Is a Mask That Covers the Mouth and Nose Free from Undesirable Side Effects in Everyday Use and Free of Potential Hazards?

pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33923935/

Kai Kisielinski 1,Paul Giboni 2,Andreas Prescher 3,Bernd Klosterhalfen 4,David Graessel 5,Stefan Funken 6,Oliver Kempski 7 andOliver Hirsch 8,* によるものである。

1. ドイツ、デュッセルドルフ、40212個人事務所
2. ドイツ、ハンブルグ、22763個人事務所
3. 分子細胞解剖学研究所（MOCA）、Wendlingweg 2、52074 Aachen、ドイツ
4. デューレン病院病理学研究所、Roonstrasse 30、52351デューレン、ドイツ
5. ユーリッヒ研究センター神経科学・医学研究所、ドイツ、52425ユーリッヒ
6. 個人開業, 47803 クレーフェルト, ドイツ
7. マインツ・ヨハネス・グーテンベルク大学医療センター脳神経外科病態生理学研究所 Langenbeckstr. 1, 55131 マインツ, ドイツ
8. FOM応用科学大学心理学科、57078シーゲン、ドイツ

Received: 2021年3月20日 / 改訂：2021年4月15日 / 受理：2021年3月20日 2021年4月16日 / 公開：2021年4月20日

概要

SARS-CoV-2対策として、多くの国で公共空間でのマスク着用が導入され、2020年には一般的なものとなっている。これまで、マスクがもたらす健康への悪影響について包括的な調査は行われていなかった。そこで、マスク着用による副作用について、科学的に証明されたものを探し出し、試験、評価、集計することを目的とした。定量的な評価では、主に実験的な研究を44件、実質的な評価では、65件の論文を参照した。この文献から、多くの分野でマスクの関連する副作用が明らかになった。この論文では、様々な分野で一貫して繰り返され、統一された表現であることから、心理的・身体的な悪化や複数の症状について、マスク誘発性消耗症候群（MIES）と呼ぶことにする。O2低下と疲労の有意な相関（p<0.05）、呼吸障害とO2低下（67%）、N95マスクとCO2上昇（82%）、N95マスクとO2低下（72%）、N95マスクと頭痛（60%）、呼吸障害と温度上昇（88%）、さらにマスク下の温度上昇と湿気（100%）のクラスター共起によりマスク装着者の呼吸生理の変化を客観的に評価し明らかになった。一般人による長時間のマスク着用は、多くの医療分野で関連する影響や結果をもたらす可能性がある。

キーワード：個人防護具，マスク，N95マスク，サージカルマスク，リスク，悪影響，長期的悪影響，禁忌，健康リスク評価，過呼吸，低酸素，頭痛，呼吸困難，身体的労作，MIES症候群

1. はじめに

SARS-CoV-2という新型病原体の拡散が始まった当初は、明確な科学的データがないにもかかわらず、広範囲に及ぶ判断を下す必要があった。当初は、公衆衛生システムの急性脅威を効果的かつ迅速に軽減するために、パンデミック緊急対策が設定されることが前提であった。

2020年4月、世界保健機関（WHO）は、症状のある病人や医療従事者にのみマスクの使用を推奨し、その普及は推奨していなかった。

2020年6月には、この推奨を変更し、人混みなどでのマスクの一般的な使用を推奨している[1,2]。WHOが委託したメタアナリシス研究（エビデンスレベルIa）では、マスク着用による中等度または強度の科学的に把握できる明確な利点は導き出されていない[3]。

SARS-CoV-2の拡散に関して、少なくとも1メートルの距離を保つことは中程度の証拠を示したが、日常使用（非医療環境）におけるマスクのみに関しては、せいぜい弱い証拠しか見つからなかった[3]。同年行われた別のメタアナリシスでも、マスクの科学的根拠が弱いことが確認された[4]。

したがって、WHOは一般人へのマスクの一般的な使用や無批判な使用を推奨せず、わずか2ヶ月でリスクとハザードリストを拡大した。2020年4月のガイドラインでは、自己汚染の危険性、呼吸困難の可能性、誤った安心感を強調していたが、2020年6月のガイドラインでは、頭痛、顔の皮膚病変の発症、刺激性皮膚炎、ニキビ、あるいはマスクの不適切な廃棄による公共スペースの汚染リスクの増加など、さらなる有害作用の可能性があることがわかった[1,2]。

しかし、SARS-CoV-2検査の陽性者絶対数の増加による圧力により、多くの処方者は、特定の時間や状況に応じてマスク着用をさらに拡大し、常にウイルスの拡散を制限したいという願望によって正当化された[5]。メディア、多くの機関、そしてほとんどの国民がこのアプローチを支持した。

医療従事者や科学者、医療機器の使用者や観察者の間では、より微妙なアプローチを求める声が同時に上がっていた [6,7,8]。公共の場でのマスクの利点と危険性については、世界中で論争の的となる科学的な議論があったが、同時に多くの国で日常生活における新しい社会的な姿となったのである。

マスク着用義務化を導入した意思決定者の間では、医学的免責が正当化されるとのコンセンサスがあるようだが、マスク着用義務化の免責をいつ勧めるかを量るのは、最終的には個々の臨床医の責任である。この問題に関して、医師は利益相反状態にある。一方では、医師はパンデミックとの戦いで当局をサポートする主導的な役割を担っている。その一方で、医師は医療倫理に従い、必要なケアと認知された医学知識の状態に従って、患者の第三者の利益、福祉、権利を保護しなければならない[9,10,11]。

マスクの潜在的な長期的影響に関して、患者とその施術者にとって、慎重なリスク・ベネフィット分析がますます重要となってきている。一方では法的正当性を、他方では医学的科学的事実を知らないことが、臨床に携わる同僚の間で不確実性を生む理由となっている。

本論文の目的は、特に特定の診断群、患者群、使用者群において考えられるマスクの医学的副作用に焦点を当て、一般的なマスク義務使用のリスクを初めて迅速に科学的に提示することだ。

2. 材料と方法

目的は、さまざまなタイプの口鼻マスクの副作用とリスクについて記録されているものを検索することであった。ここで注目したのは、いわゆるコミュニティ・マスクを含む既製および自作の布製マスクと、医療用、手術用およびN95マスク（FFP2マスク）である。

負の効果に焦点を絞った我々のアプローチは、一見すると意外な感じがする。しかし、このようなアプローチは、より多くの情報を提供するのに役立つ。この方法論は、同じく悪影響に限定してレビューを行ったVillalonga-OlivesとKawachiの戦略に沿ったものである[12]。

文献の分析では、マスクの症状や悪影響に関する記述を口鼻保護具のリスクと定義した。また、測定可能な数値は抽出できないが、研究状況を明確に示し、悪影響を記述しているレビューや専門家のプレゼンテーションもこの基準を満たする。

さらに、マスクの定量的な悪影響は、測定された統計的に有意な生理学的パラメータの病的な方向への変化（p < 0.05）、統計的に有意な症状の検出（p < 0.05）、サンプルで検査した人の少なくとも50％における症状の発生（n ≥ 50％）の提示と定義された。

2020年10月31日まで、PubMed/MEDLINEにおいて、上記の基準に従って、さまざまな種類の口鼻覆いマスクの副作用やリスクに関する科学的研究および論文についてデータベース検索を行った（図1：レビューフローチャート参照）。検索した用語は、「フェイスマスク」、「サージカルマスク」、「N95」と、「リスク」、「悪影響」、「副作用」という用語の組み合わせであった。論文の選択基準は、上記のマスクのリスクと副作用の定義に基づくものとした。主に英語とドイツ語の論文で、AHQR（Agency for Healthcare Research and Quality）の勧告によるエビデンスレベルI～IIIのもので、レビュー時に20年以上経過していないものを検討対象とした。また、科学的根拠のない意見のみが反映された症例報告や無関係な編集者への手紙など、レベルIVのエビデンスは評価から除外した。

図 1. PRISMA スキームによるスコーピングレビューのフロー図

研究課題とは無関係で、言及した基準（定量化可能、マスクの悪影響、症状またはマスクの悪影響の記述）を満たさない 1113 の論文を除外した後、合計 109 の関連出版物が、我々のスコープレビューの文脈での評価のために見つかった（図 1: フロー図を参照）。

マスクに関する 65 の関連出版物が、内容に関する評価の範囲に含まれると考えられた。この中には、一次研究のレビュー 14 件とメタアナリシス 2 件が含まれている。定量的評価では、2004 年から 2020 年までの負の効果に関する発表 44 件を対象とした。このうち31件は実験的研究（70％）、13件は特に皮膚科領域での単純な観察研究の意味でのデータ収集研究（30％）であった。これら44件の論文から観察された研究パラメータと有意な結果（p < 0.05 または n ≥ 50%）を全体表示にまとめた（図2）。このデータを基に、観察されたマスク効果の相関分析を行った。これには、記録された症状と生理的変化の相関計算が含まれる（R、R Foundation for Statistical Computing、ウィーン、オーストリア、バージョン 4.0.2 を用いた Fisher による名目上の尺度、二項対立変数について）。

図 2. マスクの定量化された有意な副作用を有する全 44 件の検討結果を含む概要（黒丸と黒四角）

この図では、マスクの有害作用が定量化された 44 件の研究の概要を示している（黒丸と黒四角）。灰色のフィールドは、主要な研究でカバーされていないことに対応し、白のフィールドは、測定された効果を表する。我々は、重要な化学的、物理的、生理学的パラメータと愁訴の組み合わせをしばしば発見した。眠気は、調査した科学文献に記載されている質的な神経学的障害に対する症状を要約したものである。

さらに、我々が発見したマスク効果に関連して、近隣のトピックを含む64の出版物も参照した。これらには、宣言、ガイドライン、法的原則が含まれている。議論のためのデータ量を増やすため、「雪だるま式」に、選択した論文の引用箇所を書誌に探し、適切な箇所に掲載する作業を行った。

また、トピックスから得られた知見は、思いのほか、テーマと関連していたため、医学の分野別に分けることにした。もちろん、各分野の間には重複があるので、その点は詳細に指摘した。

3. 研究成果

マスクに関する合計65の科学論文が、純粋に内容ベースの評価を受けるに値するものであった。この中には14のレビューと2つのメタアナリシスが含まれている。

数学的に評価可能で、有意な負のマスク効果（p < 0.05またはn≥50%）を持つ画期的な44の論文のうち、22は2020年（50%）に発表され、22はCOVID-19流行前に発表されていた。これら44件の論文のうち、31件（70％）が実験的性質のものであり、残りは観察研究（30％）であった。当該論文のほとんどは英語であった（98％）。30の論文がサージカルマスクに言及し（68％）、30の論文がN95マスクに関連し（68％）、布製マスクに関連する研究はわずか10件（23％）であった。

主要研究間の差はあるものの、定量分析において、マスク着用者の血液酸素欠乏の悪影響と疲労の間にp=0.0454の統計的に有意な相関を示すことができた。

さらに、図2に示すように、一次試験において統計的に有意なマスクの効果が確認されたものを数学的にグループ化した共通の外観（p < 0.05 かつ n ≥ 50%）を見いだした。11の科学論文のうち9つ（82％）で、マスク着用時のN95呼吸保護と二酸化炭素上昇の複合的な発現が確認された。また、酸素飽和度の低下と呼吸障害についても、関連する9つの研究のうち6つ（67％）で同調するエビデンスがあり、同様の結果を得た。N95マスクは10件中6件（60%）で頭痛と関連していた。N95呼吸保護具下での酸素欠乏については、11件の主要研究中8件（72%）で共通して認められた。マスク下での皮膚温上昇は、50％（主要研究6件中3件）で疲労と関連していた。物理パラメータである体温上昇と呼吸障害の併発は、8研究中7研究（88%）で認められた。物理的パラメータである温度上昇とマスク下の湿度・水分の複合的な発生は、6つの研究のうち6つ以内で100％に認められ、これらのパラメータを有意に読み取ることができた（図2）。

文献レビューでは、マスク着用に伴う関連する望ましくない医学的、臓器および臓器系関連現象が内科領域で発生していることが確認された（少なくとも11件の論文、セクション3.2）。神経学（7報、第3.3節）、心理学（10報以上、第3.4節）、精神医学（3報、第3.5節）、婦人科学（3報、第3.6節）、皮膚科学（少なくとも10報、第3.7節）、耳鼻咽喉科学（4報、第3.8節）、歯科（1報、第3.8節）、スポーツ医科学（4報、第3.8節）を網羅している。 9）、社会学（5報以上、第3.10節）、産業医学（14報以上、第3.11節）、微生物学（少なくとも4報、第3.12節）、疫学（16報以上、第3.13節）、小児科学（4報、第3.14節）、また環境医学（4報、第3.15節）である。

ここでは、すべての分野の基礎となる一般的な生理作用を紹介する。続いて、各専門分野の医学的成果を説明し、最後に小児科で締めくくる。

3.1. 着用者の一般的な生理的・病態生理的効果

2005年には早くも、健康な医療従事者（15名、18～40歳）がサージカルマスクを着用すると、30分後に経皮二酸化炭素値が上昇し、測定可能な身体的影響をもたらすことが実験論文（無作為クロスオーバー試験）で実証された[13]。この論文では、高炭酸ガスに至る途中の血液ガスが、まだ限界値内であるにもかかわらず有意に変化した（p < 0.05）原因として、デッドスペース量と二酸化炭素保持の役割が考察された。マスクは自然の死腔（鼻、喉、気管、気管支）を外側に、口と鼻を越えて拡張する。

実験的に呼吸時のデッドスペース容積を増やすと、安静時と労作時の二酸化炭素（CO2）保持量が増え、それに応じて血液中の二酸化炭素分圧pCO2も増加する（p < 0.05）[14]。

死腔による二酸化炭素（CO2）の再呼吸の増加に対処するだけでなく、科学者は、マスク使用時の呼吸抵抗の増加の影響についても議論している[15,16,17]。

科学的データによると、マスク着用者は全体として、マスクに関連する典型的で測定可能な生理学的変化の顕著な頻度を示している。

8人の被験者に行われた最近の介入研究では、マスク下の空気中の酸素（O2 Vol%で測定）と二酸化炭素（CO2 ppmで測定）のガス含有量を測定したところ、安静時でもマスクなしよりも酸素利用率が低くなることが示された。測定にはMulti-Rae gas analyzer (RaeSystems®) (Sunnyvale, California CA, United States)が使用された。研究当時、この装置は最先端の携帯型多変量リアルタイムガス分析器であった。救助医療や作戦上の緊急事態にも使用されている。マスク下の空気中の酸素濃度（O2 Vol%）は、室内空気濃度20.9%に対し、18.3%と有意に低かった（絶対値でマイナス12.4 Vol%O2、p<0.001で統計的有意差あり）。同時に、健康上重要な二酸化炭素濃度（CO2 Vol%）は、通常の室内空気と比較して30倍に増加することが測定された（マスク装着時ppm対マスク非装着時464 ppm、p < 0.001で統計的に有意）[18]。

これらの現象は、マスク着用者の二酸化炭素（CO2）血中濃度の統計的に有意な増加の原因であり、一方では、増加したPtcCO2値によって経皮的に測定され[15,17,19,21,22]、他方では、呼気終末二酸化炭素分圧（PETCO2） [23,24] または、それぞれ動脈二酸化炭素分圧（PaCO2） [25] によって測定されている。

