「硬い肺」と「縮まない肺」―病変の場所から読み解く呼吸機能異常

テーマ

呼吸機能の異常は、大きく「換気の障害」と「ガス交換の障害」に分けて整理すると理解しやすい。

換気の障害（スパイロメトリーで評価）

・閉塞性換気障害：気道が狭くなり、息を速く吐き出せない状態。1秒率（FEV1％：努力肺活量のうち最初の1秒間に吐き出せる割合）が70％未満に低下する。代表は慢性閉塞性肺疾患（COPD：肺気腫を含む）、気管支喘息。息を吐ききれないため肺に空気が残り、残気量・全肺気量が増える（過膨張）。 ・拘束性換気障害：肺が十分に膨らまない状態。％肺活量（予測値に対する実測肺活量の割合）が80％未満に低下する。肺そのものが硬くなる疾患（間質性肺炎・肺線維症）と、肺を膨らませる力が不足する疾患（呼吸筋麻痺、神経筋疾患、胸郭変形など）がある。

ガス交換の障害（主に動脈血ガスで評価）

低酸素血症の原因は、①肺胞低換気、②換気血流比不均等、③拡散障害、④シャント（静脈血が肺胞を通らずに動脈側へ流れ込む）の4つ（高地など吸入酸素分圧の低下を加えることもある）に整理される。①以外はいずれも肺胞気－動脈血酸素分圧較差（A-aDO2）が開大し、①では開大しない。④では100％酸素を吸入しても酸素化がほとんど改善しないのが特徴である。

考え方

各疾患について「どこが障害される病気か（気道・肺胞壁・血管・呼吸ポンプ）」を考え、それに対応する異常を選ぶ。肺線維症は肺胞壁（間質）が線維化して硬くなる疾患であり、肺の膨らみやすさを示す肺コンプライアンスが低下する。これが正しい組合せである。

主な呼吸機能指標と代表的疾患

・1秒率（FEV1％）低下（70％未満）：閉塞性換気障害。COPD、気管支喘息、びまん性汎細気管支炎など。 ・％肺活量低下（80％未満）：拘束性換気障害。間質性肺炎・肺線維症、じん肺、胸膜肥厚、胸郭変形、肥満、神経筋疾患（呼吸筋力低下）など。 ・残気量・全肺気量の増加：肺気腫（過膨張）。 ・肺コンプライアンス：肺線維症で低下、肺気腫で上昇（弾性収縮力が失われ、膨らみやすいが縮みにくい）。 ・拡散能（DLCO）：肺線維症・間質性肺炎、肺気腫（肺胞壁の破壊による表面積減少）、肺血管疾患、貧血で低下。多血症や肺胞出血では上昇し得る。気管支喘息では通常正常であり、COPDとの鑑別点になる。

低酸素血症の機序とA-aDO2

・肺胞低換気：PaCO2上昇、A-aDO2正常（例：呼吸筋麻痺、呼吸中枢抑制、薬物過量）。 ・換気血流比不均等：最も頻度の高い機序。A-aDO2開大、酸素投与で改善しやすい（例：COPD、肺炎、肺血栓塞栓症）。 ・拡散障害：A-aDO2開大、特に労作時に顕在化（例：間質性肺炎・肺線維症）。 ・シャント：A-aDO2開大、100％酸素でも改善しにくい（例：肺動静脈瘻、無気肺、心内右→左シャント）。

肺気腫と肺線維症の対比

肺気腫は肺が「膨らみやすく縮みにくい」（コンプライアンス上昇、残気量増加、閉塞性障害）、肺線維症は肺が「硬く膨らみにくい」（コンプライアンス低下、肺気量減少、拘束性障害）と、力学的に正反対の病態として覚えるとよい。