StudyMed医師国家試験

目は開いているのに、心はどこに?―「脳幹は生きている」で読み解く植物状態

第105回医師国家試験 B問題 第13問

国試問題にチャレンジ

第105回 B問題 第13問

植物状態で欠如または消失しているのはどれか。

  1. a.追視
  2. b.腱反射
  3. c.意思疎通
  4. d.自発呼吸
  5. e.睡眠覚醒リズム

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は植物状態で失われている機能を選ぶ問題だ。ポイントは「大脳皮質の仕事」と「脳幹・脊髄の仕事」を分けて考えること。植物状態は、このうちどちらが障害された状態だと思う?
医学生医学生
意識がないので、脳全体がほとんど働いていないイメージでした。
ドクタードクター
そう思う人は多いけれど、実は違うんだ。植物状態は脳外傷や低酸素脳症、脳卒中などで大脳皮質が広く障害される一方、脳幹の機能は比較的保たれている状態なんだよ。だから「目は覚めているのに、意識の中身がない」という不思議な状態になる。国際的には無反応覚醒症候群とも呼ばれているよ。
医学生医学生
覚醒と意識の中身は別物なんですね。神経解剖の講義で、上行性網様体賦活系が覚醒を保つと習いました。
ドクタードクター
まさにそれがカギだ。脳幹網様体から視床を経て大脳へ向かう系が生きているから、開眼して起きている時間と、眠っている時間のサイクルが保たれる。だから睡眠覚醒リズムは残っているんだ。ここが、開眼もせず覚醒もしない昏睡との大きな違いだね。
医学生医学生
じゃあ自発呼吸も、延髄の呼吸中枢が生きているから残る、ということですか。
ドクタードクター
その通り。呼吸リズムをつくる中枢は延髄と橋にあるから、植物状態では人工呼吸器なしで呼吸できる。これが脳幹を含む全脳の機能が不可逆的に止まり、自発呼吸が消える脳死との決定的な違いだよ。
医学生医学生
腱反射はどうでしょう。意識がないなら反射も弱くなりそうな気がします。
ドクタードクター
腱反射は筋紡錘からの求心路と脊髄前角の運動ニューロンで完結する脊髄反射だから、大脳が障害されても消えない。むしろ錐体路からの抑制が外れて亢進し、Babinski徴候などの病的反射が出ることもあるんだ。
医学生医学生
そういえばOSCEの神経診察で、上位運動ニューロン障害なら腱反射亢進と教わりました。つながりました。
ドクタードクター
いい復習になったね。少し迷いやすいのが追視だ。日本脳神経外科学会の定義には「眼球はかろうじて物を追っても認識はできない」という一文がある。中脳や脳幹の経路が保たれていれば、対象を認識しなくても反射的に眼球が動くことがあるんだ。
医学生医学生
つまり追視は「必ずなくなる」とは言えないんですね。
ドクタードクター
そう。ただし近年の国際的な考え方では、はっきり持続する追視は最小意識状態を示唆する所見とされ、両者の鑑別で重視されている。この点は覚えておくといいよ。
医学生医学生
そうなると、残るのは意思疎通ですね。言葉を理解して自分の意思を表すのは大脳皮質の働きだからです。
ドクタードクター
正解だ。意思疎通には、言葉や状況を理解し、意思を言語や動作で表出するという高次機能が必要で、植物状態ではそれが失われている。日本の定義でも、自力移動・自力摂食が不可能、糞尿失禁、意味のある発語が不可能、簡単な命令にかろうじて応じることはあってもそれ以上の意思疎通は不可能、物を追っても認識できない、という6項目が治療にもかかわらず3か月以上続く状態とされている。
医学生医学生
保たれるのは脳幹・脊髄の機能、失われるのは大脳皮質の機能、と線を引けば迷わないですね。
ドクタードクター
その整理で十分戦える。発展として、似た状態との区別も押さえておこう。閉じ込め症候群は橋腹側の障害で四肢麻痺と球麻痺をきたすけれど、意識は清明で、垂直眼球運動やまばたきで意思疎通ができる。見た目だけで植物状態と誤認すると重大な問題になるんだ。
医学生医学生
救急科の実習で、意識障害の患者さんにまばたきでの合図を試していた先生がいたのは、そういう意味だったんですね。
ドクタードクター
そう、臨床では「反応がない」と決めつけず、意識の兆しを丁寧に繰り返し探すことが大切だ。最小意識状態は植物状態より回復の見込みがよいとされるし、家族への説明や治療方針にも関わる。それから、臓器移植法に基づく法的脳死判定の対象は脳死であって、植物状態は含まれないことも混同しないようにね。