着用者の血中二酸化炭素（CO2）レベルの上昇（p < 0.05）に加え、しばしば実験的に証明されているマスクの別の結果は、血中酸素飽和度（SpO2）の統計的に有意な低下（p < 0.05） [18,19,21,23,29,30,31,32,33,34] である。血中酸素分圧（PaO2）の低下とそれに伴う心拍数の増加（p < 0.05）［15,23,29,30,34］、呼吸数の増加（p < 0.05）［15,21,23,35,36］が立証されている。

使い捨てマスク（サージカルマスク）を装着して1時間目（p < 0.01）と2時間目（p < 0.0001）に脈拍数が統計的に有意に増加し、酸素飽和度 SpO2が減少することが、53人の脳神経外科医に対して行ったマスク介入研究により報告されている [30]．

別の実験研究（比較研究）では、サージカルマスクとN95マスクは、心拍数の有意な増加（p < 0.01）と、それに対応する疲労感（p < 0.05）を引き起こした。これらの症状は、男女10人の健康なボランティアにおいて、わずか90分の身体活動後に、マスクの湿気の浸透による熱感（p < 0.0001）とかゆみ（p < 0.01）を伴ってた[35]。水分の浸透は、ログを評価することによりセンサーを介して決定された（SCXI-1461、National Instruments、Austin、TX、USA）。

これらの現象は、サージカルマスクを装着した 20 人の健常者を対象とした別の実験でも再現された。マスク装着者は、心拍数（p<0.001）と呼吸数（p<0.02）の統計的に有意な増加を示し、経皮的二酸化炭素PtcCO2（p<0.0006）の測定可能な有意な増加を伴った。彼らはまた、運動中に呼吸困難を訴えた[15]。

マスク着用者の拡大したデッドスペース容積からの二酸化炭素（CO2）の再呼吸の増加は、結果として追加の酸素要求量と酸素消費量と同様に、筋肉労働の増加を伴う呼吸活動の増加を反映し誘発することができる [17]。これは適応効果という意味での病的変化に対する反応である。マスクによる血中酸素飽和度（SpO2） [30] または血中酸素分圧（PaO2） [34] の低下は、さらに主観的な胸部苦情を強める [25,34] ことがある。

高炭酸ガス（二酸化炭素/CO2血中濃度の増加）および低酸素（酸素/O2血中濃度の減少）へ向かうマスクによる血液ガスの変化が記録されていることから、混乱、思考能力の低下および方向感覚の喪失［23,36,37,38,39］などの非物理的影響がさらに生じ、全体的に認知能力の低下および精神運動能力の減少［19,32,38,39,40,41］が生じる可能性も考えられる。このことは、臨床的に関連する心理学的および神経学的影響の原因として、血液ガスパラメーター（O2およびCO2）の変化の重要性を浮き彫りにしている。上記のパラメータと影響（酸素飽和度、二酸化炭素量、認知能力）は、飽和度センサー（Semi-Tec AG, Therwil, Switzerland）を用いた研究で、Borg Rating Scale、Frank Scale、 Roberge Respirator Comfort Scale、 Roberge Subjective Symptoms-during-Work Scale、およびLikertスケールで測定されている[19]。もう一つの主な研究では、二酸化炭素濃度、脈拍、認知能力の測定に、従来の心電図、カプノグラフィー、症状質問票を用いた[23]。その他の生理学的データ収集はパルスオキシメーター（Allegiance, MCGaw, USA）、主観的不満は5点リカートスケールで評価、運動速度は直線位置変換器（Tendo-Fitrodyne, Sport Machins, Trencin, Slovakia）により記録した [32]。一部の研究者は、マスクに関連する主観的な苦情に関するデータを収集するために、標準化され匿名化された質問票を使用していた [37]。

異なるマスクタイプ（コミュニティ、サージカル、N95）を使用した実験環境において、心拍数の有意な増加（p < 0.04）、マスク（顔）の下の皮膚温度の上昇を伴う酸素飽和度SpO2の減少（p < 0.05）、呼吸困難（p < 0.002）が12人の健康な若い被験者（学生）に記録されている。さらに、研究者は、めまい（p < 0.03）、無気力（p < 0.05）、思考障害（p < 0.03）および集中力の問題（p < 0.02）を観察し、これらもマスク着用時に統計的に有意であった[29]。

他の研究者やその発表によると、マスクは体温調節を妨げ、視野や非言語・言語コミュニケーションの障害にもなっている[15,17,19,36,37,42,43,44,45]。

上記のようなマスクの測定可能かつ定性的な生理学的効果は、医学の様々な専門分野に影響を与える可能性がある。

正常な限界を超えた閾値以上の刺激だけが疾病に関連する結果をもたらすわけではないことは病理学から知られている。閾値以下の刺激も、暴露時間が十分に長ければ、病的変化を引き起こす可能性がある。例えば、硫化水素によるわずかな大気汚染が呼吸器系の問題（喉の炎症、咳、酸素吸収の低下）や神経系の病気（頭痛、めまい）を引き起こすことがある [46]。さらに、窒素酸化物や粒子状物質への閾値以下であるが長期の暴露は、喘息、入院、総死亡率の上昇と関連している[47,48]。また、低濃度の農薬は、突然変異、癌の発症、神経障害など、人間にとって疾病に関連する結果と関連している[49]。同様に、ヒ素の慢性的な閾値以下の摂取は癌のリスク上昇と関連し [50]、カドミウムの閾値以下の摂取は心不全の促進 [51]、鉛の閾値以下の摂取は高血圧、腎臓代謝障害、認知障害 [52] または水銀の閾値以下の摂取は免疫不全や神経障害 [53] と関連している。また、長期間の紫外線照射は、突然変異を促進する発がん作用（特に白色皮膚がん）を引き起こすことが知られている[54]。

マスクによる有害な変化は一見すると比較的軽微であるが、上記のような病因論に則った長期間の反復暴露が関係している。マスクによる長期的な疾患関連結果が予想される。マスク着用者と非着用者の間に数学的に明確な差がある研究において、統計的に有意な結果が得られたことは、臨床的に重要である。物理的、化学的、生物学的、生理学的、心理学的な条件に繰り返し長時間さらされ、その中にはサブリミナルなものもあるが、病的な領域へ著しく移行すると、高血圧や動脈硬化、冠動脈疾患（代謝症候群）、神経疾患など健康を損なう変化や臨床像が現れることが示唆されている。吸入された空気中の二酸化炭素のわずかな増加に対して、この疾病促進効果は、頭痛の発生、喘息に至るまでの気道の炎症、血管の損傷を伴う血圧と心拍数の増加、そして最終的には神経病理学的および心臓血管系の結果によって証明されている[38]。わずかではあるが持続的な心拍数の増加は、炎症性メッセンジャーの増加を介して内皮機能不全を伴う酸化ストレスを促し、最終的に血管の動脈硬化を刺激することが証明されている[55]。高血圧、心機能障害、脳に供給する血管の損傷を刺激する同様の効果は、長期間にわたってわずかに増加した呼吸数で示唆されている[56,57]。マスクは、吸入二酸化炭素の上昇 [18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28]、心拍数の小さな持続的増加 [15,23,29,30,35] 及び呼吸数の穏やかだが持続的増加 [15,21,23,34,36] という前述の生理変化の原因となるものである。

この文献レビューで紹介したマスクの副作用や危険性をよりよく理解するために、よく知られた呼吸生理学の原理を参照することが可能である（図3）。

図 3. マスクの病態生理（重要な物理的・化学的作用）

成人のN95マスクの呼吸抵抗*と死腔体積の図解。呼吸するとき、プラス128％*の大きな呼吸抵抗（息を吸うときの労力が吐くときよりも大きい）による呼吸の深さと量の減少、およびガス交換に直接参加せず環境と部分的にしか混合されていないプラス80％°のデッドスペース容量の増加により、マスクによって肺のガス交換可能量が全体でマイナス37％と著しく減少する（リー2011） [60]．(* = Roberge 2010 [61]による水分透過を含むLee 2011 [60]による吸気と呼気の平均値、** = Xu 2015 [59]による平均値).

---

成人の呼吸時の平均死腔量は約150～180mLであり、口と鼻を覆うマスクを装着すると大幅に増加する[58]。例えばN95マスクでは、実験的研究において約98～168mLのデッドスペース容積が決定された[59]。これは、成人の場合、マスクに起因する死腔が約65〜112％増加することに相当し、したがって、ほぼ2倍になる。毎分12回の呼吸数では、このようなマスクによる振り子体積呼吸は、したがって、少なくとも毎分2.9〜3.8Lとなる。したがって、マスクによって蓄積されたデッドスペースは、1回の呼吸で肺が利用できるガス交換量を相対的に37%減少させることになる[60]。このことは、我々の研究で報告された呼吸生理学の障害と、健康な人と病気の人の日常使用におけるあらゆる種類のマスクの結果として生じる副作用（呼吸数の増加、心拍数の増加、酸素飽和度の低下、二酸化炭素分圧の増加、疲労、頭痛、めまい、思考障害など）を大きく説明するものである[36,58]。

しかし、死腔体積呼吸の増加の影響に加えて、マスクに関連する呼吸抵抗も例外的に重要である（図3）[23,36]。

実験によると、N95マスクでは吸気時に126％、呼気時に122％という著しい気道抵抗の増大が見られる[60]。また、マスク（N95）の保湿により呼吸抵抗がさらに3％増加することが実験的に示されており［61］、したがって気道抵抗は通常の値の2.3倍まで増加する可能性がある。

このことは、マスクの気道抵抗の重要性を明確に示している。ここで、マスクは呼吸の障害要因として働き、呼吸回数の増加と同時に息苦しさを感じるという観察された代償反応をもっともらしくする（呼吸筋の働きが増加する）。マスクによる大きな抵抗に対抗するための呼吸作業の増幅によるこの余分な負担は、心拍数の上昇とCO2産生の増加を伴う疲労の強化にもつながる。マスクの副作用に関する研究のレビュー（図2）でも、有意な呼吸障害と有意な酸素飽和度の低下（全研究結果の約75％）が割合的に集積していることが確認された。

また、主要論文の評価では、酸素飽和度（SpO2）の低下と疲労の相関が、有意な結果を示したマスク使用研究の58%に共通して認められ、統計的に有意であると判断した（図2、p＜0.05）。

3.2. 内面的な副作用と危険性

2012年には早くも、20名のマスク着用者のウォーキングが、マスクなしの同一行動と比較して、心拍数（平均+9.4拍/分、p<0.001）および呼吸数（p<0.02）が有意に増加したことが実験で示された。これらの生理的変化は、対照群と比較してマスク着用者では、経皮的に有意に増加した経皮的二酸化炭素（PtcCO2）レベル（p < 0.0006）と同様に呼吸困難を伴った[15]。

2020年からの最近の実験的比較研究において、外科用マスクおよびN95マスクを着用した12人の健康なボランティアは、マスクなしの労作と比較して、中程度から激しい身体労作時に、測定された肺機能パラメータだけでなく心肺能力（最大血液乳酸反応の低下）において測定できる障害を経験した（p < 0.001） [31]. マスクによる気道抵抗の増大は、呼吸筋と心臓の両方で、酸素消費量と要求量の増加を伴う呼吸作業の増加につながった。呼吸は著しく阻害され（p < 0.001）、参加者は軽度の痛みを報告した。科学者たちはその結果から、健康な人ではまだ機能していた肺、マスクによる制限の心臓補償が、心拍出量が低下している患者ではおそらくもはや不可能であると結論づけた[31]。

別の最近の研究では、研究者は、サイクルエルゴメーターでの運動中に、26人の健常者の布製マスク（コミュニティマスク）、外科用マスク、FFP2/N95マスクをテストした。すべてのマスクは、測定可能な二酸化炭素（CO2）保持量（PtcCO2）（p < 0.001で統計的に有意）と、N95マスクについては、酸素飽和値SpO2（75Wと100Wでそれぞれp < 0.02 と p < 0.005 で統計的に有意）の減少を示した。これらの変化の臨床的意義は、布製マスクでの呼吸回数の増加（p<0.04）と、熱感、息切れ、頭痛など、これまでに述べたマスク特有の訴えの発生に示された。ストレス知覚はBorgスケールで1〜20の範囲で記録した。N95マスク着用時の身体活動では、マスク着用群は非着用群に比べ、疲労感が20段階で14.6対11.9と有意に増加した。マスク着用者24名中14名が息切れ（58％）、頭痛4名、熱感2名を訴えた。苦情のほとんどはFFP2マスクに関するものであった（72％）[21]。

前述した安静時や労作時の健常者に対するマスクの生理的・主観的な身体的影響[21,31]は、労作がなくても病人や高齢者に対するマスクの影響の兆候を示すものである。

20歳から50歳の看護師10人が交代勤務中にN95マスクを着用した観察研究では、呼吸困難（「息ができない」）、疲労感、頭痛（p＜0.001）、眠気（p＜0.001）、酸素飽和度SpO2の低下（p＜0.05）、心拍数の上昇（p＜0.001）などの副作用は肥満（BMI）の上昇と関連して統計的に有意だった [19]．また、マスク下の症状の出現は、高齢と関連していた（疲労と眠気はそれぞれp < 0.01、吐き気はp < 0.05、血圧上昇はp < 0.01、頭痛はp < 0.05、呼吸困難はp < 0.001 で統計的に有意な相関）[19].

