気象と喘息の関連をさぐる
伊東繁（東京勤労者医療会東葛病院）

摘要
気象の変化が生体に及ぼす影響についての研究は、ヒポクラテスの時代から行われてきた。古代からの直感的な観察方法から、技術の進歩に伴い、近年に到っては、さまざまの科学的研究手段を用いた方法が採用されるようになってきた。その中で、多くの疾患が気象病と称されるようになり、疾患の発症あるいは増悪に気象条件の変化が関与することが解明されるようになってきた。気管支喘息は、気象病の代表ともいえる疾患であり、その発症と気象条件の変化と関連については古今東西で多くの研究がなされてきた。しかし、それらの研究結果を概括すると、未だに十分な解明には到っていると考えられない。十分な解明がなされていない主な理由と考えられるのは、個々の研究者により研究方法が異なり、異なった結論が導きだされ、相互の比較検討も困難であるという事情がある。また、パラメーター数や、サンプルの数が少なくて、そこから一定の結論を出すことが無理があると考えられるような研究結果もある。
ある一地方の気管支喘息の年間の発症頻度を経年的にみると、驚くほどの規則性がある。このことは、研究方法の選択により、必ず解明できるものであることを示していると思われる。
気象学の発展に伴い、医学気象学も脚光を浴びつつあるが、より緻密で客観性をもった研究方法により、これまで未解明のものが明らかにされるようになることが期待される。それらの成果の上に、例えば、実用的な喘息予報も可能になるものと思われる。
キーワード：気温変化、気象要因、喘息発作、喘息予報、台風

１．はじめに
古来、生体は自然環境からの影響を受け、その中で自己のホメオスターシスを維持していることが観察されている。
そして、自然環境の変化、とりわけ気象条件の変化が、疾病の発症、再発、あるいは増悪をもたらすことがしばしばあることも知られている。
すでに紀元前６〜５世紀のころ、自然哲学者の中には医学に関心をよせるものが少なくなく、医学の合理的研究に力を尽くすものがあらわれてきた。
ヒポクラテスが代表的な医学者であり、今日、西洋医学の祖と称されている。彼はその業績「ヒポクラテス全集 Corpus Hippokraticum」の中で「人の体は火、水、空気、土の４元素より成り、生活はこれらに相応する血液、粘液、黄胆汁、黒胆汁の４者によって行われる。これらの４液の調和が保たれていれば人は健康であり、不調和のときは病気である」と述べた。

さらに「空気、水、場所について」の中では、気候、風土が生体にどのような影響を及ぼすかについて、多くの観察結果を述べている。
「この町では、水は豊富で塩気があり、そして当然地表の近くにあり、夏には暖かく冬には冷たくなる。そして住民は水分が多くて粘液の多い頭をしており、彼らの腸は頭から粘液が降りて来るために、しばしば下痢をおこすことになる。‥‥
また、風土病は次のものである。まず女性は、病気がちで下痢その他をおこしやすい。それから、多くが生まれつきではないのに不妊になったり、頻繁に流産したりする。また小児は、痙攣や喘息の発作を起こしたり、小児病を引き起こすものであって神聖病であると信じられている病気にかかりがちである。また、男性は、赤痢、下痢、おこり、冬期の長期的熱病、たくさんの湿疹、および痔出血にかかる。‥‥」
このような記述は我が国の古書にもみられることがある。
やがて、かつては感性的に捉えられていた気183

伊東：気象と喘息の関連をさぐる候、風土と疾患との関係が、近代になると、気象病、あるいは風土病と言われるようになり、それらの関係を科学的に解明する試みが行われるようになってきた。

