血圧制御における住宅の役割:日本のスマートウェルネス住宅調査からのエビデンスのレビュー

 日本におけるスマートウェルネス住宅調査のレビュー論文であり,介入試験の総括である.短期的には断熱改修により血圧が低下したことを示している.長期コホートについては今後データを収集する予定だそうであるが,エンドポイントに死亡を設定していないのが悔やまれる.英国の統計では死亡統計も検討しており,まさに全省庁を跨いだ介入プログラムの効果を検証する体制が整っている.日本も見習ってほしい.

 前回は屋内温度変化と血圧変動との相関関係を見た.今回は介入試験の結果を示しており,非無作為化比較試験であるためエビデンスレベルとしては低いものの,因果関係に迫る内容である.

 Role of housing in blood pressure control: a review of evidence from the Smart Wellness Housing survey in Japan Hypertens Res. 2023 Jan;46(1):9-18. doi: 10.1038/s41440-022-01060-6.から本文は読める.読みやすい英語であり,原文のまま挑戦しても問題ない.

要約

 現在の高血圧予防対策は,生活習慣の改善ばかりが強調されている.近年,WHOの「住宅と健康」ガイドラインの発表と並行して,生活環境の改善が注目されている.我々は,住宅の温度環境と血圧の関係を実環境で定量的に評価した.日本全国を対象とした前向き介入研究(スマートウェルネス住宅調査)を非無作為化比較試験として実施した.介入方法は,住宅の断熱改修である.参加者の募集は,全国47都道府県の建設会社が行った.2014~2019年度の各冬季(11~3月)に,介入前後2週間,リビング,脱衣所,寝室の床上1.0mにおける家庭血圧と室内温度の計測を行った.2022年7月現在,2500世帯以上,5000人以上の参加者がデータベースに登録されている.その結果,(1)日本人の約9割が寒い家(室内最低温度18℃未満)に住んでいること,(2)室内温度は家庭血圧と非線形に関連していること,(3)朝の収縮期血圧(SBP)は夜の収縮期血圧よりも室内温度の変化に敏感であること,(4)特に高齢者と女性で収縮期血圧が室内温度の変化の影響を受けること,(5)室内温度の不安定性は大きな血圧変動と関連していること,(6)断熱改修介入は特に高血圧患者で有意に家庭血圧を低下させることが明らかになった.生活環境による血圧低下効果は,生活習慣によって達成可能なものと同等であることを提案した.

Graphical Abstract Hypertension and cardiovascular diseases are not only lifestyle diseases but also life-environment diseases.
Graphical Abstract 高血圧や循環器疾患は,生活習慣病だけでなく,生活環境病でもある.

導入

 冬季超過死亡率(EWM)は,冬季に死亡率が著しく増加することを意味し,公衆衛生における世界的な問題である [1, 2].しかし,ヨーロッパ [3,4,5] ,米国 [6,7] ,アジア [8,9] の研究では,逆説的に,冬の気候が穏やかな地域ほど冬季超過死亡率が高いことが報告されている.この理由として,これらの地域の家屋が冬の条件に対して十分な備えがなされていないことが考えられる.冬季超過死亡率の半分以上は心血管疾患(CVD)が原因であり [10],この現象の一部は寒さによる高血圧に起因している.

 高血圧は自覚症状がほとんどないため,「サイレントキラー」と呼ばれている [11].実際,多くの高血圧患者は自分の高血圧を自覚していない [12] .降圧剤に依存するだけでは不十分であり,高リスクの戦略である.より良い戦略としては,全人口の血圧を望ましい方向に変化させることであろう.しかし,既存の人口戦略は,身体活動,食事,喫煙,飲酒などの生活習慣の改善ばかりが強調され,住宅の温度環境の改善は無視されてきた.