進行した慢性閉塞性肺疾患（COPD）患者97人を対象とした介入研究では、N95マスク（FFP2相当）を使用して最初の10分間の安静とその後の6分間の歩行の後、呼吸数、酸素飽和度と呼気二酸化炭素換算値（カプノメーター）が好ましくないかつ有意に変化した。7人の患者は、酸素飽和度値SpO2の低下と病的な二酸化炭素（CO2）貯留、さらに呼気終末二酸化炭素分圧（PETCO2）の上昇という深刻な訴えのために実験を中止した[23]。2人の患者では、PETCO2が正常の限界を超え、50mmHgを超える値に達した。FEV1 < 30%およびmodified Medical Research Council (mMRC) Dyspnea Score Score of ≥ 3は、いずれも進行したCOPDの指標であり、本研究では全体的にマスク不耐性と相関していた。マスク下の症状で最も多かったのは息苦しさで86％であった。また、本研究の脱落者では、めまい（57％）、頭痛もしばしば記録された。マスク耐性のあるCOPD患者では、わずか10分のマスク着用で、安静時でも心拍数、呼吸数、呼気終末二酸化炭素分圧PETCO2の著しい上昇（p＜0.001）が確認でき、酸素飽和度SpO2の低下（p＜0.001）を伴ってた[23]。エビデンスレベルIIaのこの研究の結果は、COPDのマスク着用者にとって示唆的である。

COPDとサージカルマスクに関する別のレトロスペクティブな比較研究では、検査者は、約+8mmHg（p < 0.005）の動脈二酸化炭素分圧（PaCO2）の増加および+11mmHg（p < 0.02）の収縮期血圧におけるマスク関連の付随的な増加を統計的に示すことができた[25]。この増加は、マスク着用によって引き起こされる病的な値域が誘発されるため、高血圧患者だけでなく、血圧の境界値を持つ健常者にも関連性がある。

末期腎不全の血液透析患者39名において、タイプN95マスク（FFP2相当）は、安静時（血液透析中）の患者の70％において、わずか4時間以内に血中酸素分圧（PaO2）を著しく低下させた（p = 0.006）。代償的に呼吸数が増加したにもかかわらず（p < 0.001）、胸痛を伴う倦怠感が生じ（p < 0.001）、さらに被験者の19%で低酸素血症（酸素が正常限界を下回る低下）に至った[34]。研究者らはこの結果から、高齢者や心肺機能が低下している患者は、マスク着用中に重症呼吸不全を発症するリスクが高いと結論づけた[34]。

COVID-19危機の際に着用したマスクのリスクと利点に関するレビュー論文では、他の著者が、COVID-19肺炎疾患の有無にかかわらず、肺炎患者に対するマスク着用義務について同様に批判的な評価を行っている[16]。

3.3. 神経学的な副作用と危険性

手術室での失神の科学的評価では、罹患者77人中36人（47％）がマスク着用に関連していた[62]。しかし、他の要因が寄与していることは否定できな かった。

イスラエル、英国、米国の神経科医は、レベルIIIのエビデンスレビューにおいて、マスクは過呼吸を引き起こす可能性があるため、てんかん患者には適さないとしている [63] 。マスクの使用は、呼吸数を約15～20％増加させる [15,21,23,34,64]。しかし、過呼吸につながる呼吸回数の増加は、てんかんの診断における誘発に用いられることが知られており、全般てんかん患者の80％、焦点性てんかん患者の28％までに発作に相当する脳波変化を引き起こす[65]。

ニューヨークの医師は、343人の参加者（標準化された匿名化された質問票を使用して調査）を対象に、医療従事者の外科手術用タイプのマスクとN95のマスク着用の影響を調査した。マスク着用により、認知力の低下（着用者の24％）、頭痛などの検出可能な身体的悪影響が71.4％に見られた。このうち28%は頭痛が持続し、薬物治療を必要とした。頭痛は、1時間未満の着用で15.2%、1時間着用で30.6%、3時間着用で29.7%に発生した。このように、装着時間が長くなるにつれてその影響は強まることがわかった[37]。

マスク使用による混乱、見当識障害、さらには眠気（リッカート尺度による質問）、運動能力の低下（リニアポジショントランスデューサーで測定）、反応性の低下、全体的なパフォーマンスの低下（Roberge Subjective Symptoms-during-Work Scaleで測定）も、他の研究で報告されている[19,23,29,32,36,37]。

科学者たちは、これらの神経学的障害を、マスクによる血中酸素濃度O2の潜在的低下（低酸素に向かって）または血中炭酸ガス濃度CO2の潜在的増加（高炭酸に向かって）により説明している[36]。科学的なデータから見ても、この関連性は議論の余地がないように思われる[38,39,40,41]。

2020年のマスク実験では、使用したすべてのマスクタイプ（布製、サージカル、N95マスク）において、わずか100分の装着で有意な思考障害（p＜0.03）と集中力低下（p＜0.02）が認められた[29]。思考障害は、マスク使用中の酸素飽和度の低下（p＜0.001）と有意な相関があった。

N95呼吸保護具に関する別の研究では、21-35歳のマスク着用者158人のうち最大82％が初期頭痛（p < 0.05）を経験し、3分の1（34％）が毎日最大4回頭痛を経験している。参加者は30日間で18.3日マスクを着用し、1日あたりの平均時間は5.9時間であった[66]。

医療従事者を対象とした別の観察研究では、N95だけでなくサージカルマスクについても、有意な頭痛の増加（p < 0.05）が観察された[67]。

別の研究において、研究者は、平均年齢43歳で、異なるタイプのマスクを着用する306人の使用者を分類し、そのうちの51％は、サージカルマスク及びN95マスクの使用の増加（1～4時間、p = 0.008）にのみ関連する特異的症状として最初の頭痛を有した [68]。

シンガポールの研究者は、健康なN95マスク着用者154人を含む試験で、マスクによる血中二酸化炭素濃度（呼気終末二酸化炭素分圧PETCO2によって測定）の有意な上昇と、中脳の脳動脈流量の増加を伴う測定可能に大きい血管拡張が生じることを実証することができた。これは、試験群では頭痛と関連していた（p < 0.001）[27]。

研究者によると、前述の変化は、低酸素と高炭酸への移行を伴うマスクの長時間使用時の頭痛にも寄与しているとのことだ。さらに、タイトなマスクのストラップが神経繊維を圧迫することによる首や頭の部分の頸部神経の刺激などのストレスや機械的要因も、頭痛の一因となっている[66]。

一次研究の分析では、N95マスクと頭痛の関連を検出することができた。10件の研究のうち6件で、有意な頭痛がN95マスクに関連して現れていた（全研究の60％、図2）。

3.4. 心理的な副作用と危険性

ある実験によると、サージカルマスクやN95マスクの着用は、心肺能力の低下によるQOLの低下を招く可能性があるとのことである[31]。マスクは、使用時間の経過とともに生理的変化や不快感を引き起こすとともに、著しい不快感（p<0.03～p<0.0001）や疲労感（p<0.05～0.0001）にもつながる可能性がある[69]。

一般的な生理学的効果（セクション3.1）で詳述されている高炭酸ガス（CO2の増加）及び低酸素（O2の減少）への血液ガスのシフトに加えて、マスクは、精神運動能力の低下を伴う個人の認知能力（リッカート尺度調査を使用して測定）及び結果として反応性の低下（線形位置トランスデューサを使用して測定）、さらに全体的にパフォーマンス能力の低下（ロベルジ自覚症状-作業中スケールで測定）［29，32，38，39，41］を制限している［69］。

マスクはまた、視野の障害（特に地面や地上の障害物に影響）を引き起こし、また、食べる、飲む、触れる、掻く、顔のそれ以外の覆われていない部分をきれいにするといった習慣的な行動に対する阻害をもたらし、これは意識的、無意識的に永久の障害、妨害、制限として認識される［36］。したがってマスクを着用することは、自由の剥奪と自律性と自己決定の喪失の感覚を伴い、特にマスクの着用が他者によってほとんど指示され命令されることから、抑圧された怒りと潜在意識下の恒常的な気晴らしにつながることがある [70,71]。これらの知覚された誠実さ、自己決定、自律性の妨害は、不快感と相まって、しばしば実質的な注意散漫の原因となり、最終的には生理的なマスクに関連した精神運動能力の低下、反応性の低下、全体的な認知能力の低下と組み合わさる可能性がある。それは、状況判断の誤りだけでなく、遅延、不正確、不適切な行動、マスク着用者の有効性の低下をもたらす[36,37,39,40,41]。

マスクを数時間使用すると、頭痛、局所的なにきび、マスクに関連した皮膚の炎症、かゆみ、熱や湿気の感覚、障害、主に頭部や顔面に影響を与える不快感など、さらに検出可能な副作用を引き起こすことが多い[19,29,35,36,37,71,72,73]。しかし、頭部と顔面は、敏感な大脳皮質（ホムンクルス）に大きく表われるため、幸福感にとって重要である[36]。

アンケート調査によると、マスクは大人だけでなく子どもにも不安や精神的・植物的ストレス反応を頻繁に引き起こし、心身症やストレス関連疾患の増加や抑うつ的自己体験、参加率の低下、社会的引きこもり、健康関連のセルフケアの低下などをもたらすとされている[74]。研究対象となったマスク着用者の50％以上が少なくとも軽度の抑うつ感情を有していた [74]。さらに恐怖を誘発し、しばしば誇張されたメディア報道は、これをさらに強める可能性がある。2014年のエボラ出血熱の流行に伴う一般メディアの最近のレトロスペクティブな分析では、公に発表されたすべての情報のうち、科学的真実の内容はわずか38％であったことが示されている[75]。研究者たちは、情報の合計28％を挑発的で偏向的なものとして、42％をリスクを誇張するものとして分類した。加えて、メディアの内容の72％は、健康に関連する否定的な感情をかき立てることを目的としていた。恐怖の感情は、不安や所属したいという人間の原始的な欲求と結びついて［76］、医学的・科学的見地から部分的に根拠のないように思われる社会的な動きを引き起こす。

マスクは本来純粋に衛生的な目的を果たすものであったが、適合性と擬似的な連帯の象徴に変容している。例えばWHOは、健康な人が公共の場でマスクを使用することの利点として、マスク着用者に対するスティグマの軽減、ウイルス拡散防止への貢献意識、他の対策への注意喚起を挙げている[2]。

3.5. 精神的な副作用と危険性

先に説明したように、マスクは死腔容量の増加により着用者の二酸化炭素の蓄積を伴う再呼吸の増加を引き起こし[16,17,18,20]（図3）、しばしば統計的に有意な血中二酸化炭素（CO2）濃度の上昇を患児にもたらすことがある[13,15,17,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28]（図2）。しかし、過炭酸に至る変化は、パニック発作を誘発することが知られている[77,78]。このため、マスク装着によるCO2の有意な測定可能な増加は、臨床的に重要である。

興味深いことに、CO2吸入による呼吸誘発試験は、パニック障害や月経前不快気分における不安状態を他の精神医学的臨床像と区別するために用いられている。ここでは、5％CO2の絶対濃度ですでに15～16分以内にパニック反応を誘発するのに十分である [77] 。通常の呼気中のCO2含有量は約4％である。

マスクをしている被験者の実験的研究から、4％を超える上記の範囲の呼吸ガスの濃度変化が、マスクを長時間使用した再呼吸中に起こり得ることは明らかである [18,23]。

CO2による青斑核の活性化は、呼吸ガスを介したパニック反応の生成に利用される[78,79]。これは、小丘が脳幹の制御中枢である植物性ノルアドレナリンニューロンのシステムの重要な一部であり、適切な刺激と血中ガス濃度の変化に反応して、ストレスホルモンであるノルアドレナリンを放出するからである [78]。

上記の生理学的、神経学的、心理学的な副作用と危険性（セクション3.1、セクション3.3、セクション3.4）から、精神科のケースでのマスクの使用には、さらなる問題が導き出される可能性がある。認知症、妄想型統合失調症、不安やパニック発作を伴うパーソナリティ障害、さらには閉所恐怖症の要素を持つパニック障害の治療を受けている人は、わずかなCO2の増加でもパニック発作を引き起こしたり、強めたりするので、マスクを必要とすることと折り合いをつけることが困難である[44,77,78,79]。

ある精神医学的研究によれば、中等度から重度の認知症患者はCOVID-19の保護対策を理解しておらず、常にマスクを着用するよう説得する必要がある[80]。

比較研究によると、統合失調症の患者は、マスク着用に対する同意が54.9%と、通常の診療の患者（61.6%）より低い[81]。マスク着用が統合失調症の症状の悪化にどの程度つながるかについては、まだ詳しく研究されていない。

マスク着用時には、混乱、思考障害、見当識障害（特別な評価尺度やリッカート尺度による標準的な記録、p＜0.05）、場合によっては最高速度や反応時間の低下（線形位置変換器による測定、p＜0.05）が観察された[19,32,36,38,39,40,41]。向精神薬は、精神科の患者において精神運動機能を低下させる。このことは、特に、マスク着用時の反応能力のさらなる低下と事故へのさらなる感受性に関して、臨床的に関連する可能性がある。

意図しないCO2トリガー麻酔を避けるために [39] 、米国疾病対策予防センター（CDC）の基準に従って、継続的な監視が不可能な固定された患者や医学的に鎮静された患者には、マスクをしてはならない。これは、上記のCO2貯留の可能性があり、意識喪失、誤嚥、窒息のリスクがあるためである [16,17,20,38,82,83] 。

3.6. 婦人科系の副作用と危険性

重要な変数として、妊婦の低い血中二酸化炭素濃度は、プロゲステロンによって刺激される呼吸分量の増加によって維持される [22]。妊婦と胎児にとって、胎児-母体間の二酸化炭素（CO2）勾配は代謝的に必要である。胎児血液から胎盤を経由して母体循環に二酸化炭素を拡散させるためには、母親の血中二酸化炭素濃度は常に胎児より低くなければならない。

したがって、呼吸抵抗の増加、死腔容量の増加（図3）、呼気中の二酸化炭素（CO2）の滞留など呼吸生理学の測定可能な変化など、前述のマスク関連現象（3.1項、3.2項）は重要である。マスクの下で二酸化炭素の再呼吸が増加する場合、この現象は、たとえ亜臨界二酸化炭素の増加でも、曝露時間と共に増加する胎児-母体二酸化炭素勾配の撹乱変数として作用し、したがって、妊婦の補償予備力の低下に関しても臨床的関連性が生じる可能性がある [20、22、28]。

比較研究において、20分間の運動中にN95マスクを着用した22人の妊婦は、マスクを着用しない22人の妊婦と比較して、平均PtcCO2値が31.3mmHgであるのに対し、有意に高い経皮CO2値を示した（p = 0.04） [22]．また、妊婦の熱感もマスクありで有意に上昇し、p < 0.001であった[22]。

したがって、別の介入研究において、研究者は、N95マスク（FFP2相当）による呼吸が、20人の妊婦の安静時および運動時のガス交換を妨げ、代謝系にさらなるストレスを与えることを実証した[28]。したがって、N95マスクの下では、20人の妊婦は、約14％の酸素摂取能力VO2の減少（統計的に有意、p = 0.013）および約18％の二酸化炭素出力能力VCO2の減少（統計的に有意、p = 0.001）を示した。呼気酸素および二酸化炭素当量の対応する有意な変化も、呼気二酸化炭素（FeCO2）の増加（p < 0.001）および呼気酸素（FeO2）の減少（p < 0.001）で記録され、これは呼吸マスク閉塞による代謝変化により説明された[28]。

短いマスク装着時間が主体の実験では、母親も胎児も統計的に有意な心拍数の増加、呼吸数および酸素飽和値の変化を示さなかった。しかし、妊婦における長時間のマスク使用の正確な影響は、全体として不明なままである。したがって、妊婦においては、サージカルマスクおよびN95マスクの長期使用は批判的に捉えられる[20]。

さらに、工業的に製造されたマスクに含まれる、長期間吸入可能な物質（例えば、織物の成分であるホルムアルデヒドや耳バンドの成分であるチラム）が催奇形性を有するかどうかは不明である[20,84]。

3.7. 皮膚科学的な副作用と危険性

マスクは衣服と異なり、口や鼻に近い部分、つまり呼吸に関係する部分を覆うものである。

必然的に、これは測定可能な温度上昇をもたらすだけでなく [15,44,85] 、呼気の結露による湿度の激しい上昇をもたらし、その結果、口腔周囲および鼻周囲の自然の皮膚環境をかなり変化させる [36,61,82]。また、赤み、pH値、皮膚上皮からの体液損失、水和の増加、皮脂分泌を測定可能に増加させる[73]。既存の皮膚疾患は、これらの変化により永続化するだけでなく、悪化する。一般に、皮膚は感染症やにきびに対してより敏感になる。

ある実験的研究の著者らは、20人の健康なボランティアにおいて、サージカルマスクとN95マスクの両方で、マスクを着用してからわずか4時間後に皮膚のバリア機能が乱れたことを証明することができた[73]。さらに、温かく湿った環境のため、マスクの外側と内側に細菌（細菌、真菌、ウイルス）が蓄積される[86,87,88,89]。これらは、臨床的に関連性のある真菌、細菌、ウイルス感染を引き起こす可能性がある。2020年からドイツのロベルト・コッホ研究所（RKI）のセンチネル調査でライノウイルスの検出が異常に増加したことも、この現象の表れかもしれない[90]。

さらに，このような刺激に進化的に適応していない皮膚の領域は，機械的ストレスが増加する．全体として、上記の事実は、ニキビ、顔の発疹、痒みの症状といったマスクに関連した有害な皮膚反応を伴う好ましくない皮膚科学的影響を引き起こす[91]。

