StudyMed医師国家試験

「しぼんだ肺」より怖いもの―気胸が心臓への血の戻りを止めるとき

第108回医師国家試験 C問題 第30問(連問)

国試問題にチャレンジ

第108回 C問題 第30問

連問の共通文

次の文を読み,30と31の問いに答えよ。 17歳の男子。呼吸困難を主訴に来院した。 現病歴:6か月前に左胸痛と労作時息切れを自覚したことがあったが数日間で自然に軽快していた。本日1時間目の体育の授業中に,突然左胸痛を自覚したが,以前と同様に軽快すると思いそのまま授業を受けていた。しかし,しばらくして息苦しさが強くなったため教師に付き添われて受診した。 既往歴:15歳時に虫垂炎で手術。 家族歴:特記すべきことはない。 現症:意識は清明。身長173 cm,体重60 kg。体温36.5℃。脈拍122/分,整。血圧96/58 mmHg。呼吸数30/分。SpO2 96%(マスク6 L/分酸素投与下)。心音に異常を認めないが,左胸部で呼吸音の減弱を認める。腹部は平坦,軟で,肝・脾を触知しない。  胸部エックス線写真を別に示す。

 この患者に起こりうるのはどれか。

第108回 C問題 第30問の問題画像
  1. a.胸壁動揺
  2. b.心拍出量増加
  3. c.静脈還流障害
  4. d.縦隔の患側移動
  5. e.患側の胸腔内圧低下

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、若い男性に突然起きた片側の胸痛と呼吸困難から病態を読み解き、そこで何が起こりうるかを考える問題だ。診断そのものより、胸腔の中の「圧」がどう変わり、それが呼吸と循環にどう響くかが本当のテーマになる。まず、この患者さんの病名から考えてみよう。
医学生医学生
高身長でやせ型の男子が運動中に突然胸痛、しかも半年前にも同じ側で似た症状があったので、自然気胸だと思います。
ドクタードクター
その通り。肺尖部の臓側胸膜の直下にできたブレブという小さな嚢胞が破れて起こる原発性自然気胸に典型的な背景だね。胸部エックス線写真でも、左胸腔の外側に肺血管影の見えない透過性の高い領域があり、左肺が肺門側へしぼんでいる。では、気になるのはバイタルサインだ。どう見る?
医学生医学生
脈拍が120を超えていて、血圧も96と低めです。呼吸が苦しくて頻脈になっているだけでしょうか。
ドクタードクター
そこを軽く流さないことが大事だよ。発症後しばらくして息苦しさが強まり、頻脈・血圧低下傾向・頻呼吸がそろい、酸素を6 L流してようやくSpO2が保たれている。これは単にしぼんだ肺の問題ではなく、循環にまで影響が出ているサインだ。胸膜の破れ目が一方向弁のように働いて空気がたまり続ける、緊張性気胸へ進みつつあると考えるべきなんだ。
医学生医学生
生理学の講義で、胸腔内圧は普段陰圧だと習いました。そこに空気が入るとどうなるんですか。
ドクタードクター
いい出発点だ。正常の胸腔内圧は安静呼吸でおよそ−5〜−8 cmH2Oの陰圧で、これが肺を広げておくだけでなく、全身の静脈血を右心房へ引き込む力にもなっている。空気が入ると圧は大気圧に近づき、緊張性気胸では大気圧を超える陽圧になる。つまり患側の胸腔内圧は「上がる」んだ。
医学生医学生
あ、胸腔内圧が下がるという選択肢、ちょっと迷いました。陰圧が強まるイメージを持ってしまって。
ドクタードクター
そこは典型的なひっかけだね。陰圧が失われる方向、すなわち上昇だと整理しておこう。では、圧が上がった左の胸腔は周りに何をするかな。
医学生医学生
圧が高いほうから低いほうへ押すので、縦隔は右、つまり健側へずれるはずです。
ドクタードクター
正解。縦隔の患側移動は誤りだ。縦隔が患側へ引き寄せられるのは、無気肺や肺切除後のように患側の容積が減る病態だよ。気胸や大量胸水のように患側の容積や圧が増す病態では健側へ押される。この対比はセットで覚えておきたい。
医学生医学生
縦隔が押されると、心臓や大血管にも影響が出ますよね。
ドクタードクター
そこが今回の正解につながる。胸腔内の陰圧という「引き込む力」が失われ、さらに縦隔偏位で上・下大静脈が圧迫されたり折れ曲がったりして、右心への静脈還流が障害される。これが起こりうる変化として正しいものだ。
医学生医学生
静脈還流が減ると前負荷が減るので、1回拍出量が落ちますね。心拍数は上がっていますが、心拍出量はむしろ減るということでしょうか。
ドクタードクター
まさにそう。頻脈は代償反応だけれど補いきれず、心拍出量は全体として低下する。血圧が低めなのもそれを反映しているから、心拍出量増加は誤りだ。この機序でショックに至る病態を閉塞性ショックと呼び、心タンポナーデや広範な肺塞栓症と同じグループに入る。
医学生医学生
胸壁動揺はどうでしょう。外科の講義でフレイルチェストとして出てきた気がします。
ドクタードクター
よく覚えているね。隣り合う複数の肋骨がそれぞれ2か所以上で折れて胸壁の一部が浮き、吸気時に陥凹し呼気時に膨隆する奇異呼吸を示す状態だ。交通事故などの強い外傷で起こるもので、外傷のない自然気胸では胸壁の骨格は壊れないから起こらない。
医学生医学生
整理すると、胸腔内圧が上がり、縦隔が健側へ押され、静脈還流が障害されて心拍出量が落ちる、という一連の流れですね。
ドクタードクター
その通り。一本の流れとして理解すれば、選択肢はすべて同じ理屈で判断できる。臨床での注意点も加えておこう。緊張性気胸では頸静脈怒張、気管の健側偏位、患側胸郭の膨隆、皮下気腫などがみられることがある。そして臨床所見で疑ったら、画像確認を待たずに脱気すべき緊急病態なんだ。
医学生医学生
救急科の実習で、人工呼吸中の患者さんが急に血圧低下と気道内圧上昇を起こしたら緊張性気胸を疑え、と言われました。
ドクタードクター
大事なポイントだね。陽圧換気は破れ目から胸腔への空気の流入を増やすから、気胸を一気に緊張性へ進めることがある。もう一つ、原発性自然気胸は同側再発が多く、喫煙が危険因子になる。この患者さんのように再発と考えられる例は、胸腔鏡下のブレブ切除術を検討することも覚えておこう。

