はじめに

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高地（>2400 m）、特に超高地（>3500 m）または極高地（>5500 m）に急速に上昇する低地（<1500 m）の住民は、高地病を発症するリスクがある（Gallagher and Hackett, 2004）、身体的および認知的な作業能力に大きな障害を経験する（Fulco et al., 1998). 高度順応は、周囲の酸素の減少を補う一連の生理的な調整である。 高度順応は急性高山病（AMS）予防のための最良の戦略であり（Forgey, 2006）、人々は順応した高度で可能な限り最大の身体的・認知的作業パフォーマンスを達成することができる（Fulcoら, 2000;Banderet ら, 2002）。 初日の睡眠高度を2400m以下とし、1日の高度上昇を300～600mに制限した段階的な登攀が、高度順応を促すための推奨戦略です（Forgey、2006年）。 しかし、厳しいスケジュールをこなす多くの登山家やトレッカーには、十分な高度順応を行うための時間がない場合があります。 たとえば、キリマンジャロ (5896 m) を、2500 m 以上で 600 m/日という最も早い推奨登攀速度で登った場合 (Hackett and Roach, 2001) 、高所順応に8日間 (6 日間の登山と2日間の休息) を必要とします。 それに比べ、一般的な商業登山ルートでは、2500m以上では4～5日しか寝ずに登ります。このような比較的早い登り方では、急性高山病の発生率が高く（約75%）、登頂に成功するのは51～61%にすぎません（Karinen他、2008；Kayser他、2008；Davies他、2009；）。

高度順応は、標高>1500 mに継続的にさらされることで最もよく起こります。しかし、低高度に住む人にとって、登山に出発する前の数ヶ月から数週間は、高地に継続的に滞在できない可能性があります。 低高度居住者の中には、1～2日程度の中高度への旅行が可能な人もいます。 高所順応の代わりに、高所病への感受性を効果的に低下させるいくつかの薬が利用可能です（Hackett and Roach, 2001）。 しかし、これらの薬物（例えば、アセタゾラミド、デキサメタゾン、シルデナフィル）には、その使用を制限する潜在的な副作用があり、これらの薬物介入はどれも肉体労働能力を直接改善するものではない。 実際、推奨される最高用量では、アセタゾラミドは持久力性能を低下させ（Stagerら、1990、Garskeら、2003）、したがって、高所誘発性の作業障害を悪化させる。 逆に、低用量のアセタゾラミドは、高度>4000mでのAMSを効果的に予防しないかもしれない（Dumontら、2000）。 このレビューの目的は、高所順応の主要な生理学的適応について簡単に説明し、高所事前暴露の有益性を評価し、高所への旅行出発前の高所事前暴露の計画およびタイミングについての推奨を提供することである。 低圧と常圧の低酸素に違いがある可能性があり、このレビューの長さには限界があるため、高度順応を誘導するための実際の高度または模擬高度の低圧曝露の使用についてのみレビューしている（5902>

高度順応

高度順応に関する多くの優れた包括的レビュー（BisgardとForster、1996；Wardら、2000、YoungとReeves、2002）あり、このレビューは、高地順応を誘導するための高圧曝露の使用について述べている。 この総説では、高度に晒されてから数時間から数日の間に起こる重要な適応に焦点を当てる。

利用可能な証拠は、900から1500mの高度範囲において、高度順応の発展を促す程度の低圧性低酸素に達することを示唆している（Kellogg 1968, Honigman et al, 1993, Reeves et al, 1993）。 高度順応を構成する2つの重要な適応は、換気の増加と体内水分の減少であり、その結果、血漿量が減少する（すなわち、血液濃縮が起こる）。 高所への換気順応は、高所に滞在して最初の5日から9日の間に、換気量、動脈酸素分圧、酸素飽和度（Sao2）が徐々に増加し、動脈二酸化炭素分圧が低下し、動脈pHが正常化することで特徴づけられる（BisgardとForster、1996）。 換気量の増加に伴い、血漿量の減少による血液濃縮で血液の酸素運搬能力が増加する(Hoyt and Honig, 1996)。 換気量の増加と血液濃縮の結果、高地に約7日間滞在すると、動脈血酸素濃度はほぼ正常化する（Sawka et al.、2000）。 換気順応は、薬物アセタゾラミドによって促進することができる（Kronenberg and Cain, 1968）。