中国の研究グループは、542人のテスト参加者のN95マスク使用時の皮膚刺激とかゆみを報告し、発生した皮膚障害と暴露時間の間に相関関係（≤6時間/日で68.9%、>6時間/日で81.7%）も報告している[92]。

ニューヨークの研究では、COVID-19のパンデミック時に医療従事者がサージカルマスクタイプとN95マスクを頻繁に着用した場合の影響を343人の無作為サンプルで評価した。マスク着用により、参加者の71.4%に頭痛が生じ、さらに23.6%に眠気、51%に皮膚障害、53%にニキビが発生した[37]。

一方では、特にマスクを頻繁に着脱する場合、せん断力によって鼻や頬骨に直接的な機械的皮膚病変が発生する[37,92]。

他方で、マスクは不自然に湿った暖かい皮膚局所環境を作り出す[29,36,82]。実際、科学者たちは、被験者が1時間マスクを着用した別の研究において、覆われた顔領域の湿度と温度の有意な上昇を実証することができた[85]。マスクの下の相対湿度は、センサー（Atmo-Tube, San Francisco, CA, USA）を使って測定された。顔面領域の湿度と温度の感覚は、他の身体領域より も幸福感にとって重要である[36,44]。そのため、マスクの下での不快感を増大させる可能性がある。さらに、温度の上昇は細菌の最適化を促進する。

マスクの圧力はまた、顔のリンパと血管の流れの生理学的障害を引き起こし、結果として皮膚機能の障害を増加させ [73]、最終的には全装着者の53％までにニキビ、51％までに他の皮膚刺激も引き起こす原因となる [36,37,82]。

他の研究者は、観察研究でN95マスクを装着した322人の参加者を調査し、副作用として最大59.6％にニキビ、51.4％にかゆみ、35.8％に発赤を検出した[72]。

異なるマスク（コミュニティマスク、サージカルマスク、N95マスク）を着用した1393人のうち最大19.6％（273人）において、ある研究ではかゆみが客観的に確認され、9％でさらに深刻なものであった。アトピー素因（アレルギー傾向）は痒みのリスクと相関していた。使用期間は、かゆみのリスクと有意に関連していた（p < 0.0001）[93]。

2020年の別の皮膚科学的研究では、すべてのマスクタイプ（コミュニティマスク、サージカルマスク、N95マスク）の使用者876人の96.9％が、眼鏡の曇り（21.3％）、紅潮（21.3％）、滑舌（12.3％）、呼吸困難（35.9％）を伴うかゆみの大幅増と有害問題を確認（p < 0.01） [71]．

マスク下でのニキビ[37,72,91]の発生率の増加とは別に、工業的に製造されたマスク（サージカルマスク、N95）の成分であるホルムアルデヒド（織物の成分）、チラム（耳バンドの成分）に対する過敏症と関連して、接触湿疹やじんましん［94］が一般に記述されている[73,84]。有害物質のチラムは、もともと農薬や腐食剤であり、ゴム工業では最適化促進剤として使用されている。ホルムアルデヒドは殺生物剤、発がん性物質であり、産業界では殺菌剤として使用されている。

炎症後または色素性接触皮膚炎の結果として孤立した永久的な色素沈着も、長期間のマスク使用後に皮膚科医によって報告されている[72,91]。

3.8. 耳鼻咽喉科および歯科の副作用と危険性

歯科界からは、マスクの悪影響に関する報告があり、「マスクマウス」と呼ばれている[95]。歯肉炎（歯肉の炎症）、口臭、カンジダ症（カンジダ・アルビカンスによる粘膜の真菌感染）、口唇炎（唇の炎症）、特に口角炎、さらには歯垢や虫歯の誘発は、マスクの過剰で不適切な使用に起因するとされている。挙げた口腔疾患の主な誘因は、唾液量の減少によるドライマウスの増加と、マスク下の開いた口からの呼吸の増加である。口呼吸は、表面脱水と唾液流量の減少（SFR）を引き起こす[95]。マスク着用によるドライマウスは科学的に証明されている[29]。マスク着用時に開いた口で呼吸する悪い習慣は、特にマスクを通して吸入するときに、そのような呼吸パターンが呼吸抵抗の増加を補うので、もっともらしく思われる[60,61]。さらに、皮膚科的副作用（セクション3.7）ですでに説明されている、皮膚フローラの変化を伴う外皮の湿気 [71,73,85]は、唇や口角の炎症（口唇炎）の説明として責任があるとされている[95]。このことは、マスクによって引き起こされる自然条件の疾病促進的な逆転を明確に示している。口腔内の外部乾燥による生理的な内部湿潤は、外部湿潤による内部乾燥に変換される。

耳鼻咽喉科医は最近、46人の患者において、N95マスクの使用による新しいタイプの過敏性鼻炎を発見した。彼らは、マスク着用者に対して内視鏡検査と鼻腔洗浄を行い、その後病理学的に評価した。臨床的な問題は、標準化された質問表で記録された。彼らは、マスクによる鼻炎、粘膜のかゆみや腫れ、くしゃみの増加を統計的に有意に認めた（p＜0.01）。内視鏡的には、分泌物の増加を示し、粘膜刺激の引き金としてマスクのポリプロピレン繊維を吸入した証拠が示された[96]。

221人の医療従事者の研究において、耳鼻科医はマスク使用者の33%に音声障害を客観視した。音声障害を測定する1〜10のVHI-10スコアは、これらのマスク使用者で平均5.72高かった（p < 0.001で統計的に有意）。マスクは音響フィルターとして働き、過度に大きな音声を引き起こすだけでなく、マスクが乱れのない音声に必要な圧力勾配を損なうため、声帯協調の障害を誘発するようだ[43]。研究者たちは、マスクは既存の障害を悪化させるだけでなく、新たな音声障害を誘発する潜在的なリスクをもたらす可能性があると結論づけた。

3.9. スポーツ医学の副作用と危険性

文献によると、心血管系の最適化および酸素摂取能力の向上に関するマスクのパフォーマンス向上効果は証明されていない。

例えば、実験的参考研究（1群12名）では、高地トレーニングを模倣したとされるトレーニングマスク（ETM：Elevation Training Mask）は、呼吸筋のトレーニング効果しかなかったそうである。しかし、マスク着用者は運動中の酸素飽和度値（SpO2％）が有意に低く（マスク着用者94％対マスクなし96％、p＜0.05）［33］、これはデッドスペース容量の増大と呼吸時の抵抗増加により説明可能であった。酸素飽和度の測定値は、マスク着用群では正常値より有意に低く、臨床的な関連性が示唆された。

健康なスポーツ選手における呼吸筋の適応効果が証明されていること [33] は、マスクが呼吸生理学に破壊的な影響を与えることを明確に示唆している。

重量挙げ選手のマスク使用に関する別の介入研究では、研究者は、注意力の低下（アンケート記録、リッカート尺度）およびセンサーによって検出される最大動作速度の低下（いずれもp＜0.001で有意）の統計的に有意な効果を記録し、研究者は、スポーツにおけるマスク使用はリスクがないわけではないと結論付けている。二次的な発見として、彼らはまた、特殊な重量挙げの運動（「バックスクワット」）を行ったとき、マスク群ではマスクなし群と比較してわずか1分の運動で酸素飽和度SpO2の著しい低下を検出した（p < 0.001）[32]。化学的パラメータである酸素飽和度SpO2を病的な方向（下限値95％）にシフトさせるマスクの実証済みの傾向は、未訓練者や病人において臨床的な関連性を持つ可能性が十分にある。

スポーツ医学では、呼吸死腔の容積が大きくなると血中のCO2分圧が上昇し、二酸化炭素（CO2）貯留量が増加することが確認されている[14]。

実際、運動中にマスクを装着した状態での死腔誘発性CO2貯留も実験的に証明された。N95マスクを着用した短時間の有酸素運動の効果が16人の健康なボランティアでテストされた。その結果、呼気終末二酸化炭素分圧（PETCO2）がプラス8mmHg（p < 0.001）と有意に上昇することが判明した[24]。最大負荷時のマスク着用者の血中二酸化炭素（CO2）の増加は、サージカルマスクでプラス14％CO2、N95マスクでプラス23％CO2で、これらの値は病的範囲に強く近づいていることから、前疾患者、高齢者や子供において臨床的関連性を持つ可能性が十分にある効果であった[24]。

8人の中年被験者（19-66歳）を対象とした興味深い耐久性研究では、運動前後にマスク下のO2およびCO2のガス含有量が測定された。安静時でさえ、マスク下の酸素利用率はマスクなしより13％低く、二酸化炭素（CO2）濃度は30倍も高かった。ストレス（Ruffierテスト）下では、マスク下の酸素濃度（％O2）はさらに3.7％有意に低下し、二酸化炭素濃度（％CO2）はさらに20％有意に増加した（p＜0.001で統計的に有意であった）。これに伴い、被検者の血液中の酸素飽和度（SpO2）も97.6％から92.1％へと有意に低下した（p < 0.02）[18]。酸素飽和度（SpO2）が92%に低下し、正常値の95%を明らかに下回ったことは、臨床的に適切であり、健康に害を及ぼすと分類される。

これらの事実は、マスクの使用もまた、スポーツにおける低酸素および高炭酸ガスにつながる上記の効果を誘発することを示すものである。したがって、WHOおよび米国ジョージア州疾病管理予防センター（CDC）は、運動中のマスク着用を控えるよう勧告している[82,97]。

3.10. 社会的・社会学的な副作用と危険性

チリの医療従事者を対象とした研究の結果、マスクが音響フィルターのように作用し、過剰に大きな声で話すことを誘発することが明らかになった。これは、音声障害を引き起こす [43]。発声量の増加はまた、マスク着用者によるエアロゾル生成の増加の一因となる[98]。Aerodynamic Particle Sizer (APS, TSI, model 332, TSI Incorporated, Minnesota, MI, USA) で測定したこれらの実験データは、非常に適切なものである。

さらに，マスク着用者は，音声の明瞭性が損なわれているため，日常生活での正常な交流が妨げられ [45]，互いに接近するよう誘惑される．

この結果、一般市民は優先順位を歪められ、COVID-19パンデミックに関連した推奨対策を打ち消すことになる。WHOは、特に個人が少なくとも1mの物理的距離を保つことができない状況において、中程度のエビデンスのある社会的距離と手指衛生を優先し、弱いエビデンスのあるマスクの着用を推奨している[3]。

マスクの下で顔の表情が認識できなくなることによる非言語的コミュニケーションの崩壊は、不安感、落胆、無感覚、孤立感を増大させ、精神・聴覚障害者にとって大きなストレスとなりうる[16]。

専門家は、マスクが人間のコミュニケーションの基本（言語的および非言語的）を乱すと指摘している。マスクによって顔の認識が制限されることで、感情のシグナルが抑制されることになる。したがって、マスクは社会的相互作用を混乱させ、笑顔や笑いの肯定的な効果を消し去ると同時に、マスクの下では否定的な感情もはっきりしないので誤解の可能性を大幅に増加させる [42]。

マスク使用による医師・患者関係の崩壊を伴う共感性の低下は、すでにランダム化研究に基づいて科学的に証明されている（統計的に有意、p = 0.04）[99]。この研究では、1030人の患者を対象に、診察共感ケア自己評価尺度、患者有効性評価尺度（PEI）スコア、満足度評価尺度を評価した。516人の医師は終始マスクを着用しており、患者に対する共感性が低下していたため、動的関係による健康増進の効果が無効となった。これらの結果は、マスクによる対人関係や関係性の崩壊を示すものである。

2020年8月に発表されたWHOの地域社会における子どものマスク使用に関するガイダンスでは、子どものマスク使用の利点は、社会的・コミュニケーション的な懸念など潜在的な害と比較検討されなければならないと指摘されている[100]。

パンデミック対策の普及が、社会的・文化的・心理的相互作用の低下を伴う社会生活の機能不全につながるという懸念は、他の専門家からも表明されている[6,7,8,42]。

3.11. 社会医学・産業医学的な副作用と危険性

熱感、ムレ感、息切れ、頭痛などのマスク特有の訴えのほか、心拍数や呼吸数の著しい増加、肺機能パラメータの障害、心肺能力の低下（例, 最大血中乳酸値の低下）[15,19,21,23,29,30,31]、また、マスク下の呼気末端と血中の酸素と二酸化炭素の変化を測定した [13,15,18,19,21,22,23,24,25,27,28,29,30,31,32,33,34] など、様々な生理現象が報告されている。有意な変化はマスク装着後わずか数分で測定可能であり、場合によってはマスク下の吸気中のO2濃度がマイナス13％、CO2濃度が30倍という大きさに達した（p < 0.001）[18]。観察された変化は統計的に有意であっただけでなく、臨床的にも重要であり、被験者はマスク曝露後に病的な酸素飽和度も示した（p < 0.02）[18]。

サージカルマスク着用時の軽い労作（6分間の歩行）における息切れは、プロスペクティブな実験的介入研究において、44人の健康な被験者で統計的に有意に記録されている（p < 0.001）[101]。ここでは、愁訴は主観的なビジュアルアナログスケールを用いて評価された。

2011年の別の研究では、テストされたすべてのマスクは、長時間の使用中に27人の被験者に不快感と疲労感の有意な増加を引き起こした（p < 0.0001） [69]。

これらの症状は、職業用マスク着用者のさらなるストレスにつながり、したがって、疲労感に関連して、植物性交感神経の活性化によって引き起こされる自己永続的悪循環に寄与し、呼吸と心拍、血圧と疲労感の増加をさらに増加させる[16,20,35,83]。

他の研究では、マスクの心理的・身体的効果は、疲労、不満、不安の感情の増加を介して、仕事のパフォーマンス（Roberge Subjective Symptoms-during-Work Scale、1～5のリッカート尺度で測定）をさらに低下させることが示されている[58,102,103]。

他の研究でも、マスクを長時間装着することは、生理的・心理的な障害を引き起こし、その結果、作業能率を低下させた [19,36,58,69]。呼吸保護具の実験では、デッドスペース容積を350mL増加させると、可能な作業時間が約0.5秒短縮される。-さらに、呼吸の快適性が-18%減少する（主観的評価尺度で測定）[58]。また、マスクの着脱や交換により、作業時間や作業の流れが中断され、減少する。作業能率の低下は、上記のように見出された文献に記録されているが（特にセクション3.1及びセクション3.2）、それ以上詳細に定量化されていない[36,58]。

サージカルマスク型やN95保護具は、頭痛、呼吸困難、にきび、皮膚刺激、かゆみ、覚醒度の低下、精神パフォーマンスの低下、湿気や暑さの感覚などの副作用を医療従事者に頻繁に引き起こした[19,29,37,71,85]。特別な調査スコアやリッカート尺度で測定された、ユーザーの主観的な、作業パフォーマンスを低下させるマスク関連の障害も、他の研究で説明されている[15,21,27,32,35,43,66,67,68,72,96,99]。

