標高4,000mと5,000mの高山病を比較
高山病の病態に関して、様々な記載があります。
呼吸器科、スポーツ医、山岳関係者によって「高山病の病態認識のずれ」を認めています。
5,000m以上の高地登山に慣れた専門家は、高山病の病態を『脳浮腫・心不全』を中心に考えているようです。
しかし、4,000mクラスの観光登山にとって、『アルカローシス』対策が重要です。
このコラムでは、呼吸器生理を中心に、高山病の病態を『アルカローシス』から考えていきます。
【高所移動と酸素分圧低下、そして過換気・アルカローシスを発症】
1:低酸素血症
高所移動に伴い、「空気が薄くなる」=「気圧が低下します」。
私たちの肺(肺胞)は、酸素の圧力(分圧)によって酸素を血中に取り込むことができます。
平地/1気圧760mmHg(1013hPa)での大気酸素分圧(大気中酸素濃度21%)は、160mmHgです。
2,500m/0.75気圧567mmHgでの大気酸素分圧は、119mmHgです。
低酸素血症を誘発する閾値となります。
簡略に言い切ってしまうと、『2,500mから低酸素血症がおきます。』(注1参照)
2:過換気とアルカローシス
大気中の酸素分圧が低下すると、肺胞気酸素分圧も低下し、血中酸素分圧も低下します(低酸素血症)。
低酸素血症に対して、生理反応として「過換気(過呼吸)」が起こります。
「過換気」によって、肺胞の二酸化炭素(炭酸)をウォッシュアウトすると、結果として血中の炭酸分圧も下がります。(注2参照)
炭酸(酸性成分)が減少すれば、血液が塩基性に移行し、アルカローシス(血液の過度なアルカリ化)を呈します。(注3参照)
3:アルカローシスの症状
アルカローシスは、頭痛・嘔気、不安・焦燥感、テタニー(こむら返り・指の攣れ)、全身倦怠感(動作・歩行困難)などを続発します。
4:高地では、「高地環境、生理環境(休息・食事・排泄)、気温変化(日光暴露・低体温)、疲労(乳酸蓄積)などの健康障害要因」が潜在しています。この障害要因がアルカローシスに重なり、高山病の病態を形成していきます。
呼吸器科としては、「高山病発症の起点」はアルカローシスと考えます。
アルカローシスの予防として、利尿剤「ダイアモックス(アセトゾラミド)」の内服は有効です。
【ダイアモックスの有効限界】
1:標高4,000mまでの通常の高地移動
ダイアモックスは、塩基(重炭酸イオン)の尿排泄量を増やすことで、アルカローシスを予防します。
4,000m(472mHg:629hPa:0.62気圧)くらいまでは、「アルカローシスが代償出来る低酸素血症」なので、ダイアモックスは有効です。
2:標高5,000m以上の高地移動
5,000m(416mmHg:555hPa:0.55気圧)以上では、絶対的な「低酸素状態」です。
(5,000mでは 過換気を併用しても、PAO2は58mmHgであり、低酸素脳症・心不全を合併します)
低酸素血症における第一リスクは脳浮腫・心不全です。
「低酸素血症時の脳浮腫。心不全」に一番有効な治療方法は「酸素投与」です。
登山家が、「ダイアモックスは高山病予防には限定的」と話している理由は、ここにあります。 標高5,000m以上の活動では、限られた装備内で低酸素脳症・心不全の回避が重要になります。
【視点の違いによる高山病の病態】
登山家は山に慣れているため、「ダイアモックス無しで、アルカローシスを予防」できます。
登山家にとって、高山病予防の対象は「浮腫の予防」です。
登山医学・山岳エキスパートのイメージする「高山病」は、浮腫(脳浮腫・心不全)を主病態に考察されています。
一般観光客の高地移動では、「アルカローシス予防」が第一です。
観光登山で、「脳浮腫・心不全を起こす標高」へのアタックはありません。
高山病に関する考察では、「アルカローシス」または「脳浮腫・心不全」のいずれかを軸足にしています。
「どちらを主軸に考察されているか」をきちんと意識しないと、理論が交雑してしまいます。
5,000mでの「嘔気」は、「脳浮腫による中枢性嘔気」を考えます。
3,000 - 4,000mまでの登山で「嘔気」を認めた場合、「アルカローシス(過換気)による嘔気」をまず考えます。
「嘔気・嘔吐・頭痛」などの高山病症状は、「アルカローシス」と「脳浮腫」どちらでも共通する症状です。
この曖昧(あいまい)さが、高山病の病態理論を交雑させています。
健常者の富士登山(3,000-4,000m)では、「脳浮腫」を続発する低酸素血症を認めることは稀です。
一般の観光登山における「高山病予防」は、アルカローシスを念頭に検討する必要があると思います。
注釈
【圧力の単位】
気象用語では、気圧、hPa(ヘクトパスカル)が利用されます。
医療現場では、水銀柱圧mmHg/呼吸器、水柱圧mmH2O/循環器 が、よく利用されます。
単位の変換:1気圧=1,013hPa=760mmHg=1,034mmH2O
【注1:肺胞気酸素分圧】
A:肺胞気酸素分圧PAO2=(大気圧-47:飽和水蒸気圧)×0.21-40:肺胞気二酸化炭素分圧PACO2
2,500mにおける 肺胞気酸素分圧=(570-47)×0.21-40=70mmHg
肺胞気酸素分圧70mmHgは、低酸素血症の閾値です。
【注2:過換気の影響】
過換気をおこなうと、肺胞気の二酸化炭素がウォッシュアウトされて、PACO2が下がります。
通常40mmHgのPACO2を、過換気により20mmHgまで下げた場合は、
a:2,500mにおける通常呼吸:肺胞気酸素分圧=(570-47)×0.21-40=69mmHg
b:2,500mにおける 過換気:肺胞気酸素分圧=(570-47)×0.21-20=89mmHg
(飽和水蒸気圧は、肺胞内湿度99%においては、高度・大気圧に関係なく47mmHgです)
生命活動の代謝に由来する二酸化炭素排泄量は一定であり、通常呼吸のPACO2は 40mmHgです。
過換気によって、極めて効率よく低酸素血症が改善されます。
標高4,000mまでは 過換気に依存して、PAO2を 70mmHgまで維持できます。
【注3:アルカローシスの機序に関して】
低酸素に対応する過換気は、『血液中の酸性成分である炭酸』を低下させ、アルカローシスを誘発します。
アルカローシスを代償するために、腎臓で『アルカリ成分である重炭酸』を尿中に排泄しますが、時間がかかります。
過換気(呼吸代償)と腎代償の時間的なギャップが、アルカローシスを遷延化し、高山病を誘発します。
【付記】
二酸化炭素が、そのまま水に溶けると『炭酸』となりますが、『炭酸』は酸性です。
二酸化炭素が、水に溶け、さらに加水分解され、イオン化した『重炭酸』はアルカリ性です。
温泉で、『炭酸泉:肌に気泡がまとわりつく』と『重炭酸泉:重曹の効果で保温が持続する』の効能が異なる理由は、それぞれの性質が異なるからです。
ふたばクリニック 広瀬久人(2025.12.08)