２．気象病
さまざまの疾患の中で、気象の変化と連動して症状がおこったり、病状が悪化したり、あるいは逆に軽快するようなものを気象病（meteorotropicdiseases）と称する。近年の都市化、工業化に伴う大気汚染などの気象環境の人為的修飾に由来する疾患も、広義の気象病と考えてよい。表１に示すものが、de Rudderの分類による気象病である１）。
この他に、気管支喘息、蕁麻疹、湿疹、座骨神経痛、顔面神経麻痺、脳血栓、腸閉塞、腸重積、ベーチェット病などが、気象の変化がそれらの疾患の症状の悪化や誘発に関与すると考えられている。
ところで、一言で気象病と述べても、個々の疾患に及ぼす気象の影響はさまざまである。気象条
件そのものが、多くの要因から成り立っているものであり、個々の要因の変動、また、それらの組み合わせ、更には時間的な経過の中での、ダイナミックな変化、また、大気汚染などの気象環境の人為的修飾をも考慮に入れれば、さらに複雑なパラメタ−を解明していかなければならないことになり、ヒポクラテスの観察したような素朴な現象的な捉え方では、到底、その本質を解明することはできない。
これまでに気象病としての個々の疾患の解明が試みられてきた。中にはおおかたのコンセンサスの得られているものもあるが、必ずしもそうではなく、ある疾患の悪化の条件としての気象要因の表１

３．喘息発作に関わる気象条件の研究
気管支喘息は、気象病の代表的疾患と考えられているが、諸家の報告を検討してみると、発症、症状の悪化をもたらす気象要因について、ほとんど一致した見解のないことが明らかである。
Girshら ２）は、フィラデルフィアにおいて喘息患者の疫学調査を行った。結論として、気圧が1,020 mb以上のときに有意に喘息発作が多くみられると述べた。彼らの報告では、気温、湿度、風速、風向などの要因との関係については触れられていない。
Salvaggioら３）の観察では、ニューオーリンズでは９月から 11 月にかけて喘息発作の好発時期があり、気象条件を分析してみると、最低気温が45 ℉以下、相対湿度が 45 ％以下のときの有意に患者の病院受診が多く、気圧との関係では有意性はみられなかった。
Richardsら４）は、ロスアンゼルスでは気温や湿度の低下が気管支喘息患者の救急外来受診頻度に有意の相関関係を示したが、風速や降水は相関しないという分析結果を述べた。彼らは多変量解析によって分析したのであるが、個々の気象要因の発作との関連における重みについては特に言及してはいない。
さらに、Piccoloら ５）のバヒア・ブランカ（アルゼンチン）での観察では、気温、湿度、気圧の低下と発作の頻度とに有意の相関関係がみられた。
彼らの分析においても、個々の要因と受診頻度との相関関係を述べているのみで、各気象要因の間の重みについては述べていない。
我が国においてもいくつかの優れた研究報告

気象変化（Wettersto'' rung）によって誘発される疾患（de Rudder-鳥居）.