皮膚科学に関する3.7節では、マスクで覆われた顔面領域で平均1.9℃（34.5℃以上）の有意な温度上昇を実証した論文にすでに言及した（p < 0.05）[85]。敏感な大脳皮質（ホムンクルス）に比較的大きな 表現があるため、顔の温度感覚は他の身体部位よりも幸福 感に決定的な影響を与える[36,44]。したがって、マスク着用時の不快感の知覚が強まる可能性がある。興味深いことに、我々の分析では、8件の研究のうち7件で、マスク下の温度上昇という物理変数と呼吸障害という症状が複合的に発生し、88%で相互に有意に測定されていることがわかった。また、関連する主要研究の50％（6論文中3論文、図2）において、マスク下の体温上昇と疲労の有意な測定値の組み合わせが検出された。これらの体温上昇と呼吸障害や疲労の症状とのクラスター化した関連は、マスク下で検出された体温上昇の臨床的関連性を示唆している。最悪の場合、特にCOPD、心不全、呼吸不全がある場合、言及した影響が互いに強化され、減圧につながる可能性がある。

また、マスクによって引き起こされる障害や不快感の総和は、注意力散漫の一因となる（心理的障害の項も参照）。これらは、精神運動能力の低下、反応性の低下、全体的な認知能力の低下（これらはすべてマスク装着の病態生理学的影響である）［19,29,32,39,40,41］と相まって、危険を認識できず、したがって仕事中の事故や回避できるエラー［19,36,37］を引き起こす可能性がある。ここで特に注目すべきは、リッカート尺度（1～5）で測定したマスクによる無気力（p<0.05）、思考力の低下（p<0.05）、集中力の問題（p<0.02）です [29]．したがって、労働衛生規則では、このようなシナリオに対する対策がとられている。ドイツの労働災害保険（DGUV）には、呼吸保護具に関する正確で広範な規制があり、装着時間の制限、作業強度のレベル、定められた指導義務について文書化されている[104]。

労働者を保護するための様々な種類のマスクに関して多くの国で規定されている基準や規範も、労働衛生の観点からは重要である[105]。例えばドイツでは、他の国際的な国々からのマスクに対して、非常に厳しい安全仕様がある。これらは、着用者の保護に関する要件を規定している[106]。これらすべての規格とそれに伴う認証手続きは、一般市民に対するマスクの義務化の導入に伴い、次第に緩和されていった。これは、地域用マスクのような非認証のマスクも、パンデミック対策の間、より長い期間、職場や学校部門で大規模に使用されたことを意味する[107]。直近では，2020年10月にドイツ社会傷害保険（DGUV）が，コミュニティマスクの使用時間制限をフィルタリングハーフマスクと同様に，1日120分の3交代制で，間に30分の回復休憩を入れることを推奨した．ドイツでは、FFP2（N95）マスクは75分間着用し、その後30分間の休憩をとることが義務づけられている。また、職業用呼吸器については、専門の医師による追加の適合性検査が義務付けられ、規定されている[104]。

3.12. 着用者と環境に対する微生物学的影響　異物／自己汚染

マスクは保湿の原因となる[61]。サージカルマスクやコミュニティマスクのろ過性能の低さや誤った使用、頻繁な再使用は、感染リスクの上昇を意味する[108,109,110]。抗体、補体系、防御細胞、病原体抑制などの保護機構が粘膜に存在しないマスクによって、あるいはマスクの中で作られる温湿度環境は、細菌や真菌などの様々な病原体の無制限の増殖への道を開き、したがって理想的な増殖と繁殖の場となり [88]、ウイルスも蓄積させる [87]. 温かく湿度の高いマスクの微気候は、マスクの上や下に様々な細菌を蓄積しやすく、細菌の密度はマスクの着用時間に測定可能に比例する[86]。わずか2時間のマスク着用で、実験的観察研究では病原体密度はほぼ10倍に増加する[87,89]。

微生物学的、疫学的な観点から、日常的に使用されるマスクは、汚染のリスクをもたらす。これは、異物混入としてだけでなく、自己汚染としても起こりうる。一方では、対流によって細菌がマスクに吸い込まれたり、付着したりする。一方、鼻咽頭からの潜在的な感染性物質は、呼吸中にマスクの外側と内側の両方に過剰に蓄積される[5,88]。これは、汚染された手との接触によってさらに悪化する。マスクは常に細菌を含む呼気で貫通され、粘膜の外側では病原体の繁殖率が高いので、潜在的な感染性病原体はマスクの外側と内側に過剰に蓄積される。マスクの上や中には、大腸菌（検出された全菌の54%）、黄色ブドウ球菌（検出された全菌の25%）、カンジダ（6%）、クレブシエラ（5%）、腸球菌（4%）、シュードモナス（3%）、エンテロバクター（2%）、マイクロコカス（1%）などのかなり深刻で病気の原因となりうる細菌と真菌が大量に検出されることさえある[88]。

別の微生物学的研究において、細菌である黄色ブドウ球菌（検出された全細菌の57％）と真菌であるアスペルギルス（検出された全真菌の31％）が、調査した230枚のサージカルマスク上で優勢な細菌であることが判明した[86]。

6時間以上使用した後、医療従事者が着用した148枚のマスクから、順にアデノウイルス、ボカウイルス、呼吸器合胞体ウイルス、インフルエンザウイルスが検出された[87]。

この点からも、湿気がこれらの潜在的な病原体を毛細管現象によってマスク上や内部に微小な液滴として拡散させ、呼吸のたびにエアロゾルによる自己および外部からの汚染という意味でさらに増殖することが問題である[35]。この点で、マスクは環境中の微粒子の生成に比例して不釣り合いであり、驚くことに、マスクをしていない人よりもはるかに多いことが文献から知られている[98]。

マスクを着用しているすべての被験者が、呼吸時、会話時、咳をするときの両方で、マスクを着用していない人に比べて、サイズ 0.3-0.5 μm の小さな粒子を大気中に著しく多く放出することが示された（布製、手術用、N95マスク、Aerodynamic Particle Sizer、APS、TS、モデル 3329で測定）。[98]. 2020年からのドイツRKIのセンチネル調査におけるライノウイルスの検出の増加は[90]、その年に公共空間において一般住民が一貫してマスクを使用していたことから、この現象をさらに示すものであると考えられる。

3.13. 疫学的な結果

本稿で述べたマスクの副作用や危険性の可能性は、様々な種類のマスクの研究に基づいている。これらには、日常生活で一般的に使用されているサージカルマスクタイプの業務用マスクやN95/KN95（FFP2相当）だけでなく、当初使用されていた地域用の布製マスクも含まれている。N95の場合、Nは米国労働安全衛生研究所（NIOSH）を表し、95は少なくとも0.3μmまでの微粒子に対する95％の濾過能力を示す[82]。

一般市民におけるマスク使用の主なリスクは、ウイルス感染に対する保護に関して、特に強い自己防衛を誤って仮定するという意味で、誤った安心感を生み出すことだ。感染リスクを無視することは、ソースコントロールの側面を軽視するだけでなく、他のデメリットをもたらす可能性がある。一般大衆にマスクが広く普及していることについて、専門家による肯定的な説明もかなりあるが [111]、深刻で明白な科学的報告のほとんどは、マスク着用という一般的な義務が誤った安心感をもたらすと結論付けている [4,5]．しかし、このことは、WHOによれば、マスク着用よりも高いレベルの効果を持つ対策、すなわち社会的距離と手指衛生を軽視することにつながる[2,112]。研究者たちは、実験的な設定において、マスクを着用すると誤った安心感を抱き、より危険な行動をとるという統計的に有意な証拠を提供することができた[112]。

多くの国の意思決定者は、2020年3月のパンデミックの早い段階で、症状のない人は医療用マスクを使うべきではない、これは誤った安心感を与えるからだ、と国民に伝えていた[113]。この勧告は最終的に多くの国で変更された。少なくともドイツは、一般的な布製マスク（コミュニティマスク）のようなある種のマスクの着用者は、SARS-CoV-2の感染から自身や他人を守るために頼ることはできないと指摘した[114]。

しかし、科学者たちは、パンデミックの範囲内における布製マスクの証拠の欠如を訴えるだけでなく［16,110］、布製マスクの粒子による高い透過性とそれがもたらす潜在的な感染リスクについても訴えている［108,109］。0.3μm以上の粒子寸法に対して97%の透過率を持つ通常の布製マスクは、44%の透過率を持つ医療タイプのサージカルマスクとは全く対照的である。一方、N95マスクは、実験室実験において、0.3μm以上の粒子に対する透過率が0.01%未満である[108,115]。

病院や外来診療所の臨床現場では、WHOのガイドラインでは、エアロゾルを強く発生させる対策を除いて、患者の治療全体に対して、インフルエンザウイルス用のサージカルマスクのみを推奨し、そのためにN95タイプのより細かいフィルタリングマスクを推奨している。しかし、WHOによる特定のマスクタイプの推奨は、医療分野における質の高い研究が不足しているため、完全にエビデンスに基づいたものではない[108,109,116,117]。

実験室での実験（証拠レベルIIaの研究）において、サージカルマスクとN95マスクの両方が、ウイルスフリーのエアロゾルを使用してSARS-CoV-2とインフルエンザウイルスに対する保護において欠損があることが証明された[118]。この研究では、FFP2相当のN95マスクは、外科用マスクよりも有意に保護性能が高かった（8～12倍の効果）が、どちらのマスクタイプも、コロナ及びインフルエンザウイルスに対する信頼できる仮説生成型の保護は確立しなかった。どちらのタイプのマスクも直径0.08～0.2μmのエアロゾル粒子に邪魔されずに透過することが可能であった。0.06～0.14 μm の SARS-CoV-2 病原体 [119] と 0.08～0.12 μm のインフルエンザウイルスは、残念ながらマスクの孔径 [118] をはるかに下回る大きさである。

N95マスクの0.3μmまでのろ過能力[82]は、通常、サージカルマスクやコミュニティマスクでは達成できない。しかし、直径0.09～3μmのエアロゾル飛沫は、ウイルスの輸送媒体として機能すると想定されている。これらは医療用マスクも40％ほど透過してしまう。また、顔とマスクのフィット感が悪いことが多く、さらにその機能と安全性が損なわれている[120]。マスクにエアロゾルの飛沫が蓄積することも問題である。ウイルスなどのナノ粒子を吸着するだけでなく[6]，吸気や呼気の際に気流に追従し，さらに運ばれてしまう。さらに，マスクの下でも起こるように，温度が上昇するとエアロゾル液滴の物理的な減衰過程が説明されている[15,44,85]．このプロセスにより、微細な水滴の大きさがウイルスの直径まで小さくなる可能性がある[121,122]。マスクは、より大きなエアロゾル飛沫をろ過するが、ウイルスそのものや、そのような0.2μm未満の小さな、潜在的にウイルスを含むエアロゾル飛沫を保持できず、したがって、ウイルスの拡散を阻止できない[123]。

同様に、N95とサージカルマスクのin vivo比較研究において、インフルエンザウイルス感染率に有意差はなかった[124,125]。これは、布製マスクであっても非自然的な条件下でウイルスを含まないエアロゾルを用いた心強いin vitro実験室の結果と対照的であるが［126］、自然のin vivo条件下では、静電効果に基づく布製マスクの有望なろ過機能も湿度の上昇下で急速に低下することに留意する必要がある［127］。最近、一般に市販されている様々なマスクのスイスの繊維研究所のテストでは、ほとんどのタイプのマスクがエアロゾルを十分に濾過しないことが確認された。テストした8種類の再利用可能な布製マスクのうち1種類を除くすべてのマスクについて、EN149に基づくろ過効力は、1μmの大きさの粒子に対して常に70％未満であった。使い捨てマスクの場合、テストした8種類のマスクのうち半数だけが、1μmの粒子の70％を保持するのに十分なフィルタリング効率を有していた[128]。

最近の実験的研究では、すべてのマスク着用者（手術用、N95、布製マスク）は、呼吸、会話、咳のいずれにおいても、マスクを着用しない人に比べて、0.3～0.5μmサイズの粒子を有意かつ比例的に空気中に放出することが実証されている[98]。これによると、マスクはネブライザーのように作用し、非常に微細なエアロゾルの生成に寄与している。しかし、物理的な理由から、小さな粒子は大きな粒子よりも速く、遠くまで拡散する。この実験的参照研究で特に興味深かったのは、単層布製マスクを装着した被験者が、装着していない人に比べて呼吸時に合計384％も多くの粒子（様々な大きさの）を放出することができたという発見であった[98]。

問題につながるのは、前述したマスク自体の機能的な弱点だけでなく、その使用方法である。そのため、誤った安心感を与えてしまう危険性が高まる。文献によると、衛生的に正しいマスクの使用は決して直感的なものではないため、医療従事者と一般人の両方がマスクを使用する際に間違いを犯している。全体として、医療従事者の65％、一般人の78％がマスクを間違って使用している[116]。サージカルマスクとN95マスクの両方において、熱による不快感や皮膚刺激を伴う着用感の低下により、使用規則の遵守が損なわれ、十分に守られない[29,35,116,129]。これは、デッドスペース（特にN95マスクの下）による二酸化炭素の蓄積によって悪化し、その結果、頭痛が起こると説明されている[19,27,37,66,67,68,83]。心拍数の増加、かゆみ、湿った感じ [15,29,30,35,71] も、使用中の安全性と質の低下につながる（社会的・職業的健康への副作用と危険も参照）。このため、（日常的な）マスクは、病院や医院の厳格な衛生規則を真似ることができない一般人にとっては、感染の一般的なリスクとさえ考えられている：したがって、安全と思われていたものが、安全リスクそのものになるのである［5］。

WHOが委託したエビデンスレベルIaのメタアナリシスでは、インフルエンザウイルスのパンデミック予防の文脈でマスクの効果は実証されなかった[130]。14の無作為化比較試験において，実験室で確認されたインフルエンザ感染の伝播が減少することは示されなかった．ウイルス種（インフルエンザとコロナ、上記参照）のサイズと分布経路が似ているため、このデータはSARS-CoV-2にも転用可能である[118]。それでも、ある研究では、時折のマスク着用と十分な手洗いの組み合わせにより、インフルエンザの感染がわずかに減少した[131]。しかし、この研究では、手指衛生とマスクの分離が達成されなかったので、前述のデータから見て、保護効果はむしろ手指衛生に起因するものである[131]。

最近発表されたデンマークの大規模なプロスペクティブ比較研究では、マスク着用者と非着用者のSARS-CoV2感染率について比較したが、両群間に統計的に有意な差は示されなかった[132]。

3.14. 小児への副作用と危険性

小児は特に脆弱であり、不適切な治療や追加的な害を受ける可能性が高いかもしれない。成人について記載されている潜在的な有害マスク効果は、小児に対してもより有効であると推測される（3.1節から3.13節：生理学的内部障害、神経学的障害、心理学的障害、精神医学的障害、皮膚科学的障害、耳鼻科的障害、歯科的障害、社会医学的障害、職業的障害、微生物学的障害、疫学的障害を参照、図2と図3も同様）。

小児の呼吸は、酸素要求量の多さ、中枢神経系の低酸素感受性の増大、呼吸予備能の低下、気道が小さく内腔が狭くなると抵抗が強くなることなどから、重要かつ脆弱な生理的変動であり、特に注意が必要である。鼻や上唇を刺激することで起こる潜水反射は、酸素欠乏時に呼吸停止から徐脈を引き起こす可能性がある。

現在、小児に使用されているマスクは、もっぱら幾何学的寸法を小さくして製造された大人用のマスクであり、この目的のために特別な試験も承認もされていなかった[133]。

イギリスの実験的研究において、8歳から11歳の100人の学童は、特に体を動かしたときに、マスクによって頻繁に熱感（p < 0.0001）と呼吸困難（p < 0.03）を感じ、そのため24％の児童が運動中に保護具を脱いでいた[133]。このマスク実験の除外基準は、肺疾患、心血管障害、閉所恐怖症であった[133]。

