altitude

高所に炭水化物が向くというが、本当は食べやすいので食べているだけのようだ。高所では消費エネルギーが増えるのに、それに見合った食事をしていないので、痩せるらしい。ただ、5000meter以上の高所で体重の減少を防ぐのは難しい。筋肉が減少していくので、これを防ぐにはロイシンのサプリが効くという研究がある。なお、イタリアのエベレスト登頂者の栄養摂取を調べたところ、カロリー比で、炭水化物58%、脂質30%、タンパク質12%であった。これはバランス・ダイエットである。

It is said that carbohydrate is the suitable nutrition at altitude, but the simple truth is: It is easy to eat. The weight loss closely related to inadequate energy intake, since energy expenditure increases at altitude. However, it is difficult to prevent weight loss at 5000 or more meter above sea level. There is a well-designed research that the supplemental leucine may be effective for preventing muscle wasting. In addition, the research of Benso et al (2007) assessed the metabolic of Italian elite climbers of Mt.Everest summiters, and found that their average consumed diet contained 58% carbohydrate, 30% lipid, and 12% protein. This is a well-known balanced diet.

斉藤繁「「身体の力」が登山を変える」P132に、酸素の少ない環境で有利な食品として糖質が挙げられていた。理由は糖質がエネルギー源の場合、呼吸商(respiration quotient、発生CO2/消費CO2)が1.0、脂質ばかりだと0.7となり、脂質の方が酸素の消費が多くなり、酸素の少ない環境では糖質を中心とした食事が有利だという。

Shigeru Saito maintained that non-fibrous carbohydrates were suitable nutritions at altitude in his paperback book " The power of body changes mountain climbing"( P.132). The consumption of oxygen of lipid is larger than that of carbohydrates, because the respiratory quotient( generated CO2 / consumed CO2 ) of non-fibrous carbohydrates is 1.0, and that of lipid is 0.7. Therefore, carbohydrates food have advantages.

----This is a result of simple reasoning, but it was not proved. I searched review at PubMed, and found two open access papers. I summed up as follows:

本当かもしれないが、実証されているのか、気になった。PubMedでreviewを探してみた。Free Paperが二つあったので、読んで見た。

Kechijan D. Optimizing nutrition for performance at altitude: a literature review. J Spec Oper Med. 2011 Winter;11(1):12-7.

高所は2600meter以上の場所と定義される。ここでは低酸素のため、睡眠の質や認知能力が損なわれ、1500meter以上で運動能力は300 meterに付き3%ずつ下降する。(4000 meter なら14%か) Freidlander et al(2008)は、炭水化物が比較的重要で、60%以上の摂取が望ましいという。Benso et al (2007)がイタリアのエベレスト登頂者のエネルギー摂取の割合を調べた所、炭水化物58%、脂質30%、タンパク質12%であった。平地と違って、高所では空腹が栄養摂取の指標にならないこと改めて確認した。Reynolds et al(1998)はエベレストのベースキャンプ(5600meter)で高脂質(35%)低炭水化物(50%)ダイエットと、低脂質(20%)高炭水化物(60%)ダイエットのランダム化クロス研究を行った。しかし、被験者らは食物を自分で選んだため、脂質の摂取量は28%に収束して仕舞った。いくつかの文献によると、ビタミンEのサプリメントは高所で見られるプロティンCの減少を食い止めるかもしれない。つまり、ビタミンEが内皮細胞を安定させるので、血管のタンパク質の分解を防止するかもしれない。Richardson, et al(2009)によれば、急な低酸素環境では一日に5リッターの水を飲むことが推奨される。高所では一般的に摂取カロリーが少なく、体重が減少するので、多くカロリーを摂ることが重要である。ビタミンEのサプリメントは議論の余地があるが、200mgのビタミンEを一日に2回摂取すると、酸化のダメージが防げるかもしれない。