確証されたもの天気病（Wetterschmerzen）

確からしいもの
喉頭クループ

疑わしいもの真正癲癇

リウマチ、外傷、神経疾患などの

肺炎

ジフテリア

慢性組織障害における疼痛

子癇

猩紅熱

外傷性癲癇

小児麻痺

心臓、循環器障害
肺栓塞、脳出血、心筋梗塞、狭心症

急性虫垂炎

急性心臓死

喀血

結石症
胆石症、尿路結石
急性乳児テタニー
急性緑内障
感冒
神経障害（自殺を含む）
死亡（すべての場合を含む）

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捉え方に異なった意見の存在するものも多い。

地球環境 Vol.８ No.２，183−192（2003）があるので、それらのいくつかについて触れておく。
川上 ６）の報告は比較的初期のものである。彼
は、喘息患者の臨床記録と気象要因（気圧、日平
均気温、水蒸気圧）および気象図の観察から、発作極大のおこる時の気圧配置は①吹き出しがあってから２〜３日後の型、②鯨の尾ひれ型、③気圧の谷型、④北高型、⑤台風の来襲前の型、⑥移動性高気圧通過前の型などが観察されると述べた。
彼の観察は１症例の観察に基づくものであった。
また、気象図の分析という、主観の入りこみやすい分析方法となっていた。
笠井ら７）は、発作と天気図上の気圧配置との関係を分析し、①移動性高気圧の接近と共に発作が増加し、通過後は急激に減少する。②前線もし
くは低気圧が本邦南岸に停滞する間は発作は減少し、低気圧が南下して高気圧に覆われると急増する。③台風の通過前、北方高気圧の勢力下において発作が増加し、台風が接近して風雨が強くなると発作が急減する、と述べた。
後述するように、笠井らはこの知見から喘息予報の可能性についても述べた。
この方法も、実際の天気図をいくつかのパターンに分けるという手法であり、客観性において疑問を残すものとも考えられた。
島貫８）は問診調査により、寒冷、湿潤、寒冷前線などが発作の誘因になったとし、とりわけ寒冷を誘因と指摘したものが35.0％の高率を示していたと述べた。彼の方法も、問診という主観的な要因の入り込みやすい方法に基づいていた。
また、石崎ら９）は、喘息発作曲線と気象要因曲線の一致度をみるという方法を、移動 15 日平均値法による喘息発作発現数の日変動の解析という方法を用いて行った。これによると、気圧が前日より上昇する日に発作の増加を認め、さらに前表２日と比較して気温の低下が日平均で３℃以上の場合に著増した。このような条件を満たすのは、夏から秋への端境期であることが示された。彼らの分析は、患者の記録した喘息日記を基本としており、主観的判断の入り込む余地はあるものの、述べ545人という症例数からある程度の客観性が付与されていたものと考えられる。また、移動 15日平均値法という、個別の変動の平均化の工夫がなされている。しかし、この分析も個々の気象要因と喘息発作との関係を観察しているものであり、各要因間の重みの比較は行われていない。
伊東ら10）は、救急外来を受診した患者の日毎の受診頻度と気象要因の関係を多変量解析で分析し、患者受診頻度と有意に相関関係を示した気象要因は平均気温、蒸気圧、相対湿度、平均風速の４つの要因であり、海面気圧、雲量、降水の３つの要因は有意の相関関係を示さなかったと述べた。
さらに、気温の変化のみを単独で分析してみると、短時間に急速に気温が低下した時に発作が起こりやすいと述べた（表２）。
これらの報告を概括すると、報告者ごとに分析方法が異なるため、単純に結果の比較を行うことができない。また、気温や相対湿度はおおむね低い方に発作がおこる頻度が高く、気圧は高い方に発作頻度が高いという報告が多いが、逆に気圧の低い方に発作がおきやすいとするものもある。
さらに、それぞれの報告には、地域の特殊性というものも根底にあるため、単純に同じ次元で比較することはあまり意味がないが、気管支喘息を気象病という観点から１つの疾患単位としてとらえるなら、その発作のおこりかたは共通の気象条件が関与すると考えても不自然ではないと思われる。

気温変化と気管支喘息発作.

185伊東：気象と喘息の関連をさぐる

４．台風と気管支喘息発作
喘息の診療の場において、しばしば患者から、台風通過時に症状が悪化するという訴えが聴かれる。
島貫 ８）の報告によると、喘息発作の誘因のうち 15 ％を台風が占めていた。詳細は不明であるが、患者の訴えに基づく疫学調査の結果と考えられる。
これに対して村山ら11）は、1978年から1994年までの 17 年間、東京から 300 km以内の範囲を台風が通過したことによる喘息患者の症状悪化の状態を、通過の５日前から５日後まで、東京都全地域での発作による救急車利用者数で測定した。それによると、台風の接近および通過による患者数の大きな変動はみられなかった。しいてあげれば、台風の通過した翌日に患者数がやや減少する傾向がみられたことであった（図１）。しかし、台風の中心が東京の西側を進んだ場合のみ、通過当日に患者数の若干の増加がみられた。
台風の中心気圧の高さと患者数の変動をみても、気圧の高低と患者数の多少との間に有意の相関関係はみられなかった。
この結果からは、台風の接近時に喘息発作が有意に多発する、あるいは症状が悪化するという説は支持されないものと結論づけられる。したがって、なぜ喘息発作と台風との関係がとりざたされるのかについての説明は不明である。

５．人工気象室による観測
気象条件を人為的に操作することによって、ひとつひとつの気象条件の喘息発作におよぼす影響

図１

186

台風の通過と気管支喘息.