 2018年,WHOは「室内低温と断熱」に着目した「住宅と健康」ガイドラインを発表した[13].ガイドラインは,エビデンスの系統的レビューに基づき,室内温度の低さが血管収縮(高血圧の危険因子として知られている)につながる可能性があり,既存の住宅に断熱材を後付けすることで室内温度の低さが健康に及ぼす悪影響を軽減できるとし,室内温度の最低値を18℃とすることを推奨している.ガイドラインでは,最低室内温度の一般的な目標値として18℃が適切であるか,あるいはこの目標値は集団によって異なるべきかどうかを確立するための研究を求めている.また,ガイドラインは,断熱された住宅に住むことが健康上の結果に及ぼす影響について,さらなる証拠を得ることが望ましいと強調している.

 このような背景から,我々は,住宅の室内温度や断熱改修による健康への影響を定量的に評価するため,日本全国を対象とした前向き介入試験「スマートウェルネス住宅(SWH)調査」を開始した.

スマートウェルネス住宅の調査設計

 スマートウェルネス住宅調査は,短期的視点と長期的視点で用意された2つの検証パターンで設計された(Fig. 1).調査は2014年冬から開始し,後述の「断熱前・断熱後調査」で使用する全データを収集した.建設会社が全国47都道府県で参加者を募り,2022年7月時点で2500世帯以上,5000人以上の参加者がスマートウェルネス住宅調査データベースに登録されている.

Fig. 1 Overview of the Smart Wellness Housing survey in Japan †FY indicates fiscal year
Fig. 1 日本におけるスマートウェルネス住宅調査の概要 †FYは年度を表す

(1)断熱前と断熱後の試験【大学病院医療情報ネットワーク臨床試験登録(UMIN000030601

ネットワーク臨床試験登録(UMIN-CTR)試験番号:UMIN000030601].

 この試験は,断熱改修を行うか否かの参加者の選択によりグループを分類した非ランダム化比較試験である.この介入には,外壁,床,屋根の断熱工事,単層ガラスから二重ガラスへの交換,窓枠の交換など,様々な治療が含まれる.改修後の断熱性能は,日本の「長期優良住宅の普及の促進に関する法律」のS基準(長寿命な新築優良住宅とほぼ同等)またはA基準(S基準より低いが,安定した性能向上が期待できる)を満たすように設定された[14].本研究では,断熱改修前後の室内環境の短期的な変化と参加者の健康状態について調査した.

(2)長期コホート研究(UMIN-CTR試験番号:UMIN000042196)

 本コホート研究は,断熱レベルの違いによる長期的な健康影響を評価することを目的としている.断熱改修完了後5年以上経過した世帯の追跡調査により実施されている.断熱改修を行わない住宅を無作為に抽出し,対照群として組み入れた.

 参加者は室内の温度環境と家庭血圧(家庭血圧)を測定し,主に冬期(11月~3月)に2週間の日記をつけた.また,同期間中にアンケートに回答してもらった.リビング,脱衣所,寝室の床上1.0mの室内温度と相対湿度は,研究者が提供し参加者が設置した自動監視センサーにより10分間隔で測定した.また,日本のガイドライン[15]に従い,朝夕2回家庭血圧を測定した.健康診断のデータ(血中脂質,血糖値,心電図など)も可能な限り収集した.

日本の室内温度とハイリスク者

 日本は北から南までいくつかの気候帯にまたがっている.気候は温帯が多いが,北海道を中心に亜寒帯となる.国土交通省のデータによると,日本にある約5,000万戸の住宅のうち30%は断熱されておらず,2018年には,国内最高レベルの基準を満たす十分な断熱は11%にとどまった[16].さらに,欧米では建物全体を連続暖房することが一般的であるが,日本では居室のみを間欠暖房することが一般的である.そのため,日本の室内温度は欧米諸国よりも低いのではないかと懸念されている.

 断熱改修前の日本全国の住宅の実態を報告した[17].2190戸の住宅を対象とした横断解析では,在宅時の平均気温は,リビングと脱衣所がそれぞれ16.8℃と13.0℃,寝室が12.8℃であった.リビング,脱衣所,寝室の最低気温は,それぞれ12.6℃,10.4℃,11.2℃であった.最低気温は,9割以上の家庭でWHOのガイドラインで推奨されている18℃を下回っていた.Fig. 2は,都道府県別の平均的な居室温度の比較である.最も高い温度(19.8 ℃)は,気候が厳しく,住宅の断熱基準が他の地域より高い北海道であった.一方,平均居室温度が最も低い(13.1℃)のは,温暖な気候の香川県であった.都道府県間の差は最大で6.7 ℃であった.

