StudyMed医師国家試験

縮瞳・徐脈・線維束攣縮―農家の倉庫で見つかった「コリンエステラーゼ0」の意味

第104回医師国家試験 D問題 第51問

国試問題にチャレンジ

第104回 D問題 第51問

45歳の男性。農業に従事している。意識障害のため搬入された。夕食後,自宅倉庫へ行ったまま2時間以上たっても戻らないのを心配した家族が見に行き,倒れているのを発見した。搬送した救急隊員によると,そばに空ビンがころがり,床の吐物には有機溶剤臭があった。意識レベルはJCSⅡ-20。身長165 cm,体重58 kg。体温36.0℃。脈拍44/分,整。血圧100/58 mmHg。縮瞳を認める。皮膚は湿潤していて発赤はない。骨格筋の線維束攣縮が認められる。腹部は平坦,軟で,肝・脾を触知しない。尿所見:外観は淡黄色透明,蛋白(-),糖(-)。血液所見:赤血球500万,白血球6,200,血小板32万。血液生化学所見:アルブミン4.8 g/dL,クレアチニン1.1 mg/dL,総ビリルビン0.8 mg/dL,AST 30 IU/L,ALT 35 IU/L,LD 300 IU/L(基準176~353),ALP 200 IU/L(基準115~359),γ-GTP 30 IU/L(基準8~50),コリンエステラーゼ0 IU/L(基準400~800),アミラーゼ40 IU/L(基準37~160),CK 20 IU/L(基準30~140)。動脈血ガス分析(自発呼吸,room air):PaO2 98 Torr,PaCO2 40 Torr,HCO3- 24 mEq/L。  処置として投与が検討されるのはどれか。2つ選べ。

  1. a.亜硝酸アミル
  2. b.メチレンブルー
  3. c.硫酸アトロピン
  4. d.アセチルシステイン
  5. e.ヨウ化プラリドキシム〈PAM〉