シンガポールの科学者たちは、有名な雑誌「nature」に掲載されたレベルIbの研究において、FFP2マスクを5分間だけ着用した7歳から14歳の106人の子供たちが吸気と呼気のCO2レベルの上昇を示し、呼吸生理学が乱れたことを示すことができた [26]．

しかし、小児における呼吸生理学の障害は、長期的に疾患と関連した結果をもたらす可能性がある。わずかなCO2レベルの上昇は、心拍数、血圧、頭痛、疲労、集中力障害などを増加させることが知られている[38]。

したがって、マスク使用の除外基準として以下の条件が挙げられた [26]：喘息、気管支炎、嚢胞性線維症、先天性心疾患、肺気腫を含むがこれに限定されない心肺疾患；身体を動かすことで悪化する可能性のある状態を含むがこれらに限定されないもの；喘息、気管支炎、嚢胞性線維症、心疾患、肺気腫を除く。運動誘発性喘息、下気道感染症（過去2週間以内の肺炎、気管支炎）、不安障害、糖尿病、高血圧、てんかん／発作性障害、医学、整形外科、神経筋疾患による身体障害、急性上気道疾患または症候性鼻炎（鼻閉、鼻水、くしゃみ）、マスクの装着に影響を与える変形がある状態（例…）、など。 g., マスクの装着に影響を与えるような変形がある場合（例：顔の毛が多い、頭蓋顔面の変形など）。

また、先に述べたように、神経疾患におけるマスクの影響の可能性を強調することも重要である（セクション3.3）。

科学的な調査では、マスクとフェイスシールドの両方が46％（80人中37人）の子どもに恐怖心を引き起こした。もし子どもたちに、診察する医師がマスクをつけるかどうかを選択させると、49％のケースでこれを拒否する。両親とともに、子どもたちは医師がフェイスバイザーを着用することを好む（p < 0.0001で統計的に有意）[134]。

ドイツにおける何万人ものマスク着用児童を対象とした最近の観察研究では、評価対象となった25,930人の児童のうち37%が頭痛（53%）、集中困難（50%）、不機嫌（49%）、学習困難（38%）および疲労といった訴えを客観的に把握するのに役立った。観察された子供のうち、25%は新たに不安を発症し、悪夢さえも見るようになった[135]。子供においては、環境によって生成された脅威のシナリオはマスクを介してさらに維持され、場合によってはさらに強化され、このようにして既存のストレスが強化される（潜在意識の恐怖の存在） [16,35,136,137]。

これはひいては心身症やストレス関連疾患の増加につながる可能性がある[74,75]。例えば、ある評価によれば、マスク着用者の60％が、1から最大10までのスケールで、最高等級10のストレスレベルを示した。調査対象のマスク着用者のうち、ストレスレベルが10段階中8未満だったのは10％未満であった[74]。

小児は特別なグループと考えられるため、WHOも2020年8月にコミュニティにおける小児のマスク使用に関する別のガイドラインを発行し、限られたエビデンスから、小児におけるマスク使用の利点とマスク使用に伴う潜在的有害性を天秤にかける必要があると政策立案者と国家当局に明確に助言している。これには、実現可能性や不快感のほか、社会性やコミュニケーションに関する懸念も含まれる[100]。

専門家によれば、マスクは人間のコミュニケーションと感情の交換の基礎を阻害し、学習を妨げるだけでなく、笑顔、笑い、感情の模倣のポジティブな効果を子どもから奪っている[42]。

pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32917303/

ウイルス対策としての子どものマスクの有効性については議論の余地があり、子どもに広く使用されるには証拠が不足している。この点についても、ドイツのブレーメン大学の科学者が論文2.0 and 3.0 [138]でより詳細に述べている。

3.15. 環境に対する影響

1ヶ月あたり8900万枚のマスクの需要というWHOの推定によれば、コロナのパンデミックのもとで、その世界的な生産量は増加し続けるだろう[139]。例えば使い捨ての外科用マスクは、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリアクリロニトリ ル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリエステルといったポリマーで構成 されているため［140］、リサイクル及び廃棄戦略がない場合、環境の観点からも、特に ヨーロッパ以外の地域で、世界的に課題が増加すると予想される［139］。前述の単一使用ポリマーは、海洋環境に至るまでの全ての水循環を汚染するプラスチック及びプラスチック粒子の重要な発生源であると認識されている[141]。

重大な健康被害要因は、食物連鎖の中で分解された後のマイクロプラスチックの形でマスク廃棄物によってもたらされる。同様に、汚染された巨視的な使い捨てマスクの廃棄物は、特に微視的に崩壊する前は、侵入性病原体の観点から微生物（原生動物、細菌、ウイルス、真菌）にとって広範な媒体となる[86,87,88,89,142]。生物学的に汚染された日常的なマスク素材の適切な廃棄は、欧米諸国でも十分に規制されていない。

4. 考察

多分野で見出された潜在的な劇的で望ましくない効果は、パンデミック対策の観点から、一般市民におけるマスクに関するグローバルな決定の一般的な範囲を示している。発見された文献によると、マスク着用者には、心理的、社会的、身体的レベルの両方において、明確で科学的に記録された悪影響があることが判明した。

WHOや欧州疾病予防管理センター（ECDC）のような高等機関も、米国ジョージア州疾病管理予防センター（CDC）やドイツRKIのような国の機関も、一般市民におけるマスクのプラスの効果（人口におけるCOVID-19の感染拡大の割合の減少という意味での）を確実な科学データで立証していない[2,4,5]。

科学的に確立された証拠に基づく医療の基準に反して、国内外の保健当局は、マスクの強制着用が安全性の偽りの感覚を与えるにもかかわらず、公共の場でのマスクについて理論的評価を発表している[5,112,143]。

感染疫学的な観点からは、日常的に使用されるマスクは、汚染された手を介してなど、着用者が内外から自己汚染する危険性がある[5,16,88]。さらに、マスクには呼気が染み込み、マスクの外側と内側に鼻咽頭からの感染物質と周囲の空気からの感染物質が蓄積される可能性がある。特に、重大な感染症の原因となる細菌や真菌が挙げられるが[86,88,89]、ウイルスも同様である[87]。2020年からのドイツRKIのセンチネル調査におけるライノウイルスの検出の異常な増加[90]は、この現象の兆候である可能性がある。したがって、さらなる調査による解明が望まれる。

マスクは、一般市民が使用する場合、病院の標準化された衛生規則が一般市民には守れないため、科学者は感染のリスクをもたらすと考える[5]。その上、マスク着用者（サージカルマスク、N95マスク、布製マスク）は、マスクをしていない人よりも比較的小さな粒子（サイズ0.3〜0.5μm）を吐き出し、マスク下の大きな話し声はさらにマスク着用者によるこの微細エアロゾル生成増加（ネブライザー効果）を増幅する [98]．

近代の歴史は、1918年から1919年、1957年から58年、1968年、2002年のインフルエンザの大流行、2004年から2005年のSARS、そして2009年のインフルエンザにおいて、日常的に使用するマスクがウイルス感染シナリオとの戦いで期待された成功を収められなかったことを示している[67,144]。このような経験から、2009年の時点で、マスクは日常的なシナリオではウイルスに対して有意な効果を示さないという科学的研究が行われた[129,145]。さらにその後、科学者や研究機関は、ウイルス性の呼吸器感染からユーザーを安全に保護するためにマスクは不適当であると評価した[137,146,147]。病院での使用においてさえ、サージカルマスクはウイルスに対する防御の強い証拠を欠いている[67]。

元々は外科医の息や主に細菌の飛沫汚染から傷口を保護するという有用な知識から生まれたが [144,148,149]、近年特にアジアにおいてマスクは目に見えて誤用され、大きく間違った日常的な使用が行われている [150]。重要なのは、社会学者ベックが1992年の時点でマスクをリスクの化粧品として記述したことである[151]。残念ながら、マスクは悪循環に内在している：厳密に言えば、それは象徴的に保護するだけであり、同時に感染への恐怖を表しているのである。この現象は、メインストリームメディアによって絶えず育まれる集団的な恐怖の煽りによって強化される[137]。

今日、マスクはウイルスの大流行時に一般住民の心理的なサポートの一種を表し、さらに不安を軽減した行動の自由を約束している。自己防衛からではなく「利他主義」から「感染源対策」の意味でマスクを使用することを推奨する[152]ことも、多くの国の国民だけでなく規制当局の間でも非常に人気がある。WHOが現在のパンデミックにおいてマスクを推奨しているのは、純粋に感染学的なアプローチだけでなく、一般市民の健康な人々にとって考えられる利点も明確である。特に、マスク着用者の潜在的なスティグマの軽減、ウイルスの蔓延防止に貢献したという実感、他の対策への注意を喚起することなどが挙げられている[2]。

最近のデータでは、SARS-CoV-2感染の検出は、一般的なマスクの使用とは直接関係がないようであることは、言うまでもないことだ。レトロスペクティブな比較研究で調査されたグループ（SARS-CoV-2感染者と非感染者）は、マスクの使用習慣に違いはなかった：両グループの被験者の約70％が常にマスクを着用し、さらに14.4％が頻繁にマスクを着用していた[143]。

約6000人の参加者を対象に実施され、2020年に発表されたマスク着用に関するデンマークの前向き研究において、科学者たちは、マスク着用者3030人のグループとマスクなし2994人のグループを比較したとき、SARS-CoV-2の感染率に統計的に有意な差がないことを発見した（p = 0.38）[132]。

実際、ウイルス感染の場合、マスクは期待されるよりも効果が低いだけでなく、望ましくない生物学的、化学的、物理的、心理的な副作用がないわけでもないようである[67]。したがって、一部の専門家は、善意の非専門家主義はかなり危険であると主張している [6]。

皮膚科の同僚は、より大きな集団におけるマスク着用の一般的な副作用を初めて記述した。温度、湿度の上昇や機械的な刺激によるマスクの単純で直接的な物理的、化学的、生物学的な影響により、着用者の60％までにニキビが発生した[37,71,72,73,85]。その他の有意に記録された結果は、湿疹、皮膚損傷、および全体的な皮膚バリア機能の低下であった[37,72,73]。

マスクの使用によるこれらの直接的な影響は、他の器官系に影響を及ぼすさらなる有害な影響への重要なポインタとなる。

我々の研究において、我々は、医学の様々な分野におけるマスクの科学的に検証された多数の統計的に有意な悪影響、特に、呼吸の非常に複雑なプロセスに対する破壊的影響と、身体の呼吸生理学とガス代謝に対する悪影響に関して、特定した（図2及び図3参照）。呼吸生理学とガス交換は、人体の健康を維持するためのバランスを保つ上で重要な役割を担っている[136,153]。我々が発見した研究によると、マスク装着によりほぼ2倍になるデッドスペース容積と2倍以上の呼吸抵抗（図3）[59,60,61]により、呼吸サイクルごとに二酸化炭素の再呼吸が起こり[16,17,18,39,83]、健常者のほとんどは、血中の二酸化炭素分圧（PaCO2）が限界以下だが病人の場合は一部病的に上昇する [25,34,58]．発見された主要な研究によると、これらの変化は反射的に呼吸頻度と深さの増加 [21,23,34,36] に寄与し、生理的フィードバック機構を介して呼吸筋の仕事を対応的に増加させる [31,36] とされている。したがって、当初想定していたように、マスク使用による純粋なポジティブトレーニングではない。これは、死腔容量の増加と呼吸抵抗の増加によって既に低下している血中酸素飽和度SpO2のサブリミナルな低下をしばしば増加させる [23,28,29,30,32]。

一方では血液中の酸素飽和度O2の測定可能な低下 [18,23,28,29,30,32] 、他方では二酸化炭素 (CO2) の増加 [13,15,19,21,22,23,24,25,26,27,28] が起こり、心拍数の増加 [29,30,35] と呼吸数の増加 [15,21,23,34] 、いくつかのケースでは血圧が大幅に増加 [25,35] して、副腎性ストレス反応の増大が助長されている。

パニック傾向のある個体では、ストレス誘発性のノルアドレナリン作動性交感神経活性化は、脳幹の小丘における炭酸ガス（CO2）メカニズムを介して部分的に直接媒介されることがあるが [39,78,79,153] 、通常の方法では髄質の孤束核の化学感受性ニューロンを介してもよい [136,154]. 孤束核[136]は脳幹の最深部に位置し，神経細胞の呼吸・循環制御の入り口となる[154]．そこでの酸素（O2）血中濃度の低下は、頸動脈の化学受容器を介して交感神経軸の活性化を引き起こす [155,156]。

マスク着用時に誘発されるような血液ガスの閾値以下の変化でさえも、中枢神経系のこれらの制御中枢に反応を引き起こす。したがって、マスクは、着用者の血液中の酸素と二酸化炭素のわずかな変化を介して、影響を受ける脳の重要な制御中枢に直接的な反応を引き起こす[136,154,155]。

呼吸障害と高血圧、睡眠時無呼吸症候群、メタボリックシンドロームなどの心肺疾患との間の関連性は、科学的に証明されている[56,57]。興味深いことに、酸素/O2血中濃度の低下と二酸化炭素/CO2血中濃度の上昇は、交感神経ストレス反応の主なトリガーと考えられている[38,136]。髄質の孤束核の前述の化学感受性ニューロンは、主な責任制御中枢であると考えられている[136,154,155]。したがって、長時間のマスク着用による臨床的影響は、慢性的なストレス反応の激化と、メタボリックシンドロームにつながる代謝への悪影響が考えられる。我々が見つけたマスク研究は、そのような疾患と関連した呼吸ガス（O2およびCO2）の変化[38,136]が、すでにマスク着用によって達成されていることを示している[13,15,18,19,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34]。

低酸素、交感神経反応、レプチン分泌の関連性は科学的に知られている[136]。

さらに重要なことは、呼吸と他の身体機能への影響 [56,57]、ポジティブな感情や意欲の発生を伴う精神との関連である [153]。神経心理生物学的研究からの最新の知見は、呼吸は物理的変数によって制御される機能（フィードバック機構）だけではなく、むしろ独立して高位の脳中枢に影響を与え、したがって、心理的および他の身体的機能と反応の形成にも役立つことを示している[153,157,158]。マスクは着用者の呼吸を妨げたり加速させたりするので、ホリスティック医学やヨガで用いられる健康を増進する呼吸の原理[56,57]に完全に反して働く。最近の研究によれば、乱れのない呼吸は幸福と健康的な意欲に不可欠であるが[157,159]、マスクはこれに反して作用する。

マスクを介して低酸素（酸素飽和度の低下）と高炭酸（二酸化炭素濃度の上昇）の方向に血液ガスが大きく変化する結果は、したがって、正常な限度を超えていなくても、人間の生体に臨床的に関連する影響を与える可能性を持っている。