まとめ

高身長・やせ型の若年男性に突然の片側胸痛と呼吸困難が起こり、同側に似た症状の既往があれば、肺尖部ブレブの破裂による原発性自然気胸を考えます。気胸では本来陰圧である患側の胸腔内圧が上昇し、一方向弁機構で空気がたまり続ける緊張性気胸では陽圧となって、縦隔は健側へ偏位します。胸腔内陰圧の喪失と大静脈の圧迫・屈曲により静脈還流が障害され、前負荷減少から心拍出量が低下し、代償性頻脈と血圧低下をきたす閉塞性ショックとなります。縦隔が患側へ移動するのは無気肺など容積が減る病態、胸壁動揺は多発肋骨骨折による病態であり、混同しないことが大切です。「圧の変化」から呼吸と循環への影響を一本の流れで説明できるようになると、胸部救急の病態理解と緊急対応の判断が確かなものになります。

解答・解説

正解はcです

所見の整理

・17歳男子、身長173 cm・体重60 kg(BMI 約20)の高身長でやせ型の体格。 ・6か月前にも左胸痛と労作時息切れがあり、数日で自然に治まっている(同じ側の症状の反復)。 ・今回は体育の授業中に突然の左胸痛で始まり、時間がたつにつれて息苦しさが強くなった。 ・脈拍122/分(頻脈)、血圧96/58 mmHg(低め)、呼吸数30/分(頻呼吸)。6 L/分のマスク酸素投与下でSpO2(経皮的動脈血酸素飽和度)96%であり、酸素なしでは低酸素血症と考えられる。 ・心音は正常だが、左胸部で呼吸音が減弱している。 ・胸部エックス線写真では、左胸腔の外側に肺血管影(肺紋理)のない透過性の高い領域があり、左肺が肺門側へしぼんでいる像として読む。

診断へのプロセス

突然発症の片側胸痛と呼吸困難、同側の呼吸音減弱という組み合わせからは、気胸、胸水、無気肺、肺塞栓などが鑑別に挙がる。若年・高身長・やせ型の男性で、同側に似た症状の既往があることは、肺尖部のブレブ(臓側胸膜直下の小さな気腫性嚢胞)が破れて起こる原発性自然気胸に典型的である。エックス線で肺紋理の消失と肺の虚脱が確認されれば気胸と診断できる。 さらに本例では、発症後しばらくして症状が悪化し、頻脈・血圧低下傾向・頻呼吸を示している。胸膜の破れ目が一方向弁(チェックバルブ)のように働き、吸気時に胸腔へ空気が入り呼気時には出ていかない状態になると、胸腔内に空気がたまり続け、胸腔内圧が大気圧を超える陽圧となる。これが緊張性気胸であり、本例はその方向へ進行しつつある(あるいはすでに陥っている)と考えるべきである。