Fig. 2 Average living room temperature at home in each prefecture from ref. [17] †Excluding prefectures with data from 5 participating households or less (displayed in white)
Fig. 2 各都道府県の家庭内平均室温,参考文献[17]より †参加世帯数が5世帯以下の都道府県を除く(白抜きで表示)

 また,寒冷住宅居住者に共通する特徴についても検討した.世帯年収の低さは,暖房を控え,断熱性の低い住宅に住まざるを得ないため,寒冷居住の危険因子となっているようだ.また,単身世帯もリスクファクターであった.さらに,室温の低さは,こたつの使用や重ね着と関連していた.これらの結果は,積極的な住宅介入が必要な「高リスク」住民を特定するのに役立つと考えられる.

 我々の研究とは別に,佐伯らは関西の寒冷期(10-4月)の平均居室・寝室温度が16.1/12.6℃と報告し[18],内山らは日本全国602戸の冬季(1-3月)の平均居室温度が17℃と報告しており,我々の結果とほぼ同じであった.他には,Frenchらがニュージーランドの397戸の冬季の室内温度を収集し,リビングの日中の平均温度は15.8℃,寝室の夜間の平均温度は13.6℃と報告し,日本と同様であった[20].一方,イギリスの家庭の室内温度を調べた研究では,冬の平均リビングルーム温度は18~21 ℃と報告されており[21],ニューヨークのアパートメントの冬の平均リビングルーム温度は23.3 ℃と,欧米では日本よりも快適な環境であることが示されている[22].しかし,欧米諸国でも,適切な室内温度を維持するためのエネルギーコストが世帯収入の10%以上と定義される燃料(エネルギー)貧困が問題視されている[23, 24].このように,寒い住宅に住むことは日本だけでなく,他のいくつかの国でも問題になっていることに注目したい.

室内温度と血圧

 前述のように,多くの日本人が寒い住宅に住んでいることを立証した.室内温度の低さが高血圧を引き起こすという懸念に鑑み,我々は,マルチレベルモデルを用いて家庭血圧と冬の室内温度との関連を分析した[25].2900人の住民から得られた約33,000のデータポイントに基づく横断的解析の結果,家庭血圧は室内温度と有意な逆相関があることが明らかになった.家庭血圧は室内温度が低いほど高くなった.特に,57歳(本調査参加者の平均年齢)の居住者では,収縮期血圧(収縮期血圧)は夜(6.5mmHg増加/10℃減少)よりも朝(8.2mmHg増加/10℃減少)の方が室内温度変化に対して有意に敏感であった.心血管疾患関連の危機は朝に頻繁に起こり[26,27,28,29],朝の家庭血圧は心血管イベントを強く予測する[30,31,32,33,34,35]ので,この発見は心血管疾患からのリスクを減らすために朝の室内温度管理の重要性を強化するものである.

 Fig. 3に示すように,朝の収縮期血圧と室内温度の間には,非線形な3次関数的な関係があることを見出した.家庭収縮期血圧と室内温度との関係は,低温域と高温域で弱くなった.これは,低温域や高温域では衣服の着脱などの体温調節行動や,血管収縮や血管拡張などの熱生理学的反応の制限の結果であると考えられる.しかし,このエビデンスは,収縮期血圧が中温域で急峻に変化することから,極端に低くなくても室内温度の重要性をも浮き彫りにしている.以前の系統的レビューとメタ解析[36]では,温度-血圧の関係を線形関数として考えていたため,最適な家庭内温度を決定していない.したがって,我々は,本研究で明らかになった非線形な温度-血圧の関係は,最適な家庭内温度の推奨を確立するために貢献できることを提案する.