The high altitude is defined as elevations above 2600 m or 8600 ft, where the quality of sleep and cognitive function become poor, and the exercise capacity decreases 3% for every 300 above 1500 m ( 14% at 4000 m). Freidlander et al(2008) maintained that 60% or more caloric intake from carbohydrate is important. Benso et al (2007) assessed the metabolic of Italian elite climbers of Mt.Everest summiters, and found that their average consumed diet contained 58% carbohydrate, 30% lipid, and 12% protein. And the satiety signals at sea level does not work as an indicator of nutritional status. Reynolds et al (1998) executed a randomized cross-over design of two diet: high lipid (35%) low carbohydrate (50%) diet and a low lipid (20%) high carbohydrate (60%) diet at the base camp (5600 meter) in Everest. However, since subjects chose food by themselves, it resulted 28% lipid. According to some articles, the supplement of vitamin E may prevent the reduction of the protein C seen at altitude. That is, since vitamin E stabilizes endothelial cells, and it may prevent disassembly of the protein of a blood vessel. Richardson et al (2009) recommend to consume 5L of water in acute hypoxic environments. It is important to eat much food at altitude, since, the weight loss was generally caused by the insufficient energy intake. Vitamin supplement is remains controversial, but it may prevent the damage of oxidization, when 200-mg vitamin E twice in a day is taken.

Wing-Gaia SL1 Nutritional strategies for the preservation of fat free mass at high altitude.Nutrients. 2014 Feb 13;6(2):665-81. doi: 10.3390/nu6020665.

5000 meter以下の高所では食事の摂取量に注意すれば体重の減少は少なくできる。しかし5000meter以上の高所では体重の維持は非常に難しいか不可能である。大部分の研究では高所ではエネルギー摂取が少ないために体重が減少してしまうことが示されている。特に、高所に長く滞在すると、低酸素症のために筋肉が衰えてしまう。平地(正常な酸素圧)での研究ではタンパク質の摂取量を増やしても脂質以外の身体組成を増やせないが、カロリー制限下では2倍のタンパク質推奨量(1.6 g/ Kg )で窒素バランスがよくなった。タンパク質は20-30%が体熱の発生に使われるので、エネルギーコストとしては高く付く、また、高所では味に飽きてしまうのも問題である。これが平地でのダイエット効果だろう。最近、ロイシンが癌や加齢に伴う筋肉の減少を食い止めることが分かった。正常な酸素圧の下で良質なタンパク質を摂り、エネルギー摂取量が満たされていれば、ロイシンの効果はない。ロイシンは運動中に摂取すれば効果があるかもしれない。Wing-Gaia, S.L(2014)はエベレストのベースキャンプで、カロリー摂取をコントロールしつつ盲検化されたランダム化比較研究を行った。すると、ロイシン摂取グループの脂質以外の身体組成の減少は42%、統制群の減少は66%で、ロイシンの効果が認められた。もっと研究が必要であるが、5000メーター以上の高所では筋肉の減少を食い止めるにはロイシンのサプリが効果的であろう。

The weight loss can be reduced below 5000 m with careful dietary intake, but it is quite difficult or impossible to maintain weight above 5000 m. Many researches indicated that the weight loss appeared to be resulted from minus energy balance at high altitude. Muscle wasting is a well-documented occurrence with chronic high altitude exposure. Several sea level studies suggested the increased protein intake did not increase the free fat mass, but twice amount of protein (1.6 g/ Kg) resulted good nitrogen balance under caloric restriction. The energy cost of protein is high, since 20-30% is used for generating of body heat. Perhaps, the most problematic issue is its satiating effect. This may be the favorable effect for weight loss at sea level. Recently, it was proved that leucine prevented muscle loss with cancer and aging. Under normoxic situation, when meal protein and energy intake were sufficient, there was no effect of leucine. Leucine may be effective when it was taken during exercise. Wing-Gaia (2014) conducted a double blind randomized comparative study at the base camps in Mt. Everest controlling caloric intake between leucine supplemented ( 14 g protein, 7 g leucine ) and non-supplemented ( 11 g protein, 0.34 g leucine ) subjects. The free fat weight loss of non-supplemented subjects was 66%, but that of supplemented subjects was 42%. The leucine supplement may be effective for preventing weight loss at high altitude, although more research is needed.