u n d e r c o n d i t i o n s o f c h a n g i n g r e l a t i v e h u m i d i t y

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a t a i r t e m p e r a t u r e s o f 25

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and 3 7

d i s c u s s e di n r e l a t i o n t o s k i n w e t t e d n e s s by u s i n g Gagge a n d Humid Comfort l n d e x ( E s k l E r e q ) p r o p o s e d i n t h i s c h a p t e r ¥

l n c h a p t e r 3

t h e i n f 1 u e n c e o f s ¥ v e a t i n g a n d t h e s w e a t s e n s a t i o n o n t h e g e n e r a l h u m i d i t y s e n s a t i o n were i n v e s t i g a t e d . The p s y c h o l o g i c a l a n d p h y s i o l o g i c a l r e s p o n s e s o f

1 2 f e n l a l e s u b j e c t s i n s i t t i n g p o s i t i o n s v v e r e examined a f t e r t h e y were t e l u p o r a r i l y t r a n s f e r e d from a room h a v i n g a n a i r t e r n p e r a t u r e of 25

C t o a n e n v i r o n n l e n t a l l y c o n t r o l l e d room ¥ v i t h a n a i r t e m p e r a t u r e of t h e 37

C . The a i r h u m i d i t y i n t h e e n v i r o n m e n t a l l y c o n t r o l 1 e d r O O l l l was n l a i n t a i n e d a t two d i f f e r e n t l e v e l s : 3 0 % > and 80

e r¥ v h i c h

warm and damp s e n s a t i o n s b e C a t l 1 e s t r o n g . A f t e r s w e a t i n g ， t h e s k i n wet s e n s a t i o n i n c r e a s e d .

l n c h a p t e r 4 ， t h e i n f l u e n c e o f r e g i o n a 1 m o i s t u r e s t i m u 1 i on r e g

n a 1 h U f f i l d s e n s a t l o n

was i n v e s t i g a t e d . Two h u n l i d i f y i n g

1 e t h o d s were u s e d

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C aod 30% r . h . . The h u m i d i t y o f t h e a i r i n t h e c a p s u l e was c o n t r o l l e d a s f o l l o w s

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u r e du n t i l t h e h u m i d i t y i n t h e c o v e r e d

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t h e s u b j e c t s f e 1 t o n ] y a s 1 i g h t humid s e n s a t i o n 00 t h e p a 1 m o r on t h e t h e b a c k where s k i n w e t t e d n e s s was l n o r e t h

0 . 3 . The r e s u l t s u s i n g t h e p o l y e t h y l e n e filmmethod showed t h a t t h e s u b j e c t s q u i c k l y a d a p t e d t o h i g h h

平成 8 年度博士論文

平成 8 年度博士論文

子威 4

' J 、紫月月ミト

田村 P R ^{、子}

湿潤感とその形成要因に関する

感覚生理学的研究

文化女子大学大学院

家政学研究科被服環境学専攻

小柴朋子

目次

第 1章序論

文献的背長

皮膚の構造と感覚生用学

) 主観的感覚生用学

2 ) 皮膚の構造と皮膚感覚 5

) 刺激と感覚反応

第 2章全身性気相水分暴露時の湿り感受性

第 3 章発汗の全身湿潤感に及ぼす影響

第 4 章局所的気相水分暴露時の湿り感受性