を観測できるという発想から、人工気象室を利用した研究も行われている。
寺道らの報告 12）−14）によると彼らは、温度、湿度、気圧を自由に設定できる人工気象室を用いて、どのような気象環境が喘息患者の症状発現に関与するかを調査した。非発作時の喘息患者 59人を対象として、59回の入室実験を行った。
室内の条件設定は、①気圧を 50 mb上昇、気温を 10 ℃下降させるグループ、 23 例、②気圧を50 mb下降、気温を 10 ℃下降させるグループ、
16 例、③気温のみ 10 ℃下降させるグループ、７例、④気温のみ 20 ℃下降させるグループ、 13 例であった。１時間かけて徐々に気象条件を設定値まで変化させた。
FEV1値は、①、④グループでは設定値変更前後で有意の差はなかったが、②グループにおいては設定値変更後、 73 ％が減少した。血中コルチ
ゾール値は、①、②、④グループで、設定値変更後、有意に低下した。血中C-AMP値は、②グループで有意に低下した。反対に、温暖、気圧の上昇はFEV1値を上昇させることが示された。
この研究では、気温の低下と気道の閉塞との関係が指摘され、前述されるような自然の観察における結果で、特に気温との関係が指摘されるものとなっているのは興味深い。
これらの観察から今後の課題としては、地理的条件の異なる複数の地域において、同一の条件下にデータを収集し、分析することが重要であり、その結果としてより客観性のある因果関係が見い出されるものと思われる。
さらに、より厳密な検討を行っていくうえで必要と考えられることは、喘息症状の時間的な推移を可能な限り正確に記録する、統計処理の工夫を地球環境 Vol.８ No.２，183−192（2003）

行い、喘息症状、治療内容を数量化することにより客観的評価を可能とするようにする、個々の気象要因のみでなく、各要因の組合わせ、相互の関係、またその時間的推移を考慮した検討を行う、などの配慮が必要と思われる。
また統計処理の方法として、Kamakuraら 15）が応用しているような点過程モデルによる方法の採用を検討することも必要と思われる。

間有効なのか、というような時間の考慮は全くされていない。さらに、現在の天気図の気圧配置が近付いてくるものか、遠ざかっていくものか、あるいは停滞しているものかによって、生体に及ぼす影響は異なったものとなるはずである。さらには、気象要因としては気圧のみがとりあげられているが、これまでみてきたように気圧の変化は喘息の悪化と無関係という報告があり、一方気温の変化が密接に関係するという報告もある。

６．喘息予報の可能性について
７．筆者らの方法
気管支喘息発作の消長が気象条件によって規定されるならば、またそれが、過去の気象条件によって喘息症状に変化がもたらされるといった一定のタイムラグがあるなら、ある気象条件の分析から、近い将来の喘息発作の起こりやすさについての予測が可能となるはずである。
このような考え方に基づいた喘息予報の試みは、これまでにも行われてきた。
笠井ら16）は喘息患者の発作記録をもとに、発作日とその前後の気象との関係を調べた。そして、発作の起こりやすい日の気圧配置を天気図上で９つの型に類型化した。
予報にあたっては気象側から、毎朝９時の天気図をみて、その日は発作が「起こりやすい」「起こりにくい」「非常に起こりやすい（起こりにくい）」を予報し、医師側は患者集団の発作の実情を調査して予報との対応を確かめた。
1996 年から 1997 年にかけての約１年間と 1970年から 1971 年にかけての約１年間の２回、予報を行った結果、前者の的中率は63.4％、後者の的中率は68.5％であった。
この方法については、天気図の類型化という一見容易そうにみられる作業が必ずしも容易ではな
く、経験や勘に頼るという側面が否定できない。
また、現在表示されている天気図がどのくらいの
表３

筆者らの方法について、やや詳細にみておく10）。
1984 年から 1986 年までの３年間にわたり、東京都内の病院に気管支喘息発作のために受診した
頻度と気象要因との間の関係を調べた。
気象要因の分析には、東京地方の１日の海面平均気圧、平均気温、平均相対湿度、平均蒸気圧、平均風速、平均雲量、降水の７つの要因を用いた。
個々の気象要因を独立変数とし、それぞれにつき、気圧は1,013 mb以上と未満、気温は15℃以上と未満、湿度は65％以上と未満、蒸気圧は13 mb以上と未満、風速は3.5 m/sec以上と未満、雲量は75 ％以上と未満、降水は有と無の２つのカテゴリーに分類した（表３）。
患者の受診頻度を従属変数とし、便宜的に個々の日の受診数によって分類した。すなわち、１日あたりの平均受診者数が約２人であることにより、２人と３人の間に境界を設定し、１日の受診人数が３人以上の高頻度群の日と２人以下の低頻度群の２つのカテゴリーに分類した。
患者受診当日の気象状況と受診頻度との相関をみる場合をLag 0 、受診１日前の気象状況との相関をみる場合をLag 1 、受診２日前の気象状況との相関をみる場合をLag 2 というように定義を与えた。

判別のための基準.