まとめ

植物状態は、大脳皮質が広範に障害されて自己や周囲の認識・意思疎通が失われる一方、脳幹機能が保たれた状態であり、「覚醒しているが意識の中身がない」と表現されます。上行性網様体賦活系による睡眠覚醒リズム、延髄の呼吸中枢による自発呼吸、脊髄レベルの腱反射は保たれ、反射的な追視がみられることもありますが、意思疎通は不可能です。自発呼吸と脳幹反射が消失する脳死、開眼も覚醒もない昏睡、意識が清明でまばたきで意思疎通できる閉じ込め症候群、持続的な追視や従命がみられる最小意識状態との違いも重要です。「大脳皮質の機能か、脳幹・脊髄の機能か」という視点で整理すれば、意識障害の病態理解と、家族への説明や治療方針の判断に役立ちます。

解答・解説

正解はcです

問われているテーマ

植物状態(遷延性意識障害)で「失われている機能」と「保たれている機能」を区別できるかを問う問題である。

植物状態とは

脳外傷・低酸素脳症・脳卒中などで大脳皮質(大脳半球)が広範に障害され、意識内容(自分や周囲を認識し、考え、意思を示す働き)は失われているが、脳幹の機能は比較的保たれている状態である。脳幹が保たれていることで、次のような機能が維持される。 ・脳幹網様体(覚醒を維持する神経ネットワーク)による覚醒: 開眼し、睡眠と覚醒のサイクルがある。 ・延髄の呼吸中枢・循環中枢: 自発呼吸があり、血圧・心拍が維持される。 ・脳幹・脊髄レベルの反射: 対光反射、角膜反射、咳・嚥下反射、腱反射などは残る。 一方で、大脳皮質が担う精神活動(認知・言語・意思表示)と随意運動は失われる。つまり「目は覚めているが、意識の中身がない」状態であり、国際的には無反応覚醒症候群(unresponsive wakefulness syndrome)とも呼ばれる。

日本の定義(日本脳神経外科学会、1972年)

以下の6項目が、治療にもかかわらず3か月以上続く状態をいう。 1. 自力移動が不可能 2. 自力摂食が不可能 3. 糞尿失禁がある 4. 声を出しても意味のある発語が不可能 5. 簡単な命令にはかろうじて応じることもあるが、それ以上の意思疎通は不可能 6. 眼球はかろうじて物を追っても認識はできない

考え方

選択肢のうち、脳幹・脊髄の機能で説明できるもの(覚醒リズム、自発呼吸、腱反射、反射的な眼球運動)は保たれ、大脳皮質の機能を必要とするもの(意思疎通)が欠如する、と整理すれば正解に至る。

選択肢考察

  1. ×a.  追視

    日本の定義にも「眼球はかろうじて物を追っても認識はできない」とあるように、植物状態でも動く物を目で追うことがありうる。眼球運動を制御する中脳(上丘など)・脳幹の経路が保たれていれば、対象を認識していなくても反射的に眼球が動くためである。したがって、追視は植物状態で必ず欠如する所見とはいえない。ただし近年の国際的な考え方では、はっきりと持続する追視は最小意識状態(minimally conscious state)を示唆する所見とされ、両者の鑑別で重視されている。

