馬用の高気圧チャンバー：利点と応用

著：ボニー・V・ビーバー

ボニー・V・ビーバー博士（DVM, DACVB）はテキサスA&M大学小動物臨床科学科の教授であり、米国獣医行動学会のディプロメイトである。米国獣医師会（AVMA）の元会長であり、動物行動学、動物福祉学、獣医学教育の専門家として国際的に知られている。ビーバー博士は数多くの科学論文や教科書を執筆し、現代の獣医行動医学の形成に貢献している。

馬用の高気圧チャンバーは、徐々に現代の獣医学的リハビリテーションとスポーツ医学の重要なツールとなっています。競馬馬やスポーツ馬が調教や競技で直面する高強度のプレッシャーにより、いかに回復を早め、炎症を抑え、組織の修復を促進するかが、馬のブリーダーや獣医師にとって共通の関心事となっています。

高気圧酸素療法（HBOT）は、高圧の環境下で馬に純粋な酸素を供給し、酸素がより効率的に血液や組織に入るようにすることで、治癒環境と全身の健康を改善する。本稿では、馬における高気圧酸素療法の作用機序、臨床的適応、潜在的な効果を体系的に紹介し、馬のリハビリテーションにおけるこの1つの先進療法の応用価値を読者が十分に理解できるようにする。

高気圧酸素療法は馬にどのように作用するか？

酸素の重要性

私たちは皆、酸素が生命維持に不可欠であることを知っているが、馬も例外ではない。それは呼吸だけではない。細胞レベルでは、酸素はミトコンドリアのエネルギー（ATP）産生の鍵となる。十分な酸素がなければ、細胞は正常に働くことができず、筋肉の収縮であれ、神経の伝導であれ、病原体と戦う免疫細胞であれ、影響を受けることになる。負傷した馬にとって、十分な酸素は組織の修復と再生の基礎となる。酸素はコラーゲンの合成をサポートし、創傷治癒を促進し、身体自身の防御機構を強化することができる。

高圧環境下での生理学的効果：

高気圧酸素療法の核心は、高圧環境下で純酸素を吸入することにより、馬体内の酸素濃度を大幅に高めることである。

• 溶存酸素の増加： これがHBOTの最も直接的で重要な効果である。通常、酸素は主に赤血球中のヘモグロビンを介して運搬される。しかし高圧環境では、ヘンリーの法則に従って、より多くの酸素が血漿中に直接溶解する。この血漿中に溶解した酸素は、傷ついた組織や感染した組織の端など、通常は赤血球が到達しにくい低酸素領域に浸透することができる。私は重度の四肢浮腫の症例をいくつか見たことがあるが、従来の治療法では効果が乏しかったが、高気圧酸素の介入後は、溶存酸素の透過性が局所的な低酸素状態を緩和するのに役立ち、その効果は非常に良好であった。
• 血管収縮： 少し直感に反するように聞こえるかもしれない。私たちはもっと酸素が欲しいのではないだろうか？しかし、適度な血管収縮は、実はHBOTの重要な機能である。高濃度の酸素は局所的な血管収縮を引き起こし、損傷部位への血流を減少させる。というのも、血漿中の溶存酸素量は血管収縮の影響を補って余りあるほど十分であり、組織が依然として十分な酸素供給を受けられるからである。この "収縮はするが低酸素にはならない "というバランスは、外傷の初期段階における腫脹のコントロールに非常に有益である。
• 血管新生の促進:高気圧酸素を長期間または繰り返し使用すると、血管内皮増殖因子（VEGF）の放出が促進され、新しい血管の形成、すなわち血管新生が促進される。新しい血管は血行を良くし、より多くの酸素と栄養素を損傷部位に送り込み、治癒過程を早める。
• 抗菌効果： 一部の細菌、特に嫌気性細菌に対する高酸素環境は、直接的な抑制効果を持つ。嫌気性細菌は低酸素環境で繁殖するが、HBOTが作り出す高酸素環境は、その生活環境を直接破壊する。一部の深部感染症や骨髄炎に対しては、高気圧酸素を抗生物質の効果的な補助として使用することで、治療の成功率を高めることができる。同時に、高酸素環境は免疫細胞の機能を高め、体内の感染症の除去を助ける。
• 幹細胞の動員:研究では、HBOTが骨髄からの幹細胞の放出と動員を促進することが示されている。これらの幹細胞は損傷部位に移動し、異なる細胞タイプに分化し、組織の修復と再生に関与することができる。これにより、慢性の変性疾患や広範な組織損傷を持つ馬に、より深い修復の可能性がもたらされる。

馬用高気圧チャンバーの構造と操作：

馬用の高気圧酸素室の設計は、主に馬の大きさと安全性を考慮して、人間が使用するものとは異なっている。通常は大きな円筒形の金属製キャビンで、内部には馬が立ったり横になったり、ある程度動けるだけのスペースがある。キャビン内には専門的な換気システムがあり、圧力、温度、湿度を正確にコントロールしながら純酸素を循環させる。キャビンの外には操作パネルがあり、キャビンの環境や馬の生理学的指標をリアルタイムで監視することができる。