高高度への急性曝露は、全身酸素供給を維持するために心拍数と心拍出量を増大する（Mazzeoら、1994）。 高所順応により動脈血酸素量が増加すると、心拍出量と末梢血流の両方が正常に向かって戻ってくる。 この血流量の減少は、心拍出量を減少させ、組織からの酸素抽出のための拡散時間を確保することにより、運動耐容能の向上に寄与すると考えられる (Sawka et al., 2000)。 高所への急性曝露は低酸素性肺血管収縮を引き起こし、肺動脈圧の上昇をもたらし、少数の個人では高所肺水腫（HAPE）をもたらすことがある（Gallagher and Hackett, 2004）。 最近、我々は、約2200mでの6日間のステージングが、その後の4300mへの直上りにおける肺動脈圧（PAP）の上昇を有意に減衰させることを示し（Baggish et al. 順化に伴い、代謝の活発な組織内での炭水化物の輸送と酸化が増加する（Brooks et al.、1991）。 したがって、低酸素環境では、炭水化物が好ましい燃料源となる(Fulco et al., 2005)。

高所滞在の継続により、運動の生理的負担は軽減され、到着当初と比較して高所での運動耐性が向上する(Horstman et al., 1980; Fulco et al., 2005)。 さらに、AMSの症状は高所順応によって軽減される（Gallagher and Hackett, 2004）。 例えば、AMSに罹患した人がそれ以上の上昇を止め、現在の高度で休息すると、低酸素への順応に伴い、約80％の人が2日から7日間でAMSの症状を解消する（Gallagher and Hackett, 2004）。 これらの結果は、判断力を高め、疲労や病気を減少させ、高所でのトレッキングや登頂を成功させる可能性を高めることで、リスクを低減させます。 人が馴化するのに必要な時間は、その人の生理学と、到達した高度によって定義される低酸素挑戦の大きさの関数である（Reevesら、1993）。 最近（>1ヶ月）高所順応を行ったことのない人は、最大の生理的代償を必要とし、したがって、順応に最も長い時間がかかる。 中高度に住んでいる人は、より迅速に高所順応を達成することができる(Muza et al., 2004)。 高地にさらされるほとんどの人は、4～10日で順応の呼吸器系の成分の70～80％が起こり、2週間から1ヶ月で全体の80～90％が達成されます（Purkayastha et al.、1995）。 標高4300mのパイクスピーク研究所で測定したいくつかの馴化結果（身体・認知パフォーマンス、AMS、Sao2、心拍数）の時間経過を図1に示す（

高度順化

一度獲得した高度順化は、その人が高度にいる限り維持されるが、低地に戻ると数日から数週間のうちに失われていく。 高所順応が解除される速度については、これまであまり研究されてこなかった。 我々の研究室（Lyons et al., 1995; Muza et al., 1995; Beidleman et al., 1997）では、低地居住者を4300 mで16日間順化させ、その後7日間海抜に戻した。 海抜8日目に4300mまで上昇し、当社の低圧室にて一晩暴露した。 これらの高所順応者は、換気順応の約50％を維持し、AMSは全く見られず、最大下運動時の生理的負担も軽減された。 Savoureyら（1996）は、エベレスト山ベースキャンプを出発して10日後に低高度に戻った登山家グループについて報告した。低圧室内で4500mに再曝露したところ、安静時と運動のSao2は高所順応前より依然として有意に高くなった。 最後に、佐藤ら（1992）は、低地住民の低酸素換気反応（HVR）を、3810mに滞在した5日間と海抜復帰後の1週間にわたって測定した。 HVR は高地滞在 3 日目までに有意に上昇し、海抜高度に戻った最初の 3 日間は上昇したままであった。 しかし、これらの研究結果とは異なり、Richaletら（2002）は、3800～4600 mで7日間作業し、海面で7日間休息することを交互に繰り返す鉱夫において、非常に高い高度で最初の2日間、AMSの重症度が低下しないことを観察している。 これは野外研究であったため、他の環境または仕事に関連する要因が、これらの鉱山労働者の有益な順応効果を否定した可能性がある。 全体として、高所順応のこれらの直接的な研究から得られた知見の大部分は、低高度への下降後に順応が弱まるが、順応が十分に進んだ個人では少なくとも1週間、順応があまり進んでいない個人では少なくとも3日間保持されることを示唆している

