2．環境ストレス（1）高地環境、高地トレーニング（Wilber、2008）
⻑距離選⼿が⾏う『⾼地トレーニング』というの は，⾚⾎球やヘモグロビンを増加させ，平地でのマラソ ンに必要な能⼒を向上させるということであり，これは ⾼地で 3 週間以上のトレーニングが望ましいといわれて いる．⼀⽅，『⾼地順化』は，選⼿が平地で発揮できる能⼒を，⾻格筋の酸素利⽤能を⾼めて，平地と同じように 運動できるようにするということである．これは，約 2 週間程度の期間，該当する場所の標⾼かそれ以上の標⾼ の⾼地でトレーニングをすることによって可能とされている（Randal, 2008）．
1）基礎（Powers, 2020）
・標⾼が⾼くなるほど⼤気圧、⼤気密度、酸素分圧（PO2）、気温は低くなる。
・⾼地では⼤気密度が⼩さいために⾛⾏中の空気抵抗が少なくなり、短距離競技のパフォーマンスは影響を受けないか、むしろ向上する。
・⾼地では、PO2 の低下によりヘモグロビン酸素飽和度（%HbO2）や最⼤酸素摂取量（VO2max）が低下し、⻑距離⾛協議のパフォーマンスは低下する。
・ある程度の標⾼（約 4000m）までは、PO2 低下に伴う動脈⾎酸素含量（CaO2）の低下が VO2max 低下の主な原因とされている。それ以上の標⾼になると最⼤⼼拍出量も減少するため、VO2max の低下の割合は⼤きくなる。
・⾼地での最⼤下運動時には、CaO2 が低下し、加えて⼤気 1L あたりに含まれる酸素分⼦の数も少ないため、それぞれに対する応答として⼼拍数の増加と換気量の増加がみられる。
・アスリートが⾼地トレーニングをする際、VO2max の低下率には個⼈差がみられる。この個⼈差は、ヘモグロビン酸素飽和度（%HbO2）の低下の度合いに関連しているとされている。海⾯位においてでさえ、最⼤運動時にはヘモグロビン酸素飽和度の低下がみられるアスリートがいることを思い出してほしい。
・⾼地トレーニングによって VO2max の向上がみられるアスリートと、そうでないアスリートがいる。この個⼈差には、⾼地へ移動する前に⾏っていたトレーニングの程度が関係しているとされている。
・さらに、海⾯位へ戻った後についても、VO2max の向上がみられるアスリートと、そうでないアスリートがいる。その理由の１つとしてトレーニングを実施した標⾼があげられる。⾮常に⾼い標⾼でトレーニングをした⼈は、運動の質が低下してトレーニング量を減らしている状態になってしまうからである。この問題を回避する⽅法として、⾼地と海⾯位でのトレーニングを交互に⾏うことや、⾼い標⾼で⽣活し、低めの標⾼でトレーニングを⾏うことがあげられる。
2）血液学
⾼地への暴露が⾎清 EPO の増加を起こし、その結果として⾎液産⽣とヘモグロビン濃度の増加が引き起こされるという事実に基づいている。多くのコーチおよび選⼿は、これらの⾎液学的な変化が活動筋への酸素運搬能⼒を増加させることによって、選⼿の VO2max を改善させると信じている。

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資料Ⅲ-2-1 酸素摂取量に影響を及ぼす中枢性および末梢性の因子

資料Ⅲ-2-2 生体におけるガス移動を促進する分圧勾配

資料Ⅲ-2-3 平地からエベレスト山頂までの上昇にともなう気圧と酸素分圧の変化

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資料Ⅲ-2-4 エリスロポエチンのメカニズム

3）骨格筋中程度の⾼地への暴露がもたらす重要な⽣理学的適応には、⾻格筋および⾎液における⽔素イオン（H＋）緩衝能の改善がある。⾼地トレーニングによる筋緩衝能の向上を説明する詳細なメカニズムは明らかではないが、クレアチンリン酸（CP）や筋たんぱく濃度、またはその両⽅の変化が関与している可能性がある。⼀⽅、⾎液の緩衝能の改善は、重炭酸塩やヘモグロビン濃度、またはその両⽅の増加によるものと考えられる。

資料Ⅲ-2-5 有酸素性パフォーマンスの向上に寄与する高地トレーニングの生理学的効果のまとめ

334）生理学的な適応i）動脈血酸素飽和度（Sao2）
資料Ⅲ-2-6 標準的な血液の酸素解離曲線とその表ⅱ）最大酸素摂取量
資料Ⅲ-2-7 急性高地暴露が動脈血酸素飽和度へ及ぼす影響