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伊東：気象と喘息の関連をさぐるデータの解析には、多変量解析システムプログラム（数量化理論第Ⅱ類）を用いた。
個々の気象要因と受診頻度との関係をみると、高気温、高蒸気圧、高湿度、低風速の４つの要因がそれぞれ独立して、高受診頻度と有意の相関を示した。気圧、雲量および降水についてはいずれも有意の相関を示さなかった。
気象要因と受診頻度との関係の時間的ずれについて、Lag 3 からLag 0 までについて検討したものが表４である。気温と蒸気圧はLag 3 からLag 0 まで常に受診頻度との強い相関関係を示し、相関順位も１位ないし２位の位置を占めていた。湿度、風速もLag 3 からLag 0 までそれぞれ有意の相関関係を示していた。
多変量解析による分析では、まず受診頻度に及ぼす影響力の度合に応じて各気象要因に一定の得点（カテゴリースコア）を与えた（表５）。これに基づいて、個々の受診日における気象要因の組合せに応じてカテゴリースコアの和によって表される点数（サンプルスコア）を求めた。ここにおいては、個々の気象要因におけるカテゴリースコアの絶対値の和（レンジ）の大きさが受診頻度に及ぼす影響力の重みを表す。
このようにして求められた１年間のサンプルス
コアを 10 段階のランクに分け、度数表に示すと表６のようになる。
これにより、縦軸を累積構成比、横軸をサンプルスコアとするグラフを画くと図２に示すようになり、判別的中点（高受診頻度群の累積グラフ曲線と低受診頻度群の累積グラフ曲線との交点）におけるサンプルスコアが求められる。

表４

188

気象要因と患者受診頻度.

この判別的中点より大きいサンプルスコアを得た場合を高頻度群と仮定し、判別的中率が算定される。図２では、判別的中率は63.6％となった。
同様の操作をLag3からLag-2までについて行ってみると、表７に示すように、Lag 2 およびLag 1においてそれぞれ68.5％という最も高い判別的中率を示し、１日前あるいは２日前の気象条件が喘息発作の発症に強い影響を及ぼしていることがうかがわれた。
この結果から、１日前の気象条件を知ることにより、翌日の喘息発作の起こりやすさを予測するという喘息予報が可能であるという結論に至った。

８．実際の喘息予報
この予備的研究を基にして、 1990 年に喘息予報を行った。
基礎データは 1983 年から 1989 年までの気象条件のデータと、この７年間の喘息患者の受診記録で、前述のように７年間のカテゴリースコアと判別的中点を計算し、前日の気象要因から算出されたサンプルスコアがこの判別的中点をこえた場合、翌日の喘息発作が起こりやすいと予測し、サンプルスコアが判別的中点をこえなかった場合に翌日の喘息発作が起こりにくいと予測した。
この予測は、病院の小児科外来待ち合い室および小児科医局に掲示し、喘息患者や当直医に情報提供を行った（図３）。
１年間の予測を行った結果、予測と実際の受診頻度との合致率は63.6％であった。

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表５

表６

カテゴリースコア一覧（1986年、Lag0の場合）.

サンプルスコア10段階ランク一覧.

図２

判別グラフ.

189伊東：気象と喘息の関連をさぐる

表７

図３

判別的中率とタイムラグの関連.

タイムラグ

判別的中率(％)

Lag3

63.8

Lag268.5

Lag168.5

Lag063.6

Lag-1

63.7

Lag-262.5

喘息予報の実際.

