寒いと人はなぜ震えるのでしょうか？

子供の頃、カッコウについての寓話を聞きました。研究によると、「カッコウ」の寓話は陶宗義（1329年 - 1412年頃、浙江省黄岩出身、元代末期から明代初期の作家、歴史家）の『南村托根録』から翻案されたものである。原文にはこう記されている。「五台山には寒好鳥という鳥がいる。」夏の盛り、美しさに満ち溢れた時、鳥は心の中で叫びます。「鳳凰は私ほど良くない！」真冬、羽が抜けて雛のように鈍いとき、「なんとか生き延びればいいんだ」と心の中で叫ぶ。

伝説によれば、五台山には、4本の足と一対のはげた肉質の翼を持ち、他の鳥のように飛べないという点でユニークな種類の鳥がいるそうです。人々はそれを「カッコウ鳥」と呼びます。

夏にはゴイサギは色とりどりの羽毛に覆われ、とても美しく見えます。歌声も大きく、鳴き声はとても感動的で、とても美しいです。カッコウは、自分が世界で最も美しい鳥であり、フェニックスでさえ自分には比べものにならないほど美しい鳥だと自負していました。それで彼女は一日中羽を振って、あちこち歩き回り、誇らしげに歌いました。「フェニックスは私ほど良くない！フェニックスは私ほど良くない！」彼女はいつも自慢していたよ！

彼女はどこでも自分の羽と声を披露し、他の人たちが一生懸命頑張っているのを見て笑っていました。心優しい鳥は彼女にこう言いました。「急いで巣を作りなさい。そうしないと、冬が来たらどうやって生き延びればいいの？」カッコウは軽蔑して言いました。「冬はまだ早い、なぜ急ぐ必要があるのか！今日の良い時間を活用して楽しんでください！」

夏が過ぎて秋が来て、鳥たちは忙しくなりました。彼らのうちの何人かは、暖かい冬をそこで過ごす準備をして、群れをなして南へ飛び始めました。中には一日中留まって、食べ物を集めたり、巣を修理したり、冬の準備をしたりと一生懸命働く鳥もいました。カッコウだけが南へ飛ぶ能力も、一生懸命働く意欲も持たず、一日中あちこちを歩き回り、美しい羽根と感動的な歌声をどこにでも見せびらかしている。

ついに冬が到来しました。天候は非常に寒く、鳥たちは寒さを避けるために暖かい巣の中に隠れています。この時期になるとカッコウの美しい羽根は全部落ちてしまいます。夜になると、寒さで震えながら岩の割れ目に隠れました。「震えよ、震えよ、明日起きたら巣を作るぞ！震えよ、震えよ、明日起きたら巣を作るぞ！」と叫び続けました。ただ震え続けました！ - あまりにも美しいので、凍りつきます！

朝、太陽が出てくると、カッコウはまた暖かくなったように感じました。とても誇らしかったので、前の寒い夜に受けた痛みをすっかり忘れていました。また楽しそうに歌いました。「なんとかなるさ！日当たりのいい斜面に寝そべって！なんとかなるさ！日当たりのいい斜面に寝そべって！」

太陽を浴びている鳥は彼女にこう忠告しました。「早く巣を作りなさい。そうしないと、夜寒くて震えてしまいますよ。」カッコウは嘲りながら言いました。「あなたは人生の楽しみ方を知らない！私は今この瞬間を生きたい。」

寒い夜がまたやって来て、カッコウは昨夜と同じ話を繰り返し続けます。これが数晩繰り返され、突然大雪が降りました。鳥たちはカッコウがなぜ鳴かなくなったのか不思議に思いました。太陽が出てきたとき、みんなが見てみると、カッコウはすでに凍死していました。

話題に戻りましょう。寒いと人はなぜ震えるのでしょうか？

人間は温血動物です。人間の体温は一般的に36～37.5℃に保たれます。人間の皮膚が外部温度に触れると、その感知温度は呼吸、心拍、体温などを制御する延髄内の制御中枢に直接伝達されます。天気が暑い場合、体温制御中枢は交感神経の興奮を制御し、皮膚の毛穴と汗腺が開いて熱を発散させ、汗をかいて体温を下げます。気温が低いときは、体表面の温度勾配が大きくなり、皮膚の熱放散が促進されて体温が低下します。このとき、交感神経が体の熱産生器官を刺激し、熱産生を強めます。寒さが強くなると、交感神経の働きにより歯の付近を含む手足のさまざまな部位の筋肉が震え、筋肉や脂肪細胞が収縮して熱エネルギーを発生させ、体温バランスを保つために体内に熱を補給します。