Fig. 3 Relationship between indoor ambient temperature and morning systolic blood pressure from ref. [25] †Average values for male/female participants in the Smart Wellness Housing survey were inputted into the multilevel model in ref. [25]: vegetable consumption = regularly, exercise = rarely, current smoking status = nonsmoker, alcohol consumption = every day/none, antihypertensive drug use = none. JSH indicates Japanese Society of Hypertension; and HSBP, home systolic blood pressure
Fig. 3 室内環境温度と朝の収縮期血圧の関係 参考文献[25]より引用 [スマートウェルネス住宅調査における男性・女性参加者の平均値を,参考文献のマルチレベルモデルに入力した.野菜摂取=定期的,運動=ほとんどしない,現在の喫煙状況=非喫煙者,飲酒=毎日/なし,降圧剤使用=なし.JSHは日本高血圧学会,HSBPは家庭収縮期血圧

 また,女性だけでなく高齢の居住者の収縮期血圧は,特に室内の温度変化の影響を受けやすいことがわかった.この原因として,高齢者では血管内皮機能障害や室内温度変化に対する生理的適応力(血管拡張など)が低下していることが考えられる.また,高齢者や女性は,若年者や男性に比べて筋肉量が減少しているため,代謝熱の産生が低下し,寒さに弱くなる.これらの理由から,最適な家庭内温度に関する推奨事項は,人口集団に応じて調整されるべきであり,WHOの住宅と健康に関するガイドラインでは今後の研究が必要なテーマとして挙げられている.

 最近,Taiら[37]は,584人の高齢者を対象に外来血圧と皮膚温の関係を調べ,皮膚温の媒介効果および遠位皮膚温の重要性を示した.この証拠は,基礎となる熱生理学的メカニズムの理解を促進し,血圧制御の手がかりを提供する.

室内温度の不安定性と血圧変動

 心血管イベントのリスクを評価する際には,血圧値に加えて,血圧変動についても十分な配慮が必要である.我々は,安定した家庭内温度環境が血圧変動抑制に役立つと仮定し,別の観点から室内温度と血圧の関係を評価した[38].2週間にわたり,日内変動の指標として朝夕差(ME)を,日間変動の指標として標準偏差(SD),変動係数(CV),平均から独立した変動(VIM),平均実変動(ARV)を使用した.屋内外の気温差(夜間低下)の平均MEは3.2/1.5℃,屋内外の気温差(SD)の平均は1.6/2.5℃であった.Fig. 4に示すように,一晩の室内温度低下(室内温度差)が1℃未満の家に住む参加者に比べ,室内温度の朝夕差が4℃以上の家に住む参加者の収縮期血圧の朝夕差は2倍以上であった.日内変動に関しては,室内温度のSDが1℃未満の参加者に比べ,SD≧4℃の参加者では収縮期血圧のSDが大きかった.交絡因子で調整した線形回帰分析では,室内温度の朝夕差と 収縮期血圧の朝夕差の間に強い相関が認められた.また,室内温度のSDは収縮期血圧のSDと関連を示した.CV,VIM,ARVの傾向は,血圧 SDと同様であった.一方,外気温の不安定性は,日内変動,日間変動ともに家庭血圧と関連を示さなかった.興味深いことに,中神ら[39]は,自宅と高断熱モデルハウスでの24時間血圧を比較することにより,家屋が血圧レベルおよび変動に及ぼす影響を評価している.彼らは,普段寒い家に住んでいる居住者は,室内温度が高く安定しているモデルハウスにいるとき,血圧が低く,血圧変動が小さいことを見いだした.成田ら[40]は,1日ごとの家庭血圧変動が他の季節よりも冬に将来の心血管疾患イベントと強く関連することを示したことを考えると,これらの発見は,冬の居住者は血圧レベルおよび変動を減らすために,室内温度を暖かいだけでなく安定に保つべきであることを示すものである.