ある研究は、機能的に役立つ順応が数日から数週間継続することの間接的な証拠を提示している。 Schneiderら（2002）は、Capanna Margherita（4559m）に到着した登山者のAMSを評価し、AMSのいくつかの確立した危険因子について調査しました。 彼らは、AMSへの感受性の3つの独立した決定要因は、既往歴、登攀率、高所への事前暴露であることを発見した。 十分な高所への事前暴露は、過去2ヶ月間に3000m以上の高所で5日以上過ごしたこととされた。 既知の感受性とは無関係に、十分な高所曝露と緩やかな上昇の両方がAMSの有病率を約50%減少させた。 残念ながら、研究者たちは、高所暴露のプロファイルや、実際の上昇とAMSの評価に対する事前暴露のタイミングを決定していない。 最後に、AMSの既往がある人は高所登山をやめている可能性があり、したがって、自己選択により、この研究の登山者集団にはAMSに高い感受性を持つ人が含まれていない。 要約すると、重大なデータギャップはまだ存在するが、証拠の優位性は、最後の前曝露の後、数日から数週間、高度順応が持続することを示唆している。 中高度での継続的な滞在が馴化を誘導するという証拠は十分にある（Houston, 1955; Hansen et al., 1967; Houston and Dickinson, 1975; Evans et al., 1976; Hackett et al., 1976; Stamper et al., 1980; Purkayastha et al., 1995; Beidleman et al., 2009; Fulco et al., 2009; Baggish et al., 2010）。 しかし、これらの先行研究ではすべて、より高い高度への段階的または段階的な上昇の直後に、さらに高い高度への上昇を行っています。 先に述べたように、4300mに十分に順応した低地滞在者が7日間低地に戻った場合、8日目に4300mに再上昇しても有益な順応が維持されました（Lyonsら、1995; Muzaら、1995; Beidlemanら、1997）。 他の高所と曝露期間の組み合わせにおける有益な順化の期間についての公表された報告はない。

高所順化は、不連続または断続的な高所曝露によって誘導できる（Muza、2007）。 間欠的な高度暴露が換気馴化を誘導するという十分な証拠がある(Nagasaka and Satake, 1969; Savourey et al., 1996; Chapman et al., 1998; Katayama et al, 2000; Ricart et al., 2000; Katayama et al., 2001; Beidleman et al., 2004）、作業パフォーマンスの向上（Roskamm et al., 1969; Terrados et al., 1988; Vallier et al., 1996; Beidleman et al., 2003; Beidleman et al., 2008）。 間欠的な高度曝露後のAMSを調べた研究は1件（Beidlemanら、2004）だけである。 高所での運動トレーニングを取り入れることで、高所での運動能力の向上が期待できる（Roskammら、1969）、または期待できない（Beidlemanら、2003）かもしれません。 これらの研究の大部分において、「有益な」高所順応の評価は、最後の前曝露から24時間以内に行われた。 したがって、これらの有益な適応の持続性は不明である。 さらに、これらの研究のほとんどは低圧室を使用しており、曝露は自然環境では低地に住む個人が容易に到達できない非常に高い高度（>4000 m）であった。 週末に高地に滞在し、2週間以上繰り返すという、より高地での被曝前シナリオの有効性についての研究は発表されていない。 例えば、比較的容易に到達できる高度2200mでは、最初の2日間（つまり週末）で著しい換気馴化が起こります（Beidleman et al.、2009）。 しかし、下山後、この程度の順化がどの程度持続するかは不明である。

最後に、先に述べたように、Schneiderら（2002）は、十分な高所事前暴露は、前2ヶ月間に3000m以上で過ごした5日以上であることを見いだした。 しかし、実際の登頂とAMSの評価に対する高度前曝露のタイミングは評価されていないため、これらの前曝露は、2ヶ月の前曝露期間が示唆するよりも実際の登頂に近い時期に行われた可能性がある。

勧告

データが限られており、前曝露（連続または断続）プログラムを用いて効率的に高度順応するための明確な勧告を行うことは困難である。 さらに、計画された登頂速度とその後の旅行の最終標高によって、登頂のために出発する前にどの程度の高度順応を試みるべきかが決まる。 たとえば、キリマンジャロ (5896 m) のような極端な高度への急速な登頂を計画している人は、ピーク標高が 4009 m のパシフィック・クレスト・トレイルのトレッキングを計画している人よりも高度順応が必要でしょう。 したがって、より高い高度に登ると、AMSの発症しやすさが比例して減少し、低酸素による身体的作業能力の低下も緩和されると思われる。 標高900-1500m以下に住んでいる人は、高所への旅行に出発する前の数週間に、頻繁に高所にさらされることで、ある程度の高度順応が誘導される。 中高度（>1500 m）または高地（>2400 m）に1～2日間滞在し、毎日>4000 mに1.5～4時間暴露すると、ある程度の換気馴化が進むことはよく知られている。 一般に、高度順応の程度は、到達した高度と暴露時間に比例する。 高度順応の程度が大きければ大きいほど、下山時に機能的に有用な順応が長く続くことになります。 しかし、決定的な証拠がない場合、高所への登頂は最後の高度前曝露の後、できるだけ早く予定されるべきである」

Disclosures

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