人体で熱を発生する主な部分は内臓と筋肉です。人間は安静時には、主に内臓の基礎代謝による熱産生によって体温を維持しています。肝臓は内臓の中で熱を産生する主な臓器です。そのため、人々の間では「寒すぎて肝臓が震える！」という言い伝えがあります。非常に寒いことがわかります。冬は食欲が増し、消化力が強くなり、基礎代謝による熱産生が増加する傾向があります。つまり、満腹であれば空腹にならず、満腹であれば寒くならないのです。

筋肉の活動により大量の熱が発生します。激しい運動中、骨格筋の熱産生は内臓の基礎代謝による熱産生の 10 ～ 15 倍になります。基礎代謝によって発生した熱が、人体の放熱損失を補うことができないとき、人は無意識に丸まってしまいます。そうすることで体表面の放熱面積はそれほど減少しませんが、体表面の毛穴が縮小することで放熱が減少する可能性があります。寒さが厳しい場合、筋肉繊維が自発的に同期して収縮し、それが震え（一般に戦慄と呼ばれる）を引き起こします。震えは短時間でかなりの量の熱を発生させますが、これは基礎代謝によって生成される熱の 5 倍に相当します。寒いときに人が震えるのはそのためです。震えは寒さに抵抗するための身体の自然な反応です。

筋肉の収縮中には発熱反応と吸熱反応が起こりますが、全体的な効果としては発熱の方が吸熱よりも大きくなります。筋肉の収縮の化学反応では、化学エネルギーの一部が直接筋肉の収縮の機械的エネルギーに変換され、化学エネルギーの大部分は熱エネルギーの形で放出され、筋肉の温度が上昇します。例えば、ランニング後、大腿四頭筋内の温度は直腸内の温度よりも1.5℃高くなります。

筋肉が収縮すると、ミオシン架橋は周期的にアデノシン三リン酸（ATP、体内の最も直接的なエネルギー源）に結合、解離、加水分解します。 ATP が加水分解されると、アデノシン二リン酸 (ADP) やリン酸などが生成され、1 モルあたり 7 カロリーのエネルギーが放出されます。放出されたエネルギーはアクチンフィラメントの運動エネルギーと熱エネルギーに変換されます。

ATP が筋肉の収縮を引き起こす原理は、ATP の作用により、筋肉細胞の電位が変化し、ミオシンを刺激してその形状を変化させ、それによって筋肉の収縮が生じるというものです。筋肉の収縮自体は「力」を生み出すものですが（寒さによる筋肉の収縮力は非常に大きい）、筋肉の収縮によって「熱」も副産物として生じます。実際、ATP から ADP への生化学反応によって提供されるエネルギーは、筋細胞によって 100% 機械的エネルギーに変換することはできません。エネルギーのほとんどは熱エネルギーの形で無駄になります。人間の骨格筋のエネルギー利用率は 18% ～ 26% で、これには食物の変換で失われるエネルギーと機械的エネルギーへの変換で失われるエネルギーが含まれます。筋肉の収縮による熱産生は、温血動物が体温を維持するために必要であり、冷血動物が体温を上昇させるためには必要です。

（ATPは弓矢の弦のようにエネルギーを蓄える働きをします）

筋肉の収縮によって熱を発生させることはできますが、長時間にわたって体を震わせて暖めることはできません。そうでなければ、カッコウの寓話がやがて現実に現れるかもしれない。かつて突風のように太平洋を越えた「アイス・バケツ・チャレンジ」は、今やアメリカから祖国を席巻し、多くの著名人が頭から氷水を浴びる感覚を体験した。このイベントの本来の目的は、まれな人間の病気である筋萎縮性側索硬化症（ALS）との闘いを支援するために資金を集めることでした。しかし、この活動が「熱心な人々」によって台無しにされるまでに、それほど時間はかかりませんでした。「筋萎縮」という科学的な問題を解決するには、突風のような「震え」で熱意を刺激することはできないようです。一生懸命努力し、「早くから始める」こと、雨の日に備えて、しっかりとした基礎を築くことが正しい方法です。

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