最新の科学的知見によれば、低酸素および高炭酸への血液ガスシフトは、マクロおよびミクロのレベルで説明した即時的、心理的、生理的反応に影響を与えるだけでなく、多くの異なる体細胞における分子細胞レベルの遺伝子発現および代謝に影響を与える。これを通じて、マスクが身体の生理学に劇的な破壊的介入をすることは、例えば、過呼吸と低酸素様効果の両方を通じて低酸素誘導因子（HIF）の活性化において、細胞レベルまで明らかになる[160]。HIFは、細胞の酸素供給を制御し、適応反応に関連するシグナル伝達経路を活性化する転写因子である。例えば、HIFは幹細胞を抑制し、腫瘍細胞の増殖と炎症プロセスを促進する [160]。我々の研究で初めて包括的に記述されたマスクの低酸素および過炭酸促進作用に基づき、特にマスクの長期的かつ過度の使用によって、細胞内レベル（HIF-a）に至るまで潜在的な破壊的影響を想定することができる。したがって、マスク着用者の植物性慢性ストレス反応は脳中枢を経由しているが、それに加えて、細胞レベルの代謝にも悪影響を及ぼすと考えられる。日常生活でマスクを使用し続けることが予想されるため、今後の研究分野としても興味深いものがある。

潜在的に上昇したCO2濃度や好ましくない呼吸空気組成に長時間さらされると、疾病を促進する作用があることは、早くから認識されていた。1983年には早くも、WHOは「シックハウス症候群」（SBS）を、室内で生活する人々が、特定の原因や疾患を持たずに、滞在時間と共に増加する急性疾患関連作用を経験する状態として説明した[161,162]。この症候群は、多くの場合、CO2濃度が昇華した室内で過ごす人が罹患し、心拍数の増加、血圧の上昇、頭痛、疲労、集中力の低下などの症状を呈しやすいとされている[38,162]。我々が発見したマスク研究に記載されている不満のいくつかは（図2）、シックハウス症候群のそれと驚くほど似ている[161]。温度、空気中の二酸化炭素含有量、頭痛、めまい、眠気、かゆみもシック・ビルディング症候群に関与している。一方、マスクは、それ自体が、長期間使用された場合に、シックハウス症候群で説明されたような影響を引き起こす原因となる可能性がある。一方、空調の効いた建物内で着用した場合、特に室内でマスクを着用することが義務付けられている場合、さらにこれらの影響が強まる可能性がある。とはいえ、いくつかの研究 [21,31,34] では、マスク着用者の収縮期血圧値が高くなる傾向が見られたが、統計的有意性は2つの研究 [25,35] でしか見られなかった。しかし、マスク着用者に関連する心拍数の上昇、頭痛、疲労、集中力の問題については、より関連性が高く、有意な証拠が見つかった（図2）マスク着用の臨床的関連性を示している。

科学的な結果や知見によれば、マスクは健康な人だけでなく病気の人に対しても測定可能な有害な影響を与え、その関連性は使用期間が長くなるほど高くなるようである[69]。一般集団における閾値以下の低酸素及び高炭酸を伴うマスクの広範な使用の長期的な結果について、また、高血圧、睡眠時無呼吸症候群及びメタボリック症候群などの心肺生活習慣病の悪化の可能性について光を当てるために、ここでさらなる研究が必要である。太り気味の人、睡眠時無呼吸症候群の患者、オーバーラップCOPDの患者では、すでに血中二酸化炭素（CO2）濃度が上昇していることが多く、日常的なマスクによってさらに上昇する可能性がある。高体重指数（BMI）だけでなく、睡眠時無呼吸症候群も、これらの患者の日中の過呼吸と関連している（マスクなしでも）[19,163]。このような患者にとって、過呼吸は罹患率の上昇を伴う重篤な疾患のリスクの増加を意味し、その後、マスクの過剰使用によってさらに増加する可能性がある [18,38] 。

交感神経ストレス活性化の過呼吸誘発作用は、女性では周期相依存的でさえある。プロゲステロンのメカニズムによって制御され、黄体期の血圧上昇によって測定される交感神経反応はかなり強い [164] 。このことは、健康な女性と病気の女性で、二酸化炭素（CO2）の増加に関連するマスクの望ましくない効果に対する感受性の違いをもたらす可能性もある。

我々のレビューでは、マスクによる身体的・心理的な悪影響は、若くて健康な人であっても客観的に確認することができた。

物理的・化学的パラメータは、ほとんどのケースで正常値を超えていなかったが、統計的に有意に測定可能（p < 0.05）であり、病的な範囲に入る傾向があった。これらは、身体的障害を伴っていた（図2参照）。閾値以下の刺激に長期間さらされると、病的な変化を引き起こす可能性があることはよく知られている。1回の高用量の障害だけでなく、慢性的に持続する閾値以下の刺激にさらされると、しばしば病気になる [38,46,47,48,50,51,52,53,54]。科学的に繰り返し測定可能な物理的・化学的マスク効果は、しばしば典型的な主観的愁訴や病態生理学的現象を伴っていた。これらが同時に、また一緒に起こることが多いということは、マスク下の症候群を示唆している。

図2は、マスクに依存した生理的、心理的、身体的、一般的な病的変化をまとめたもので、これらが同時に頻発していることが印象的であった。実験研究の定量的評価の枠内で、実際にマスク使用時に観察される疲労と酸素欠乏の副作用の統計的有意な相関をp<0.05で証明することができた。さらに、科学的研究において、さらなる望ましくない影響が頻繁に、同時に、かつ共同で発生していることがわかった（図2）。このような併発する有害作用の統計的に有意な関連は、すでに主要研究で報告されている[21,29]。我々は、9つの研究のうち7つ（88％）で、マスク下の温度上昇という物理パラメータと呼吸障害という症状の併発を検出した。マスク下の酸素飽和度の低下についても、同様の結果が得られ、8件中6件（67％）で呼吸障害と同時に検出された。N95マスク使用時の炭酸ガス上昇については、11報中9報（82％）で複合的に検出された。N95マスク使用時の酸素低下についても同様の結果で、主要論文11本中8本（72％）で同時併発を検出した。また、N95マスクの使用は、当該主要論文10本中6本（60%）で頭痛と関連していた。マスク下の物理的パラメータである温度上昇と湿度の複合的な発生は、これらのパラメータを有意に測定した6件の研究のうち6件で100％であることもわかった（図2）

これらの症状は、マスク着用時に複合的に記述され、単独で観察されることはほとんどなかったため、異なる分野の多くの論文で一貫して表現されていることから、一般的なマスク誘発性疲労症候群（MIES）と呼ぶことにした。これらには、以下のような、統計的に有意（p＜0.05）に証明された病態生理的変化と主観的愁訴が主に含まれ、これらは上記のように複合的に生じることが多い（3.1節～3.11節、図2、図3、図4も参照のこと）。

図4. マスク誘発性疲労症候群（MIES）の構成要素としての好ましくないマスク効果

化学的、物理的、生物学的影響、および臓器系への影響については、発見された科学文献において、すべて統計的に有意な結果が報告されている（図2）。ここでは、調査した科学文献に記載されている質的な神経障害をまとめるために、眠気という用語を使用している。

• 死腔体積の増加 [22,24,58,59] (図3、セクション 3.1 およびセクション 3.2)。
• 呼吸抵抗の増加 [31,35,61,118] (図3、図2: 列8)。
• 血中二酸化炭素の増加 [13,15,19,21,22,23,24,25,26,27,28] (図2: Column 5)。
• 血中酸素飽和度の低下 [18,19,21,23,28,29,30,31,32,33,34] (図2: Column 4)。
• 心拍数の増加 [15,19,23,29,30,35]（図2:コラム12）。
• 心肺能力の低下 [31] (3.2節)。
• 疲労感 [15,19,21,29,31,32,33,34,35,69] (図2: 14欄)。
• 呼吸数の増加 [15,21,23,34] (図2: 9欄)。
• 呼吸困難、息切れ [15,19,21,23,25,29,31,34,35,71,85,101,133] (図2:コラム13)。
• 頭痛 [19,27,37,66,67,68,83]（図2:コラム17）。
• めまい [23,29](図2:コラム16)。
• 湿熱感 [15,16,22,29,31,35,85,133] (図2:コラム7)。
• 眠気(質的神経障害) [19,29,32,36,37]（図2:コラム15）。
• 共感知覚の低下[99]（図2：コラム19）。
• ニキビ、かゆみ、皮膚病変を伴う皮膚バリア機能の低下[37,72,73]（図2：コラム20～22）。

この結果から、健康な人で説明された効果は、病気の人の場合、病気の重症度によって代償機構が低下したり、疲弊したりするため、すべてより顕著になることが推論される。マスクの測定可能な病理学的影響を持つ患者を対象とした既存の研究でも、この仮定が支持されている[19,23,25,34]。ほとんどの科学的研究において、測定・調査におけるマスクへの曝露時間は、現在のパンデミック規制・条例の下で一般市民に期待されるよりも（総着用量と使用時間との関係で）著しく少なかった。

暴露時間の制限は、すでに3.11の産業医学の項で述べたように、今日多くの分野でほとんど守られていないか、故意に無視されている。以上のことから、マスクの悪影響は、特に我々の患者や高齢者においては、マスクの研究で示されたよりも、長期間の使用によってより深刻で有害なものになる可能性があるという結論が導き出される。

医師の立場からすると、（マスクをつけるという）社会的なプレッシャーや自分が属していると感じたいという欲求のために、マスクの効果が健康に顕著な悪影響を及ぼすまで、自分自身のニーズや懸念を抑制する子供や大人への助言も難しいかもしれない[76]。とはいえ、息切れ、めまい、立ちくらみが起こったら、遅くともマスクの使用は直ちに中止すべきである [23,25]。この観点から、意思決定者と当局は、雇用者、教師、その他監督または介護の義務を負う者に対して、情報を提供し、指導義務を定義し、適切な訓練を提供することが賢明であると思われる。また、応急処置に関する知識も、このような観点から再教育され、拡大される可能性がある。

高齢者、肺疾患のあるハイリスク患者、心臓病患者、妊婦または脳卒中患者は、肺活量または心肺機能が低下している可能性があるため、N95マスクの安全性について医師に相談することが勧められる[23]。年齢とマスク着用時の前述の症状の発生との相関は、統計的に証明されている[19]。心肺機能が低下している患者は、参考文献によると、マスクの使用により重篤な呼吸不全を発症するリスクが高くなる[34]。継続的な医学的モニタリングの可能性がなければ、綿密な監視なしにマスクを着用すべきではないと結論づけることができる。米国喘息・アレルギー学会は、すでにCOVID-19の大流行に関して、中等度・重度の肺疾患を持つ人々のマスクの使用について注意を促している[165]。重度過体重者、睡眠時無呼吸症候群患者、オーバーラップCOPD患者は、過呼吸になりやすいことが知られているので、彼らもまた、広範囲なマスク使用下で深刻な健康上の悪影響を及ぼすリスクグループである [163]。これは、マスクがさらなるCO2保持をもたらす可能性が、患者の血液ガスと呼吸生理学に破壊的な影響を与えるだけでなく、長期的にはさらなる深刻な健康上の悪影響をもたらす可能性があるためである。興味深いことに、動物実験では、過炭酸によるCO2の増加は、気管支の収縮を伴う気道平滑筋の収縮をもたらす [166]。この効果は、マスクの下で観察される肺疾患患者の肺の減圧を説明することができる（セクション3.2）[23,34]。

透析を必要とする腎不全の患者は、利用可能な文献によれば、マスクの必要条件を免除する可能性のある候補者である [34]。米国ジョージア州疾病管理予防センター（CDC）の基準によれば、自力でマスクを外すことができない病人や無力な人は、マスクの着用義務が免除されるはずである[82]。

小児はマスクに対してさらに過敏に反応すると考えられるため、てんかん（発作の引き金となる過呼吸）を持つ小児にとってマスクは禁忌であることが文献から示唆されている[63]。小児科の分野では、心理学的、精神医学的、社会学的影響に記載されているマスク症状にも特別な注意を払う必要があり、素因がある場合にはCO2再呼吸によってパニック発作を誘発する可能性があり、閉所恐怖症の恐怖も強化される [77,78,79,167]．マスクに関連した言語的 [43,45,71] および非言語的コミュニケーションの障害、したがって社会的相互作用の障害は、特に小児にとって深刻である。マスクは社会的相互作用を制限し、肯定的な認識（微笑みと笑い）と感情の模倣を阻害する [42]。思考力の低下、注意力の低下、めまいを伴うマスクによる軽度から中等度の認知障害 [19,23,29,32,36,37,39,40,41,69]、及び心理・神経的影響 [135] は、学校及び公共・非公共交通機関付近でマスクを義務付ける際に追加的に考慮されるべきで、事故のリスク増加（産業保健上の副作用及び危険性も参照） [19,29,32,36,37] の可能性も考慮されなければならない。マスクに関する小児科の研究（小児の障害、セクション3.14参照）[26,133]で言及された除外基準は、関係する病気の子供たちの保護のために、科学的知見に従って、これらの子供たちを一般のマスク義務から除外することにも適用されるべきである。学校にまで拡大された包括的なマスク義務がもたらす長期的な社会学的、心理学的、教育的影響は、健康な子どもたちの心理的・身体的発達に関しても予測不可能である[42,135]。興味深いことに、6ページのドイツ・ブレーメン大学のコロナ論文論文論文2.0によれば、子どもたちは「感染の頻度は低く、病気になる頻度も低く、致死率はゼロに近く、感染を引き継ぐ頻度も低い」[138]という。ドイツ・ブレーメン大学の論文3.0[138]によれば、現実の状況下で行われ、小児においてほとんど感染せず、ほとんど罹患せず、ほとんど死亡せず、低い伝染力しかないという結果をエンドポイントとしている研究は、明らかに多数派を占めている。最近のドイツの観察研究（5600人の報告小児科医）でも、小児におけるCOVID-19疾患の発生率は驚くほど低いことが示されている[168]。小児による成人のSARS-CoV-2感染は、1件の疑い例でのみ検討されているが、両親にも多数の接触者や職業によるウイルス感染の曝露要因があったため、確実な証明には至らなかった。この場合、一般メディアで流布されている「子どもの感染率が高い」という見出しは、あくまで逸話的なものと考えるべきであろう。

妊婦の場合、労作時や長時間の安静時のマスクの使用については、ほとんど研究されていないため、重要視される[20]。死腔換気の増加により母体の血液中に二酸化炭素が蓄積される可能性があるという明確な科学的根拠があれば、胎児を保護するために、妊婦による1時間以上のマスク使用や身体的ストレス下でのマスク使用は避けるべきである[20,22]。過呼吸を促進するマスクは、この場合、胎児／母体のCO2勾配の交絡因子として作用する可能性がある（セクション3.6）[20,22,28]。

セクション3.5で引用した精神医学的副作用（不安やパニック発作を伴う人格障害、閉所恐怖症、認知症、統合失調症）に関する文献によると、マスクは、利点と欠点を慎重に検討した上で、可能であれば行うに限るべきである。パニック発作の回数と重症度を誘発する可能性があることに注意を払う必要がある [77,78,79] 。

頭痛のある患者では、マスクの長期使用により症状の悪化が予想される（3.3節神経系の副作用も参照） [27,66,67,68]。マスク使用時に血中二酸化炭素（CO2）が増加する結果、中枢神経系で血管拡張が起こり、血管の脈動が減少する [27]。これに関連して、構造的MRIによる血中CO2増加の閾値以下でありながら正常範囲内の脳容積増加を示す放射線学的実験も興味ある。7人の被験者で再呼吸により血中二酸化炭素濃度を上昇させた結果、中央値42mmHg、四分位範囲39.44mmHgとなり、正常値が32-45mmHgであることを考えると、閾値以下の上昇でしかないことが分かった。この実験では、動脈血中二酸化炭素濃度の上昇下で測定可能な脳実質容積の有意な増加（p < 0.02）が認められ、同時に髄液腔の減少（p < 0.04）が見られた。これは、頭蓋骨内の総容積は常に同じであるというモンロー・ケリーの学説に完全に従ったものである。著者らは，脳容積の増加は，CO2増加による脳血管の拡張による血液量の増加の表現であると解釈した[169]．マスク下でもこのように等しく閾値以下の二酸化炭素（CO2）増加の結果[13,15,18,19,22,23,25]は、特にマスク着用中の長時間の曝露による血管変化[27]と脳容積シフト[169]に関連した頭蓋骨内部の病的変化（動脈瘤、腫瘍など）の人々にとっては不明であるが、起こる血液ガス関連の容量シフトにより大きな関連性がある可能性がある。