防火システム、緊急減圧弁、24時間体制の獣医師と技術者の監視など、安全が第一です。結局のところ、私たちは高圧の純酸素の環境で働いているのであり、フラッシュオーバーが起きれば重大な結果を招きかねない。そのため、治療の前には必ず厳しい検査と準備を行います。

まとめると、高気圧酸素療法は馬の治療にとって強力なツールであり、急性外傷、慢性疾患、感染症など、さまざまなレベルで馬の回復を早めることが可能で、独自の利点を示している。私見では、これは将来の獣医臨床において非常に有望な分野である。

馬の高気圧酸素療法 どの馬にメリットがあるのか？

私の考えでは、高気圧酸素療法の基本原理は、高濃度の酸素を供給して組織の治癒を促進し、炎症を抑え、感染と闘うことである。そのため、さまざまな分野で応用できる可能性がある。

A.運動器系の負傷：

• 腱や靭帯の損傷：この種の損傷は競走馬やスポーツ馬に非常に多い。高気圧酸素はコラーゲン線維の修復を著しく促進し、浮腫と痛みを軽減することができます。私は、重度の腱断裂を起こした競走馬にHBOTを併用したところ、従来の治療では困難であった、満足のいく回復速度と組織の質が得られたのを見たことがあります。
• 骨折および関節損傷の回復：骨折治癒の場合、HBOTは骨の虚血部への酸素供給を改善し、カルス形成を促進することができる。関節の損傷に対しては、滑膜の炎症を抑え、軟骨の修復を促進する効果があり、特に術後のリハビリではその効果が顕著です。
• 術後のリハビリテーション：術後の馬はしばしば炎症や組織の浮腫に直面する。高気圧酸素はこれらの反応を効果的に抑制し、組織の回復を早め、リハビリテーション期間を短縮することができる。私の経験では、高気圧酸素による術後早期の介入は、馬の長期予後をより良いものにする。
• 馬の慢性疼痛管理従来の鎮痛剤が効かない慢性疼痛に対しては、高気圧酸素が炎症を抑え、局所血液供給を改善することで、時に予期せぬ緩和をもたらすことがある。もちろん、これは包括的な診断および治療プログラムと組み合わせる必要がある。

B.神経系疾患：

• 脊髄損傷からの回復の補助療法：低酸素症や炎症による脊髄損傷に対して、高気圧酸素は神経組織への酸素供給を改善し、二次的損傷を軽減することができる。原疾患を治癒させることはできないが、補助的に神経機能の回復を助けることができる。
• 脳損傷または低酸素脳症：新生児低酸素脳症や外傷による脳浮腫には、高気圧酸素が脳浮腫を軽減し、神経細胞を保護することができる。損傷した脳に「休息」を与えるようなものだ。

C.感染と炎症：

• 難治性の外傷、膿瘍私は蹄の膿瘍の再発に何度も遭遇したが、従来の治療法ではあまり良い結果は得られなかった。高気圧酸素は局所組織の酸素濃度を高め、嫌気性細菌を直接抑制し、抗生物質の効果を高めることができる。高気圧酸素は感染をより効果的に抑制し、創傷治癒を促進することができる。
• 壊死性感染：壊死組織はしばしば低酸素環境を伴う。高気圧酸素は局所の酸素供給を改善し、壊死組織の除去を助け、健康な肉芽組織の成長を促進する。
• 蛇咬傷やその他の中毒事故：組織の低酸素状態と炎症は、いくつかの中毒事象でよくみられる二次的な問題である。高気圧酸素は組織損傷を軽減する補助的手段として使用できるが、緊急解毒治療に取って代わるものであってはならない。
• 消化器疾患：重症の腸炎、特に腸の虚血や炎症を伴う場合、高気圧酸素は腸の血液供給を改善し、炎症を抑えることができる。

D.呼吸器疾患：

主な適応ではないが、高気圧酸素は、重度の肺感染や炎症による急性呼吸困難の一部の症例において、肺酸素化を改善するための1つの補助療法として使用できる。しかし、通常は他の治療法が優先される。

E.その他の用途も考えられる：

高気圧酸素が「持久力の向上」や「疲労回復の促進」につながるかどうかは、まだ研究分野である。高気圧酸素が筋肉の酸素化を改善し、代謝老廃物を除去することで、運動パフォーマンスに好影響を与えるという説もある。しかし、この点に関するエビデンスはまだ十分ではなく、長期的な効果を観察・評価中である。私たちは高気圧酸素療法に前向きではあるが、軽々しく勧めることは決してしない。

馬用の高気圧チャンバーは、急性外傷、腱や靭帯の損傷、術後のリハビリテーションにおいてユニークな利点を示すだけでなく、慢性疾患、感染症対策、神経系疾患においても重要な補助的役割を果たします。安全で効果的な治療法として、高気圧酸素療法は馬のリハビリテーションの可能性を広げ、獣医臨床の新たな方向性を切り開きます。綿密な研究と機器の普及により、HBOTが馬の健康管理の将来においてますます重要な役割を果たすようになると確信する。