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、意識障害で運ばれてきた患者さんの中毒物質を推定し、使うべき解毒薬を選ぶ問題だ。ポイントは、身体所見を「どの受容体が過剰に刺激されているか」で整理することと、血液検査の中でひときわ目立つ一つの数値。この2つに注目しよう。
医学生医学生
農業従事者で空ビンと吐物の有機溶剤臭……農薬の服毒でしょうか。
ドクタードクター
状況からはまずそれを疑うね。では身体所見を読み解こう。縮瞳、徐脈、皮膚の湿潤、つまり発汗。これらはどの神経系の働きが強まった状態かな。
医学生医学生
どれも副交感神経優位の症状ですね。アセチルコリンが効きすぎている感じがします。
ドクタードクター
その通り。これはムスカリン受容体を介した症状、ムスカリン様作用と呼ぶ。一方で、骨格筋の線維束攣縮は神経筋接合部のニコチン受容体が刺激されて起こる、ニコチン様作用だ。さらに意識障害は中枢神経への作用。つまり全身のアセチルコリン受容体が一斉に過剰刺激されている。
医学生医学生
薬理学の講義で、アセチルコリンを分解する酵素が阻害されるとそうなると習いました。だからコリンエステラーゼが0なんですね。
ドクタードクター
よく結びつけたね。有機リン系農薬は、アセチルコリンエステラーゼをリン酸化して不可逆的に阻害する。分解されないアセチルコリンがシナプスにたまって、症状が出るわけだ。血清コリンエステラーゼは肝臓で作られるから肝硬変や低栄養でも下がるけれど、今回は肝機能が正常で、しかも0まで落ちている。これは中毒に特徴的な所見だ。
医学生医学生
吐物の有機溶剤臭は農薬そのものの臭いですか。
ドクタードクター
有機リン製剤に含まれるキシレンなどの溶剤の臭いと考えられる。現場の情報も診断の大切な手がかりだよ。では治療に移ろう。特異的な解毒薬として何を使うかな。
医学生医学生
ムスカリン受容体が過剰に刺激されているなら、抗コリン薬のアトロピンで遮断すればいいと思います。
ドクタードクター
正解。硫酸アトロピンはムスカリン受容体を競合的に遮断して、致命的になりうる気道分泌過多や気管支攣縮、徐脈を改善する。投与の目標は、気道分泌が乾き、心拍数と血圧が安定すること。瞳孔径は目安としては当てにならないから注意してね。
医学生医学生
でもアトロピンだと、ニコチン受容体側の線維束攣縮や呼吸筋麻痺には効かないのでは。
ドクタードクター
鋭いね。そこで使うのがもう一つの正解、PAM、つまりプラリドキシムだ。リン酸化されたコリンエステラーゼからリン酸基を引きはがし、酵素そのものを再び働かせる。だからニコチン様症状の改善も期待できるんだ。
医学生医学生
救急科を回ったとき、PAMは早く投与しないと意味がなくなると聞きました。
ドクタードクター
そう、リン酸化された酵素は時間がたつと「エイジング」という変化を起こして、もう再賦活できなくなる。だから早期投与が大切だ。ちなみにカーバメート系農薬では阻害が可逆的なので、PAMの有用性は乏しいとされている。では残りの選択肢も見ておこう。亜硝酸アミルとメチレンブルーはどうかな。
医学生医学生
亜硝酸アミルはシアン中毒、メチレンブルーはメトヘモグロビン血症の治療薬だったと思います。
ドクタードクター
その通り。亜硝酸アミルはヘモグロビンをメトヘモグロビンにしてシアンを引き寄せる薬で、かつては狭心症発作にも使われた。今のシアン中毒治療はヒドロキソコバラミンが主流だね。メチレンブルーは逆に、メトヘモグロビンを正常のヘモグロビンに戻す薬だ。今回はチアノーゼもなく、血液ガスも正常だから当てはまらない。
医学生医学生
アセチルシステインはアセトアミノフェン中毒の解毒薬ですね。CBTの過去問で何度も見ました。
ドクタードクター
そう、グルタチオンの前駆体として補い、肝毒性のある代謝物NAPQIを無毒化する。去痰薬としても使われるけど、有機リン中毒には効かない。解毒薬は中毒物質とセットで覚えておくと、こうした問題で迷わずにすむよ。
医学生医学生
解毒薬以外に、救急の現場で気をつけることはありますか。
ドクタードクター
まず気道・呼吸・循環の確保が最優先だ。死因として多いのは、気道分泌過多や呼吸筋麻痺、呼吸中枢抑制による呼吸不全だから、必要なら早めに挿管・人工呼吸を行う。除染では汚染衣類を脱がせて皮膚を洗い、適応があれば胃洗浄や活性炭も検討する。そして救助者自身が手袋などで二次被曝を防ぐことも忘れてはいけない。
医学生医学生
急性期を乗り切ったら安心、というわけではないんですか。
ドクタードクター
いい質問だ。服毒後1〜4日ごろに頸部屈筋や近位筋、呼吸筋の麻痺が出る中間症候群や、数週後の遅発性ニューロパチーが知られている。いったん落ち着いても、呼吸状態の観察は続ける必要があるんだ。
医学生医学生
ムスカリン様にはアトロピン、酵素の回復にはPAM、そして呼吸管理と経過観察。全体の流れがつかめました。

まとめ

縮瞳・徐脈・発汗といったムスカリン様症状に、線維束攣縮というニコチン様症状と意識障害が加わり、血清コリンエステラーゼが著減していれば有機リン中毒を考えます。有機リンはアセチルコリンエステラーゼを不可逆的に阻害してアセチルコリンを蓄積させるため、治療では硫酸アトロピンでムスカリン受容体を遮断し、PAM(プラリドキシム)で酵素を再賦活させます。アトロピンは気道分泌の減少と心拍数・血圧の安定を目標に十分量を用い、PAMはエイジングが起こる前の早期投与が重要です。亜硝酸アミルはシアン中毒、メチレンブルーはメトヘモグロビン血症、アセチルシステインはアセトアミノフェン中毒の解毒薬であり、中毒物質と解毒薬を対応させて覚えることが大切です。呼吸管理と除染を優先し、中間症候群などの遅れて出る合併症まで見据えることが、有機リン中毒の救命につながります。