  2. ×b.  腱反射

    腱反射(深部腱反射)は筋紡錘からの求心路と脊髄前角の運動ニューロンで完結する脊髄レベルの反射であり、大脳が障害されても消失しない。むしろ大脳から下行する錐体路が障害されると、脊髄反射に対する抑制が外れて腱反射は亢進し、Babinski徴候などの病的反射も出現しうる。

  3. ○c.  意思疎通

    意思疎通には、言葉や状況を理解し、自分の意思を言語や動作で表出するという大脳皮質の高次機能が必要である。植物状態では大脳皮質が広範に機能を失っているため、周囲を認識することも意味のある発語もできず、意思疎通は不可能である。定義上も「簡単な命令にかろうじて応じることもあるが、それ以上の意思疎通は不可能」とされ、これが植物状態の本質的な特徴である。

  4. ×d.  自発呼吸

    呼吸のリズムを生み出す呼吸中枢は延髄(および橋)にあり、植物状態では脳幹機能が保たれているため自発呼吸がある。この点が、脳幹を含む全脳の機能が不可逆的に停止し、自発呼吸が消失する脳死との決定的な違いである。

  5. ×e.  睡眠覚醒リズム

    覚醒状態は、脳幹網様体から視床を経て大脳へ向かう上行性網様体賦活系によって維持される。植物状態ではこの系が保たれているため、開眼して覚醒している時間と閉眼して眠る時間のサイクルがみられる。睡眠覚醒リズムがあることは、植物状態を昏睡(開眼せず覚醒もしない状態)と区別する重要な点である。

植物状態・脳死・昏睡・最小意識状態の比較

・昏睡: 刺激しても開眼せず、睡眠覚醒リズムもない。覚醒系(脳幹網様体や両側大脳半球)の障害による。 ・植物状態: 開眼し睡眠覚醒リズムがあるが、自己や周囲の認識はない。自発呼吸・循環・脳幹反射は保たれる。 ・最小意識状態: 植物状態に近いが、命令に応じる、持続的に追視する、状況に合った感情表出をするなど、不安定ながら意識の存在を示す反応が再現性をもって確認される。植物状態より回復の見込みがよいとされる。 ・脳死: 脳幹を含む全脳の機能が不可逆的に停止した状態。深昏睡、瞳孔の固定・散大(両側4 mm以上)、脳幹反射の消失、平坦脳波、自発呼吸の消失(無呼吸テスト)で判定する。人工呼吸器なしでは心停止に至る。 ・閉じ込め症候群: 橋腹側の障害で四肢麻痺と球麻痺をきたすが、意識は清明で、垂直眼球運動やまばたきで意思疎通ができる。植物状態と誤認されやすい。

植物状態で保たれる・失われる機能の整理

・保たれる: 自発呼吸、循環、体温調節、睡眠覚醒リズム、開眼、脳幹反射(対光反射・角膜反射・咳嗽反射・嚥下反射)、脊髄反射(腱反射)、反射的な眼球運動、原始反射 ・失われる: 自己・周囲の認識、意思疎通、意味のある発語、随意運動(自力移動・自力摂食)、排泄の制御

臓器移植との関係

臓器の移植に関する法律に基づく法的脳死判定の対象は脳死であり、植物状態は含まれない。

POINT

・植物状態は大脳機能が失われ、脳幹機能が保たれた状態である。 ・欠如するもの: 意思疎通、意味のある発語、自力移動・自力摂食、排泄の制御。 ・保たれるもの: 自発呼吸、睡眠覚醒リズム、腱反射などの反射。追視はみられることがある。 ・日本の定義では、6項目が3か月以上続く状態をいう。 ・脳死との違いは、脳幹機能(自発呼吸・脳幹反射)が保たれている点にある。

※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。