雑学界の権威・平林純の考える科学

　今年の箱根駅伝は、選手が低体温症・脱水症状になり２チームが途中棄権しました。 寒い冬の強風は、痩せ型の長距離タイプの陸上選手には辛いだろう…と思います。

　体からの放熱量は（走る速度と風速で決まる）空気に対する速度の１乗弱に比例し、体の表面積や体温と気温の差に比例します。 一方、ランニングをするとき体内で発生する熱量は、走る速度と体重に比例します。 ここで、身長が同じ場合には体の表面積は（おおよそ）体重の0.43乗に比例するという関係を使うと（体脂肪の有無による熱伝達係数の違いなどを無視すると）、体内外の熱収支を決める発熱量と放熱熱量は、

　発熱量∝走る速度×体重
　放熱量∝走る速度（走る速度と風速の合成速度） × 体重^0.43 ×（体温と気温の差）

という式で表されることになります。 発熱量は体重の１乗に比例し・放熱量は体重の0.4乗に比例…ということは、（同じ体重で）体重が増えると発熱量の方が放熱量より遙かに多いけれど、体重が少ない痩せ型にとってはそうでない、ということになります。

　たとえば、右のグラフは、（身長が同じ場合の）体重の大小による「体内での発熱量」「体から外部に奪われる熱量」の関係を図示したものです。 このグラフからわかるのは、箱根駅伝（陸上長距離）に向いた痩せ型の人（体重が軽い人）は、発熱量より放熱量が多くなってしまいがちだということです。 つまり、寒く（体温より気温が低く）・風が強い日は、痩せ型の人は、運動をしても体温が下がってしまいがちなのです。

　痩せた人は、水の中で泳いでいるとすぐに体温が下がりがちだったり、エアコンで冷やされた部屋にいると寒くて凍えそうになったりします。 その逆に、太った人は汗をかきがちで、暑さにとても弱かったりします。

　体重と発熱・放熱量の関係を眺めれば、冬の強風時に途中棄権が生まれてしまうのも、必然だと思えてくるのではないでしょうか。