解答・解説

正解はc, eです

所見の整理

・45歳男性、農業従事者(農薬に接する機会がある)。 ・倉庫で倒れているのを発見され、そばに空ビン、吐物に有機溶剤臭 → 農薬などの服毒(自殺企図を含む)が疑われる。 ・意識障害(JCS Ⅱ-20:大きな声または体を揺さぶることにより開眼する)。 ・徐脈(44/分)、血圧はやや低め、縮瞳、皮膚の湿潤(発汗)。 ・骨格筋の線維束攣縮。 ・血清コリンエステラーゼ(ChE)0 IU/L と著明に低下。肝機能は正常で、肝障害によるChE低下は考えにくい。 ・動脈血ガスは現時点で正常範囲。

診断へのプロセス

有機リン系農薬は、神経終末でアセチルコリン(ACh)を分解するアセチルコリンエステラーゼをリン酸化して不可逆的に阻害する。その結果、シナプスにAChが蓄積し、全身のコリン作動性受容体が過剰に刺激される。 ・ムスカリン様作用(副交感神経節後線維の効果器):縮瞳、徐脈、発汗、流涎・流涙、気管支分泌亢進・気管支攣縮、嘔吐・下痢、尿失禁など。 ・ニコチン様作用(神経筋接合部・自律神経節):筋線維束攣縮、筋力低下、呼吸筋麻痺、頻脈・高血圧(交感神経節刺激による)など。 ・中枢神経作用:意識障害、けいれん、呼吸中枢抑制。 本例では縮瞳・徐脈・発汗(ムスカリン様作用)、線維束攣縮(ニコチン様作用)、意識障害(中枢作用)がそろい、血清ChE活性が0と著減していることから、有機リン中毒と診断できる。吐物の有機溶剤臭は、有機リン製剤の溶剤(キシレンなど)によるものと考えられる。

設問の考え方

有機リン中毒の治療は、気道確保・呼吸管理と除染(汚染衣類の除去、皮膚の洗浄、適応があれば胃洗浄や活性炭投与)に加え、特異的な薬物療法として次の2剤を用いる。 ・硫酸アトロピン:ムスカリン受容体を競合的に遮断し、気道分泌過多・気管支攣縮・徐脈などを改善する。 ・プラリドキシム(PAM):リン酸化されたChEからリン酸基を外し、酵素活性を回復させる。 よって投与が検討されるのは硫酸アトロピンとPAMである。

選択肢考察

  1. ×a.  亜硝酸アミル

    亜硝酸アミルは吸入で用いる亜硝酸薬で、かつては狭心症発作の治療に用いられた。また、ヘモグロビンを酸化してメトヘモグロビンを作り、シアンをメトヘモグロビンに結合させてシトクロムオキシダーゼから引き離す作用があるため、シアン化合物中毒の解毒に用いられてきた(現在はヒドロキソコバラミン、または亜硝酸ナトリウム+チオ硫酸ナトリウムが主に用いられる)。有機リン中毒の治療薬ではない。

  2. ×b.  メチレンブルー

    メチレンブルーは、メトヘモグロビン(3価鉄のヘモグロビン)を正常なヘモグロビン(2価鉄)へ還元する反応を促進する薬剤で、亜硝酸塩、局所麻酔薬、アニリン系化合物などによるメトヘモグロビン血症の治療に用いられる。メトヘモグロビン血症ではチアノーゼ、チョコレート色の血液、パルスオキシメータと動脈血PaO2の乖離などがみられるが、本例にはこれらの所見はなく、有機リン中毒にも無効である。

  3. ○c.  硫酸アトロピン

    アトロピンはムスカリン受容体の競合的拮抗薬(抗コリン薬)である。有機リン中毒で蓄積したアセチルコリンによるムスカリン様症状、とくに生命を脅かす気道分泌過多・気管支攣縮と徐脈・低血圧を改善する。気道分泌が乾き、心拍数が保たれ、血圧が安定することを目標に、効果をみながら繰り返し(または持続で)十分量を投与する。瞳孔径は目標として当てにならない。ニコチン受容体には作用しないため、線維束攣縮や呼吸筋麻痺は改善しない。