資料Ⅲ-2-8 標高 362m から 2286m の疑似高地への急性暴露が VO2max に及ぼす影響34

資料Ⅲ-2-9 高度の上昇にともなう%VO2max の低下

資料Ⅲ-2-10 体力レベルが VO2max 低下に及ぼす影響35

資料Ⅲ-2-11 高地暴露がトレーニングされた持久系選手の VO2max に及ぼす影響

36ⅲ）有酸素性パフォーマンス
資料Ⅲ-2-12 高地における連続的な身体的応答として、有酸素性パフォーマンスおよびトレーニング許容量の低下が生じる

資料Ⅲ-2-13 異なる標高での男子マラソン最高記録

資料Ⅲ-2-14 標高 4000m までの高地環境が 100m 走からマラソンまでの総速度に及ぼす影響37

資料Ⅲ-2-15 高地環境が自転車競技における 1 時間タイムトライアルのパフォーマンスに及ぼす影響

資料Ⅲ-2-16 高地順化した自転車競技選手と順化していない選手の 1 時間走記録に及ぼす高地環境の理論的影響

資料Ⅲ-2-17 2002 年ソルトレイクシティオリンピックにおけるスピードスケート種目の結果

38ⅳ）トレーニング許容量
資料Ⅲ-2-18 高地暴露が持久系選手の持久性パフォーマンスに及ぼす影響

資料Ⅲ-2-19 標高が長距離選手の絶対的トレーニング強度に及ぼす影響

ⅴ）無酸素性パフォーマンス
資料Ⅲ-2-20 高地暴露が非鍛錬者および鍛錬者の無酸素性パフォーマンスに及ぼす影響

ⅵ）心血管系応答
資料Ⅲ-2-21 平地に対する急性高地暴露による心血管系応答

39ⅶ）換気応答ⅷ）呼吸と尿による水分喪失ⅸ）血中乳酸応答と酸―塩基平衡ⅹ）糖質利用（糖質代謝）ⅺ）鉄代謝
資料Ⅲ-2-22 高地トレーニングが赤血球量に及ぼす影響ⅻ）ストレスホルモン応答：コルチゾールxⅲ）免疫機能
資料Ⅲ-2-23 高地滞在と感染症の罹患xⅳ）酸化ストレス

40xⅴ）交感神経系：エピネフリンとノルエピネフリン
資料Ⅲ-2-24 急性低酸素暴露と血漿ノルエピネフリンの増大との関係xⅵ）骨格筋アデノシン三リン酸化酵素xⅶ）身体組成xⅷ）高地における女性特有の生理学的応答xⅸ）睡眠障害ⅱx）急性高山病ⅱxⅰ）高地における鎌状赤血球形質と運動ⅱxⅱ）認知機能41

（2）寒冷環境（Powers, 2020）
1）基礎・低体温症は、周囲温度、湿度、風邪、浸水、断熱要因（皮下脂肪、衣服）、熱産生による影響をうける。
・風速冷却指数は、皮膚の体感温度が風によってどのように低下するかを示し、無風環境と比べて対流による熱損失が増加する様を表す。
・空気にさらされるのと比べて、水の場合は同じ温度であっても対流による寝る損失が 25 倍も速い。
・皮下脂肪は重要な「自然断熱材」であり、冷たい水に浸かったときの急速な熱損失を防いでくれる。
・衣服は皮下脂肪の断熱効果を拡張するもので、その断熱性は clo（クロー）単位であらわされる。1clo とは、気温 21度、相対湿度 50%、空気対流速度 6m・min-1 の環境で剤姿勢をとっているときに、深部体温を一定に保つために必要な断熱性である。
・運動時には深部体温を維持するのに必要な断熱性は少なくなる。なぜなら代謝性熱産生が深部体温の維持に貢献するからである。運動時は衣服を何枚か重ね着しておけば、体温が上がった時に 1 枚ずつ脱いで断熱性を少なくすることができる。
・寒冷暴露により熱産生は増加し、それに伴う VO2 の増加は体脂肪率と負の相関をもつ。冷たい水に浸かったとき、女性は男性よりもふるえが起きるまでの時間が長くかかり、VO2 の値も低い。そのため、女性は男性よりも体温低下が早く進行する。
・軽度の低体温症の場合：患者を風邪、雨、寒さから避難させる：濡れた衣服は脱がして、乾いた衣服を着せる：隊幹
部と熱を体内へ運びやすい部位のみを温める：暖かい飲み物や食べ物を与える。
・中度／重度の低体温症の場合：軽度の低体温症と同じ手順に従うほか、バイタルサインをチェックし、救急車を手配して医療機関へ搬送する。
資料Ⅲ-2-25 低体温症に関連する要因
断熱要因
⽪下脂肪
⾐服
濡れているか乾いているか

環境要因
周囲温度
空気か⽔か⽔蒸気圧
⾵

低体温症
個⼈の特性
年齢
性別

熱産⽣

資料Ⅲ-2-26 低体温と症状
軽度の低体温症
35 度：最大のふるえ
34 度：記憶喪失、判断力低下
中度の低体温症
33 度：運動失調、無感情
31 度：ふるえが止まる、瞳孔散大
29 度：意識不明
重度の低体温症
28 度：心室細動
26 度：痛みへの反応なし
24 度：血圧低下、徐脈19 度：平坦脳波13.7 度：成人が生還できる最低体温42

資料Ⅲ-2-27 風速冷却温度のチャート

資料Ⅲ-2-28 水温が船の沈没被災者の生存に及ぼす影響

資料Ⅲ-2-29 低体温症への対応
軽度の低体温症
・濡れたり湿ったりしている衣服は脱がす
・暖かいか空いた衣服や毛布で体を頭から包んで保温する。
・風や雨が防げる暖かい場所へ移動させる。
体幹太、熱を体内へ運びやすい部位（脇下、胸壁、鼠径部）のみを暖める。
6～8%の糖質を含む、アルコールの入っていない暖かい飲み物や食べ物を与える。
中度／重度の低体温症 ・心肺蘇生が必要かどうかを判断し、救急車を手配する。
・濡れたり湿ったりしている衣服は脱がす
・暖かい乾いた衣服や毛布で体を頭から包んで保温する。
風邪や雨が防げる暖かい場所へ移動させる。

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