死腔体積の増加の観点から、CO2以外の他の呼吸空気成分の長期的な蓄積と再呼吸の増加も、子供と老人や病人の両方において説明不可能である。呼気には、窒素酸化物（NO）、硫化水素（H2S）、イソプレン、アセトンなどの刺激性または毒性ガスを含む250以上の物質が含まれている[170]。窒素酸化物[47]と硫化水素[46]については、環境医学において、低いが慢性的な曝露でも疾病に関連する病理学的影響が報告されている[46,47,48]。呼気中の揮発性有機化合物のうち、量的にはアセトンとイソプレンが圧倒的に多いが、硫化アリルメチル、プロピオン酸、エタノール（一部は細菌由来）も言及されるべきである [171]。これらの物質が、マスクの下、マスクの死腔（図3）、マスク組織自体とも化学反応を起こすのか、また、これらの物質や反応生成物がどの程度の量で再呼吸されるのかは、まだ明らかにされていない。上記の血液ガス変化（O2低下、CO2上昇）に加え、これらの作用が好ましくないマスク効果に関しても関与している可能性がある。この点についてはさらなる研究が必要であり、特にマスクを長期的かつ遍在的に使用する場合に注目される。

WHOは、布製マスクを独自に生産する個々の企業やコミュニティの統合を、潜在的な社会的・経済的利益として捉えている。世界的にサージカルマスクや個人用保護具が不足しているため、これを収入源と見なし、布製マスクの再利用がコストと廃棄物を削減し、持続可能性に貢献することを指摘している[2]。このような布製マスクの認証手続きの問題に加えて、広範囲なマスクの義務により、マイクロ粒子やナノ粒子の形をした繊維（人工）物質が、体内で分解されないものもあり、吸入によって慢性的に異常なほど体内に吸収されることも言及しなければならない。医療用マスクの場合、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリエステルなどの使い捨てポリマーを挙げることができるだろう[140]。耳鼻咽喉科医は、鼻炎を伴う異物反応の意味での粘膜反応を伴うマスク着用者の鼻粘膜から、すでにこのような粒子を検出することができるようになっている[96]。地域用マスクの場合、上記の物質以外に繊維産業からの物質が加えられている可能性が高い。身体は、異物反応の一部として、気道や肺胞のマクロファージやスカベンジャー細胞を通してこれらの物質を吸収しようとし、それによって毒素の放出とそれに対応する局所的および全身的な反応が、それらを分解する試みに失敗して起こるかもしれない [172]。少なくとも理論的な観点からは、長期間の常時使用(24/7)における広範な呼吸保護は、第三世界における有機粉塵に慢性的にさらされた繊維労働者（ビシノーシス）で既に知られているように、マスク関連の肺障害［47］、さらには全身性障害を引き起こすリスクも潜在的に抱えている [172] 。

一般市民に対しては、科学的な角度から、特に子どもを未認証マスクや不適切な使用による害から守るために、産業医学における呼吸保護に関する長年の知見を活用することが必要である。

複数の素因や感受性を考慮しない普遍的な未定義かつ拡張されたマスク要件は、各個人の特性に焦点を当てた個別化医療がますます重要になるという主張と矛盾している[173]。

我々のスコープレビューの結果によれば、マスクのテーマに関するシステマティックレビューが必要である。一次研究は、特に認知・神経心理学的パラメータの評価において、運用の弱さを示すことが多かった。この点については、今後、コンピュータを用いたテスト方法が有用であろう。また、マスク研究は、呼吸保護具の使用が特に危険なサブグループを調査し、定義するという将来の目標を設定すべきである。

5. 限界

負の効果に焦点を当てた我々のアプローチは、Villalonga-OlivesとKawachi [12]に沿ったものである。弁証法の意味でのこのような選択的な質問の助けを借りて、さもなければ隠されたままであったかもしれない新しい洞察を得ることができる。我々の文献検索では、特に特定の患者グループに対するリスクを指摘するために、マスクの有害な負の効果に焦点を当てた。そのため、マスクのポジティブな効果のみを示した文献は、このレビューでは考慮されなかった。

したがって、マスクを使用しても害のない研究結果をまとめるには、異なる研究目的を持つレビューを参照する必要があり、そこでは利益相反の可能性に注意を払わなければならない。我々が除外した負の効果を欠く研究の中には、方法論的な弱点（小規模で不均一な実験群、コロナ制約のためにマスクなしでも対照群を欠くなど）を示すものがある[174]。つまり、論文でマイナスの併発効果が記載されていなくても、マスクの効果がプラスだけとは限らないのである。悪影響が文献に記載されていないだけという可能性も十分にあり、悪影響の数は我々のレビューが示唆するよりも多いかもしれない。

我々は1つのデータベースしか検索していないので、マスクの負の効果に関する論文数は我々の報告より多いかもしれない。

また、各マスクの特徴的な効果をより詳細に記述するために、それぞれのマスクの特殊なデザインに関する科学的なデータが十分でなかった。現在のパンデミックでは、マスク着用が義務付けられているため、この分野での研究の必要性は高い。

また、この論文で評価した実験は、測定パラメータや研究変数が必ずしも一様ではなく、研究によっては、異なる健康状態を持つ被験者の安静時やストレス下でのマスクの効果を考慮している場合もある。したがって、図 2 は妥協点を示している。マスク使用に関する一次研究の結果は、部分的にはパラメータに自然な変動が見られないものの、症状と生理的変化の間に明確な相関が見られることが多く、統計的相関分析が必ずしも必要とはならないものであった。その結果、58％の研究で酸素欠乏と疲労の統計的に有意な相関が認められた（p < 0.05）。他のパラメータについても、統計的に有意な相関の証拠が、以前に一次研究において示されている[21,29]。

COVID-19パンデミックにおいて最も一般的に使用される個人用粒子状物質防護具は、N95マスクである[23]。その特性（フィルタリング機能は優れているが、他のマスクよりも気道抵抗が大きく、デッドスペース容積が大きい）により、N95マスクは、他のマスクよりもそのような保護具の悪影響を明確に強調することができる（図3）。したがって、見つかった研究の中でN95マスクが比較的頻繁に検討・評価されていること（定量的に評価された44件の研究のうち30件、68％）は、我々の研究課題の枠組みでは有利でさえある。とはいえ、市販されている地域用マスクは、サージカルマスクやN95マスクなど、科学的研究でよりよく研究されている保護具とますます類似していることに留意する必要がある。最近の研究結果では、布製マスク（コミュニティ・マスク）も、労作時に着用者の二酸化炭素PtcCO2の測定可能な増加を引き起こし、この効果においてサージカルマスクに非常に近いものであった[21]。

我々の論文で引用された研究のほとんどは、短い観察期間と装着期間（調査されたマスク装着時間は5分 [26] から12時間 [19] まで）しか含まれていない。たった1つの研究では、推定2ヶ月間の最大観察期間が選ばれていた[37]。したがって、より長い適用期間におけるマスクの実際の悪影響は、我々の研究で提示されたよりも顕著である可能性がある。

6. 結論

一方では、マスク着用期間の延長の提唱は、依然として理論的なものが多く、個々の症例報告、モデル計算に基づく妥当性の議論、有望なin vitro実験室試験によってのみ支持されうるものである。さらに、SARS-CoV-2に関する最近の研究では、世界のCOVID-19集団死亡率が平均より低い場所での補正感染致死率（IFR）の中央値が0.10％と計算できるように、感染力［175］も症例死亡率も、以前の想定よりかなり低いことが示されている［176］。2020年10月初旬、WHOも、予測ではCOVID-19は発病者の約0.14%が死亡すると公言している-風土病インフルエンザの0.10%と比較して-ここでも予想をはるかに下回る数字である[177]。

一方、マスクの副作用は臨床的に重要である。

我々の研究では、マスクによって生じる望ましくない副作用や否定的な副作用にのみ焦点を当てた。マスクに関連する複合的な変化の有効で有意な証拠が客観化され（p < 0.05, n ≥ 50%）、有意に測定された効果を持つそれぞれの研究内で、異なる副作用がクラスター化し共通して発生していることがわかった（図 2）。また、一次研究の定量評価において、観察された低酸素の悪影響と疲労の症状との統計的に有意な相関をp<0.05で示すことができた。文献を検討した結果、健康な人と病気の人の両方がマスク誘発性疲労症候群（MIES）を経験する可能性があり、呼吸死容積の増加 [22,24,58,59]、呼吸抵抗の増加 [31,35,60]など、しばしば複合的に観察される典型的変化と症状があることがわかった。 61]、血中二酸化炭素の増加[13,15,17,19,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,35]、血液酸素飽和度の低下 [18,19,21,23,28,29,30,31,32,33,34]、心拍の増加 [23,29,30,35]、血圧上昇 [25,35]、 心肺能力の低下 [31] 呼吸数上昇 [15, 21,23,34,36］、息切れ・呼吸困難［15,17,19,21,23,25,29,31,34,35,60,71,85,101,133］、頭痛［19,27,29,37,66,67,68,71,83］、めまい［23,29］、ほてる感じ ［17,22,29,31,35,44,71,85,133］, 集中力低下 ［29］, 考える力低下 ［36,37］, 頭痛 ［17,22,29,35,44,71,85,130］, 頭痛 ［17,23,34,36］, 頭部痙攣 眠気 [19,29,32,36,37]、共感性の低下 [99]、かゆみを伴う皮膚バリア機能の低下 [37,72,73]、ニキビ・皮膚障害・炎症 [37,72,73]、全体的に感じる疲労と倦怠感 [15, 19, 21, 29,31,32,34,35, 69] （図2、図3および図4）。

マスクの着用は、生理的パラメータの標準からの臨床的な逸脱を一貫して引き起こすものではないが、科学文献によると、サブリミナルな影響と病的方向への大きなシフトを伴うより長期の効果により、臨床的に関連性のある長期の病理的結果が期待される。正常値を超えないが、持続的に繰り返される変化、例えば、血中二酸化炭素の増加 [38,160]、心拍数の増加 [55]、呼吸数の増加 [56,57] は、マスク着用時に記録されている [13, 15,17,19,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,34,35] （図2），高血圧 [25,35]や動脈硬化，冠動脈疾患，神経疾患の長期発生は科学的に明らか [38,55,56,57,160] である。長期的な影響を及ぼす慢性的な低線量被ばくによるこの病原性損傷の原理は、疾患または疾患関連状態につながり、すでに環境医学の多くの分野で広範囲に研究され説明されている[38,46,47,48,49,50,51,52,53,54]。長時間のマスク着用は、我々が発見した事実と相関関係によれば、血液ガスの変化によって誘発され、脳中枢によって制御される慢性的な交感神経ストレス反応を引き起こす可能性を持っているであろう。このことは、ひいては免疫抑制や、心臓血管や神経系の疾患を伴うメタボリックシンドロームを誘発し、引き金となるのである。

我々は、レビューしたマスクの文献に、潜在的な長期的影響に関する証拠を見出しただけでなく、累積的影響という観点から、マスク着用時間の増加とともに直接的な短期的影響が増加する証拠を見出した：二酸化炭素の滞留、眠気、頭痛、疲労感、皮膚刺激（赤み、かゆみ）、微生物汚染（細菌の定着） [19,22,37,66,68,69,89,91,92]．

全体として、マスク使用者において、記述された症状群MIESの正確な頻度は不明であり、データ不足のため推定することはできない。

理論的には、マスクによる血液ガス酸素の低下と二酸化炭素の増加の影響は、転写因子HIF（低酸素誘導因子）の誘導と炎症およびがん促進作用の増加によって細胞レベルにまで及び［160］、したがって、既存の臨床像に悪影響を及ぼす可能性もある。

いずれにせよ、マスクによって潜在的に引き起こされるMIES（図3および図4）は、WHOの健康の定義と対照的である。「健康とは、身体的、精神的、社会的に完全に良好な状態であり、単に疾病や病弱がないことではない」。[178].

我々の研究で発見されたすべての科学的事実は、マスク論争を差別化して見るための知識ベースを拡大するものである。この成果は、パンデミック時のマスク着用義務化の問題を、常に比例性を検討しながら対処しなければならない意思決定者や、これに基づいてより適切に患者に助言できる医師にとって、適切なものとなり得るものである。特定の疾患については、本研究で見出された文献を考慮し、主治医がマスク着用義務に関する利点とリスクを比較検討することも必要である。厳密な科学的考察を総合的に行うことで、医学的評価の枠組みの中でマスク免除の推奨が正当化されるようになる（図5）。

図5：文献によると、マスク使用時に重大なリスクを伴う疾患/体質

医療用マスクの免責証明書を秤量するための適応症。

患者の健康を守ることに加えて、医師は、2017年に改訂された1948年のジュネーブ宣言の指導原則に基づいて行動する必要がある。これによると、すべての医師は、患者の健康と尊厳を第一に考え、たとえ脅されても、人権や市民の自由を侵害するために医学的知識を用いないことを誓う[9]。したがって、これらの知見の枠組みの中で、我々は、マスクの一般的な有効性を主張する主に仮定に基づく主張に対して、科学的事実の現実を考慮した、明確に医学的に判断できる、法律に準拠した行動 [2,4,5,16,130,132,143,175,176,177] を広め、常に当該患者およびマスク着用者にとって望ましくない個々の影響を考慮に入れ、完全に証拠ベースの医療の原理と医師の倫理指針に従って行うものである。

今回の文献調査の結果は、対応する症状がある場合、すべての医師の鑑別診断の病態生理学的原因の考察にマスク着用を含めるのに役立つと思われる（MIES、図4）。このようにして、医師はマスク着用に関連する可能性のある最初の愁訴カタログを描くことができ（図2）、また一般的なマスクの必要性から特定の疾患を除外することができる（図5）。

科学者にとっては、日常生活でマスクを使い続けるということは、さらなる研究が必要な分野であることを示唆している。我々の考えでは、婦人科（胎児および胎生期）および小児科の分野でさらなる研究がなされることが特に望ましい。また、免疫抑制や発がん性を促進する可能性のある転写因子HIFのマスクによる誘発に関する細胞レベルの基礎研究も、この状況下で有用であると思われる。我々のスコーピングレビューは、システマティックレビューの必要性を示している。

マスクに関連した呼吸生理学の変化は、亜臨床的に、場合によっては臨床的にも、装着者の血液ガスに悪影響を及ぼし、したがって、すべての好気的生命、外呼吸および内呼吸の基礎に悪影響を及ぼし、個々の人間にとって、身体的、心理的、社会的影響を及ぼす広範な器官系および代謝過程に影響を及ぼす可能性があることが記述されている。

資金提供

本研究は、外部からの資金援助を受けていない。

施設審査委員会声明

該当事項はない。

インフォームドコンセントに関する声明

該当事項はない。

データの利用可能性に関する声明

該当事項はない。

利益相反

著者は利益相反のないことを宣言している。