  4. ×d.  アセチルシステイン

    アセチルシステイン(N-アセチルシステイン)は、アセトアミノフェン中毒の解毒薬である。アセトアミノフェンの代謝で生じる肝毒性物質NAPQIを抱合するグルタチオンの前駆体として補充し、肝障害を防ぐ。また去痰薬(粘液溶解薬)としても用いられる。有機リン中毒の治療薬ではない。

  5. ○e.  ヨウ化プラリドキシム〈PAM〉

    PAMはオキシム系のChE再賦活薬で、有機リンによってリン酸化されたコリンエステラーゼからリン酸基を引き離し、酵素活性を回復させる。アトロピンが効かないニコチン様症状(線維束攣縮、筋力低下、呼吸筋麻痺)の改善も期待できる。ただし、リン酸化されたChEは時間がたつと「エイジング(aging)」と呼ばれる変化を起こして再賦活されなくなるため、できるだけ早期に投与する。なお、カーバメート系農薬中毒ではChE阻害が可逆的であるため、PAMの有用性は乏しいとされる。

コリンエステラーゼ阻害薬中毒

・有機リン系(パラチオン、マラチオン、ダイアジノン、フェニトロチオン、DDVPなど)は殺虫剤・農薬として用いられ、経口のほか経皮・吸入でも吸収される。化学兵器のサリン、VXも同じ機序である。 ・カーバメート系も同様の症状を示すが、ChE阻害が可逆的で、一般に経過は短い。

臨床症状の覚え方

・ムスカリン様症状:SLUDGE(Salivation流涎、Lacrimation流涙、Urination尿失禁、Defecation下痢、GI upset消化器症状、Emesis嘔吐)、および縮瞳、徐脈、発汗、気管支漏・気管支攣縮。 ・ニコチン様症状:筋線維束攣縮、筋力低下、呼吸筋麻痺、頻脈・高血圧、散瞳(交感神経節刺激による)のこともある。 ・中枢症状:不穏、意識障害、けいれん、呼吸抑制。 ・死因として多いのは、気道分泌過多と呼吸筋麻痺・呼吸中枢抑制による呼吸不全である。

検査

・血清ChE(偽性コリンエステラーゼ)活性の低下は診断の目安となる。赤血球ChE(真性ChE)活性は神経のアセチルコリンエステラーゼをより反映する。 ・血清ChEは肝で合成されるため、肝硬変や低栄養でも低下するが、本例のように0近くまで著減するのは中毒に特徴的である。

治療のまとめ

・ABC(気道・呼吸・循環)の確保、必要なら気管挿管・人工呼吸。 ・除染:救助者は手袋などで二次被曝を防ぐ。汚染衣類除去、皮膚洗浄、胃洗浄・活性炭。 ・アトロピン(ムスカリン様症状)+PAM(ChE再賦活)。 ・経過中の合併症:服毒後1〜4日ごろに近位筋・頸部屈筋・呼吸筋の麻痺をきたす中間症候群、数週後の遅発性ニューロパチーがある。

主な中毒と解毒薬

・有機リン:アトロピン、PAM ・シアン:ヒドロキソコバラミン、亜硝酸薬+チオ硫酸ナトリウム ・メトヘモグロビン血症:メチレンブルー ・アセトアミノフェン:N-アセチルシステイン ・一酸化炭素:100%酸素、高気圧酸素療法 ・ベンゾジアゼピン:フルマゼニル ・オピオイド:ナロキソン ・メタノール・エチレングリコール:ホメピゾール(またはエタノール) ・鉄:デフェロキサミン ・パラコート:特異的解毒薬なし(酸素投与は肺障害を増悪させるため控える)

POINT

・縮瞳+徐脈+発汗(ムスカリン様)+線維束攣縮(ニコチン様)+意識障害+血清ChE著減 → 有機リン中毒。 ・治療薬はアトロピン(ムスカリン受容体遮断)とPAM(ChE再賦活、早期投与が重要)。 ・アトロピン投与の目標は気道分泌の減少と心拍数・血圧の安定(瞳孔径ではない)。 ・解毒薬の組み合わせ(シアン:亜硝酸薬・チオ硫酸ナトリウム・ヒドロキソコバラミン、メトヘモグロビン血症:メチレンブルー、アセトアミノフェン:N-アセチルシステイン)を整理する。

※問題・正答は厚生労働省の公開資料をもとに掲載しています。