９．喘息予報のオンライン化の試み
筆者の行った喘息予報は基礎データが７年分のものであり、また地域的な広がりという点で必ずしも十分なものといえない。実際、各地の喘息発作の年間を通した発症状況をみると、北海道と東京は似たような発作の起こり方を示す

190が、沖縄の場合はかなり異なった起こり方を示している（図４）。
したがって、より精度の高い予報を行うには基礎データの蓄積と、より多くの地域の情報を集積し、多面的な分析を行うことが必要と考えられる。
現在、関東地方での地域限定の喘息予報を行う試みがなされている。将来的には日本全土をいくつかのブロックに分けたかたちでの喘息予報が可能となると考えられる。

10．ドイツの医学気象予報について

1970年の「医学のあゆみ」に籾山政子らが「ハンブルグの 医学気象予報 について」と題して、当時の西ドイツのハンブルグで行われていた医学気象予報についての紹介を行った17）。
この医学気象予報はハンブルグの気象台の中で、気象学者、物理学者、医学者から構成される研究グループによって行われてきたもので、1890年から1950年までの60年間の統計から、中部ヨーロッパにおける天気状態の出現頻度を算定し、これと疾病の発症、増悪との関係を分析したものが基礎になっているという紹介であった（図５）。
当時は病院から気象台に電話で問い合わせることによって予報の情報が得られるようになっていたという。
現在はインターネットでどこからでもアクセスが可能である。およそ 30 の疾患についてドイツ全土を６つの地域に分けて、それぞれの地域向けの予報を行っている。無症状から重症まで、４段階にわかれている（図６）。ただし疾患の中に気管支喘息は含まれていない。

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図４

図５

喘息発作の年間推移の地域差.

ドイツの医学気象予報の概念図.

191

伊東：気象と喘息の関連をさぐる

図６

Net上の医学気象予報.

参考文献
１）佐々木隆（1982）現代の気象テクノロジー．健康と気象. 100p．
２）Girsh, L. S. et al.(1967) A study on the epidemiology
of asthma in children in Philadelphia．J. Allegy, 39: 347-357．

1077-1083．
11 ） 村山貢司（ 1997 ）台風通過時の喘息患者数の変動，公害健康被害補償予防協会委託業務報告書（１−Ｂ）気管支ぜん息に対する各種療法，増悪回避策に関する研究報告書，129-137．

12 ） 中野猛夫ら（ 1978 ）小児気管支喘息発作と気象

３）Salvaggio, J. et al.(1970) New Orleans asthma．Ⅱ．との関係，こども医療センター医学誌，７：

Relationship of climatologic and seasonal factors to326-337．
13 ） 寺道由晃ら（ 1980 ）神奈川県立こども医療セン

outbreaks, J. Allergy, 45 : 257-265．
４）Richards, W. et al.(1981) Los Angeles air pollution
and asthma in children. Ann. Allergy, 47 : 348-354．
５） Piccolo, M. C. et al.( 1988 ) Outbreaks of asthma
attack and meteorologic parameters in Bahia
Blamka, Argentina, Ann, Allergy, 60 : 107-110．
６）川上武（1959）気管支喘息発作と気圧配置との関連，日本臨床，17：406-412．
７）笠井和ら（1962）小児の喘息発作と気圧配置，

東京女医大誌，32：397-409．
８）島貫金男（1978）小児気管支喘息の疫学，小児科
Mook No. 2，pp.6-15．
９）石崎達ら（1974）気管支喘息発作と気象要因のター人工気象室制作経過記録，こども医療セン
ター医学誌，９：321-325．

14）勝呂 宏ら（1985）アレルギー性疾患検査法．気象．アレルギーの臨床，５：1201-1204．
15） Kamakura, T. et al.(1985) Point process model inasthma attacks for assessing environmental risk
factors. Environmental Health Perspectives, 63 :203-210．
16）笠井 和ら（1980）喘息発作の予報とその応用，小児科 MOOK No.14，186-196．
17）籾山政子ら（1970）ハンブルグの 医学気象予報について，医学のあゆみ，73：407-414．

解析，アレルギー，26：55-59．

10 ） 伊東繁ら（ 1989 ）気管支喘息発作と気象因子との関連について−多変量解析（数量化理論第Ⅱ類）による分析−，アレルギー， 38 ：192

（受付2003年10月８日、受理2003年12月２日）