2010年度富士山測候所　研究報告書（速報　その13）

氏　名： 浅野　勝己（Katsumi Asano）



所　属： 筑波大学名誉教授（Professor emeritus of Tsukuba University)

共同研究者氏名・所属：岡崎　和伸・大阪市立大学　（Kazunobu Okazaki, Osaka City University） 

研究テーマ： 富士山頂短期滞在時の安静および運動時の脳血流・心血行動態に及ぼす影響に関する研究

Studies on the effects of rest and work on cerebral blood flow and cardiovascular hemodynamics during short staying at the summit of Mt. Fuji (3,776m)

研究結果：
【背景】
高所短期滞在による交感神経系亢進が、安静時および運動後安静時の脳および活動筋の血行動態および酸素化動態に及ぼす影響について検討した。



【方法】

１）被験者：被験者は成人男性9人とした。このうち3人については、平地（御殿場、標高：500m）、富士山頂（標高：3,776m）到着当日（1日目）、および、滞在2～3日目の連続4日間の測定を行った。6人については、富士山頂滞在時（山頂滞在2～15日目）1回のみの測定を行った。

２）プロトコール：仰臥位安静時および立位安静時の測定をそれぞれ5分間行った。その後、踏み台昇降運動を3分間行った後、仰臥位安静回復時の測定を5分間行った。踏み台昇降運動は、頻度15回／分、台高30.5cmであり、推定酸素摂取量は17.3 ml･kg-1･分-1であった。

３）測定項目：心拍数（HR）、収縮期および拡張期血圧（SBPおよびDBP）、動脈血酸素飽和度（SpO2）を1分ごとに測定した。また、左前頭部および右大腿（外側広筋）中央部の血行動態および酸素化動態を近赤外分光法（NIRS）によって連続測定し、組織酸素飽和度を示す組織酸素化指標（TOI）、および、組織血液量を示す組織ヘモグロビン指標（nTHI）を評価した。



【結果および考察】

HRは、御殿場に比べて1日目で上昇し、その後2日目、3日目に微増する傾向を認めた。これらの結果は、高所短期滞在による交感神経系亢進を示唆する。図AおよびBに示すようにTOIは、前頭部および大腿中央部の両部位において、山頂滞在時には御殿場に比べて低下したが、滞在1日目に比べて2日目、3日目に徐々に回復する傾向が認められた。特に、仰臥位安静回復時について着目すると、運動1分後に御殿場では立位安静時より高値を示したが、一方、山頂滞在時には立位安静時より低値を示した。図Dに示すように大腿中央部のnTHIは、御殿場では仰臥位安静時に比べて立位安静時に上昇するものの、仰臥位安静回復時には運動1分後に仰臥位安静時のレベルまで回復した。一方、山頂滞在時には御殿場に比べて高値を示したが、その傾向は立位安静時および仰臥位安静回復時において顕著であった。特に、仰臥位安静回復時について、山頂滞在時には運動5分後まで仰臥位安静時より高値を示した。図Cに示すように前頭部のnTHIは、御殿場では測定期間中に概ね一定の値を維持した。一方、山頂滞在時1日目および2日目では御殿場に比べて高値を示したが、3日目では仰臥位および立位安静時には御殿場と同レベルまで回復した。しかし、3日目においても、仰臥位安静回復時には御殿場に比べて高値を示した。このように、交感神経系亢進によって増加した脳血流量あるいは脳血管拡張が頭痛や急性高山病の原因と考えられる。




d47816c9.jpg




図　TOIおよびnTHIの結果





英文：



The purpose of the study in this year was to investigate the effects of rest and work on cerebral blood flow and cardiovascular hemodynamics during short staying at Mt. Fuji (3,776 m). Nine adults participated in the study. Three of 9 subjects underwent a 4 consecutive days of experiment, sea level (SL, Gotemba, 500 m), at 1st to 3rd day during stay in the summit of Mt. Fuji (Day 1, Day 2, and Day 3). The other 6 subjects underwent one experiment during stay in the summit of Mt. Fuji (at 2nd to 15th day). During supine rest and standing rest, 5 min data was collected. Then, subjects performed a stair stepping exercise (step height, 30 cm; stepping rate, 15 steps/min) for 3 min. After exercise, 5 min data was collected again during subjects kept supine rest. We measure heart rate (HR), systolic and diastolic blood pressure (SBP and DBP), arterial oxygen saturation (SpO2), changes in oxyhemoglobin and deoxyhemoglobin concentration, and also tissue oxygen index (TOI) and tissue hemoglobin index (nTHI) at left frontal cortex area and at right middle vastus lateralis. We found that HR increased at Day 1, and further at Day 2 and Day 3 compared with SL throughout the protocol. SBP and DBP remained unchanged at Day 1, while increased at Day 2 and Day 3 compared with SL throughout the protocol. SpO2, and TOI at both sight decreased at Day 1 to 3 compared with SL but it gradually recovered at Day 2 and Day 3 throughout the protocol. These responses were pronounced at 1 min after exercise. nTHI at right middle vastus lateralis increased at Day 1 to 3 compared with SL throughout the protocol. On the other hand, nTHI at left frontal cortex area increased at Day 1 and Day 2 compared with SL throughout the protocol, whereas it recovered to SL level during supine and standing rest while increased at supine rest after exercise at Day 3. Thus, increased nTHI, which is a measure of tissue blood volume or vasodilation, at brain may be a possible mechanism of headache and acute mountain sickness during stay and exercise at high altitude.


研究成果の発表：

本研究の成果は、2011年度の日本登山医学会で研究発表し、2011年の「登山医学」に論文を投稿する予定。

（参考）
プロジェクト計画：富士山頂短期滞在時の安静および運動時の脳血流・心血行動態に及ぼす影響に関する研究