Fig. 4 Relationship between blood pressure variability and indoor temperature instability reedited from ref. [37] †A: morning-evening (ME) difference in systolic blood pressure (SBP) and ME difference in indoor temperature. B: standard deviation (SD) of SBP and SD of indoor temperature. The plot shows the average of each group, and the error bar shows the 95% confidence interval. SD was calculated from a 2-week measurement. ME average was used as a representing value of each day when calculating SD
Fig. 4 血圧の変動と室内温度の不安定性の関係 参考文献[37]より再編集. †A:収縮期血圧(SBP)の朝夕(ME)差と室内気温のME差.B:SBPの標準偏差(SD)と室内温度のSD.プロットは各群の平均値を示し,エラーバーは95%信頼区間を示す.SDは2週間分の測定値から算出した.ME平均はSDを算出する際に各日の代表値として使用した

 血圧は長期的な変動も示し [41, 42] ;これには季節変動も含まれ,これは心血管系イベントと関連している [43] .最近のいくつかの論文で,血圧の季節変動に関するエビデンスがまとめられており[44,45],そのうちの1つは,過度の季節性血圧変化を避けるために室温や住宅条件などの環境因子を最適化することを推奨している[45].我々は,将来の論文で,夏に任意の調査で収集した血圧データを用いて,室内温度と季節的な血圧変動との関連を分析する予定である.

住宅の断熱・暖房改修への介入

 前節では,断熱改修前のベースラインデータを分析した.このセクションでは,断熱改修前後のデータを縦断的に分析し,改修群と非改修群の家庭血圧を比較することで,断熱改修後の家庭血圧の変化を明らかにする[46].外気温がわずかに低下したにもかかわらず,断熱改修後に朝の室内温度が1.5 ℃上昇した.断熱材の改修は,4つの家庭血圧指標(朝と晩の収縮期血圧と拡張期血圧)すべてを有意に減少させ,例えば朝の収縮期血圧は3.1mmHg減少させた.さらに,室内温度の上昇と家庭血圧の低下には用量反応関係が認められ,室内の温度環境の簡単な改善で効果が得られることが確認された.また,Fig. 5に示すように,自己申告による高血圧患者の朝の収縮期血圧に対する断熱改修の効果は,正常血圧の居住者に比べて異質性が大きいことがわかった(-7.7mmHg対-2.2mmHg).このことは,断熱改修の効果は,心血管疾患の高いリスクを持つサブグループにおいて特に価値があることを示している.

Fig. 5 Change in morning home systolic blood pressure (HSBP) following insulation retrofitting by subgroup from ref. [45] †Each value shows the regression coefficient of multiple linear regression model adjusted for confounders. Blue bars indicate subgroups at high risk of cardiovascular diseases and red bars indicate subgroups at low risk of cardiovascular diseases
Fig. 5 断熱改修後の朝の家庭収縮期血圧(HSBP)の変化(サブグループ別)参考文献[45]から †各値は交絡因子で調整した重回帰モデルの回帰係数を示す.青い棒は心血管系疾患のリスクが高いサブグループ,赤い棒は心血管系疾患のリスクが低いサブグループを示す.

 日本では佐伯らにより暖房介入と血圧に関する研究が行われ[47],医師が暖房の使用方法について参加者に指導した.この暖房使用への介入は収縮期血圧および拡張期血圧をそれぞれ4.4および2.3mmHg有意に低下させ,著者は断熱改修と暖房の組み合わせについてさらなる研究を推奨した.断熱改修と暖房を組み合わせた2番目の介入研究がLloydらによりスコットランドで実施された [48].彼らは,断熱材およびセントラルヒーティングシステムの導入を含む住宅の改築によってもたらされる血圧の改善を調査した.介入は収縮期血圧および拡張期血圧をそれぞれ22mmHgおよび20mmHg有意に低下させた.この研究のサンプルサイズが小さかったことを考慮すると,断熱材の改修と暖房の複合効果は,血圧に大きく影響したようである.

スマートウェルネス住宅調査からのメッセージ

 スマートウェルネス住宅の全国調査を中心に,室内温度と断熱改修が血圧に及ぼす影響について検討した.その結果,(1)日本人の約9割が寒い家(室内最低温度18℃未満)に住んでいること,(2)室内温度は血圧と非線形に関連すること,(3)朝の収縮期血圧は夜の収縮期血圧より室内温度の変化に敏感であること,(4)高齢者と女性の収縮期血圧は特に室内温度の変化に敏感であること,(5)不安定な室内温度は大きな血圧変動を伴うこと,(6)断熱改修介入は特に高血圧患者で有意に血圧を下げることが判明した.

 系統的レビュー[49]では,食事,有酸素運動,アルコールおよびナトリウム制限,さらに魚油サプリメントを含む生活習慣の改善が血圧に対して有意な量的効果を示し,すなわち収縮期血圧の平均減少がそれぞれ5.0,4.6,3.8,3.6および2.3mmHgであることが示されている.以上のように,我々の研究では,住宅の断熱改修に伴い,朝の収縮期血圧が3.1mmHgと有意に低下することが示された.佐伯らも暖房による4.4mmHgの収縮期血圧低下効果を示している.住環境への介入によるエビデンスは少ないが,生活環境は生活習慣の変化に伴うものと同等の血圧低下効果を発揮することが期待される.現在,高血圧や心血管疾患は生活習慣病として広く認識されている.しかし,我々は,スマートウェルネス住宅調査や住宅を血圧決定要因の一つとして提唱した先行研究[50]から,これらの疾患は生活習慣病のみならず,生活環境病でもあると考える.この検討から得られた我々の提案をFig. 6に示す.現在の日本の健康政策[健康日本21(第2期)]では,食事,運動,飲酒などの生活習慣病要因のみが含まれているが[51],血圧や心血管疾患による死亡数をさらに減らすためには,「住宅」も含めるべきであろう.

Fig. 6 Expanded hierarchical structure for prevention of cardiovascular diseases including housing based on the present Japanese health policy “Health Japan 21 (the second term)” †Decreases in systolic blood pressure (SBP) by lifestyle modifications (e.g., 2.3 mmHg decrease by diet) and prevention effects on cardiovascular diseases (e.g., the prevention of 9,300 deaths/year due to cerebrovascular disease by 4.0 mmHg decrease in SBP) were quantified mainly based on epidemiological evidence
Fig. 6 現在の日本の健康政策 “健康日本21(第2期)”に基づく住宅を含む循環器疾患予防のための拡大階層構造.生活習慣の改善による収縮期血圧(SBP)の低下(例:食事による2.3mmHgの低下)と循環器疾患の予防効果(例:SBPの4.0mmHg低下による脳血管疾患による9300人の死亡/年の予防)については,主に疫学エビデンスに基づいて数値化された.

スマートウェルネス住宅のコホート調査

 現代社会では,多くの人が自分の時間の60%から70%を自宅で過ごしている[52,53,54].したがって,今回の短期的効果に関する知見は,住宅が血圧に及ぼす影響を過小評価している可能性があり,住宅が血圧に及ぼす長期的効果を評価することが必要である.我々は,寒い家に5年以上住むと,心血管系の健康に対して有害な累積的影響を及ぼすと仮定した.この効果を,慢性的な睡眠不足の状態が身体的・精神的障害をもたらす睡眠負債[55]を参考に,「寒冷負債」と名づけた.

 このレビューで示された結果に加えて,スマートウェルネス住宅の調査では,高コレステロールの居住者の数は,寒い住宅でより多かったことが明らかになった[56].したがって,動脈硬化の進行の長期的なリスクが存在する.また,寒い住宅では心電図に異常のある入居者が多いことがわかったが[57],これは長期的な結果であると推測される.以上,Fig. 1に示すように,寒冷負債の存在の有無を明らかにするために,スマートウェルネス住宅のコホート調査を開始した.

結論

 住宅と血圧コントロールに関するエビデンスを整理した今回のレビューでは,住宅が冬季の高血圧予防と心血管疾患による冬季超過死亡率の緩和に大きな可能性を持っていることが示された.高血圧や心血管疾患の患者を減らすという付加的な効果を得るために,生活環境の改善だけでなく,生活習慣の改善も推奨する.現在,生活環境改善の目標値として,18℃が一般に広く受け入れられている.しかし,室内温度に対する脆弱性は年齢や性別などの集団ごとに有意に異なることが示されたため,居住者の特性によって個別化する必要がある.生活環境改善の手段として,住宅の断熱改修は血圧の低減に有効であった.断熱改修と適切な暖房使用との組み合わせは,血圧制御における生活環境改善の重要性をさらに高めると考えられる.

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