設問の考え方

正常の胸腔内圧は呼吸周期を通じて大気圧より低い(陰圧、安静呼吸で約−5〜−8 cmH2O)。この陰圧は肺を広げておくだけでなく、全身の静脈血を右心房へ引き込む働きもしている。気胸で患側の胸腔内圧が上がると、①患側肺が虚脱し、②縦隔が健側へ押され、③上・下大静脈が圧迫されたり折れ曲がったりし、胸腔内圧上昇そのものも加わって右心への静脈還流が減る。その結果、前負荷が減って心拍出量が低下し、血圧低下と代償性の頻脈が生じる。このような循環障害の機序を押さえれば、各選択肢の正誤を判断できる。

選択肢考察

  1. ×a.  胸壁動揺

    胸壁動揺(フレイルチェスト)は、隣り合う複数の肋骨がそれぞれ2か所以上で折れる(多発・分節骨折)ことで胸壁の一部が周囲から切り離され、吸気時に陥凹し呼気時に膨隆する奇異呼吸を示す状態である。主に交通事故などの強い胸部外傷で起こる。本例に外傷はなく、自然気胸で胸壁の骨格の連続性が失われることはないため起こらない。

  2. ×b.  心拍出量増加

    胸腔内圧が上がると右心への静脈還流が減り、前負荷の減少によって1回拍出量が落ちる。心拍数は代償的に増えているが、それでは補いきれず心拍出量は全体として低下する。血圧96/58 mmHgという低めの値も心拍出量低下を反映している。心拍出量が増えるのではなく減るため誤りである。

  3. ○c.  静脈還流障害

    静脈血が右心房へ戻るには、胸腔内が陰圧であることが大きく役立っている。気胸で患側の胸腔内圧が上がり、特に緊張性気胸で陽圧となると、この引き込む力が失われるうえ、縦隔偏位によって上・下大静脈が圧迫・屈曲されるため、静脈還流が障害される。本例の頻脈、血圧低下傾向はこの機序による循環障害の徴候と解釈でき、頸静脈怒張がみられることもある。したがって起こりうる変化である。

  4. ×d.  縦隔の患側移動

    気胸では患側の胸腔内圧が健側より高くなるため、縦隔(心臓・大血管・気管など)は圧の低い健側へ押される。本例では左気胸なので右へ偏位する方向であり、患側(左)へは移動しない。縦隔が患側へ引き寄せられるのは、無気肺や肺切除後など患側の容積が減る病態である。

  5. ×e.  患側の胸腔内圧低下

    胸腔内に空気が入ると、本来陰圧である胸腔内圧は大気圧に近づき、上昇する。チェックバルブ機構で空気がたまり続ける緊張性気胸では大気圧を超える陽圧になる。したがって患側の胸腔内圧は低下ではなく上昇する。

気胸の分類

・自然気胸:外傷なく起こるもの。  原発性(特発性)自然気胸:基礎肺疾患がなく、肺尖部のブレブ・ブラの破裂による。10〜20歳代の高身長・やせ型男性に多く、喫煙が危険因子である。同側再発が多い。  続発性自然気胸:COPD(慢性閉塞性肺疾患)、間質性肺炎、肺癌、リンパ脈管筋腫症(LAM)、月経随伴性気胸(子宮内膜症)などの基礎疾患に伴う。高齢者に多く、肺の予備能が低いため重症化しやすい。 ・外傷性気胸:肋骨骨折や刺創などによる。 ・医原性気胸:中心静脈カテーテル挿入、経気管支肺生検、陽圧換気などによる。

症状・身体所見

突然の胸痛(肩や背部への放散もある)、呼吸困難、乾性咳嗽。患側で呼吸音の減弱、打診で鼓音、声音振盪の減弱。胸郭の動きの左右差がみられることがある。

緊張性気胸

一方向弁機構で胸腔内に空気がたまり続け、胸腔内圧が陽圧となった状態である。 ・機序:患側肺の完全虚脱、縦隔の健側偏位、静脈還流障害、心拍出量低下。 ・所見:著明な呼吸困難、頻脈、血圧低下(ショック)、頸静脈怒張、気管の健側偏位、患側胸郭の膨隆、皮下気腫など。 ・病態としては閉塞性ショック(心外閉塞・拘束性ショック)に分類され、心タンポナーデや広範な肺塞栓症と同じグループである。 ・臨床所見で疑えば画像確認を待たずに脱気を行うべき緊急病態である。

縦隔偏位の方向

・健側へ偏位:気胸(特に緊張性)、大量胸水など、患側の容積・圧が増す病態。 ・患側へ偏位:無気肺、肺切除後、広範な胸膜癒着など、患側の容積が減る病態。

POINT

・高身長・やせ型の若年男性の突然の胸痛と呼吸困難、同側の再発歴は原発性自然気胸を考える。 ・気胸では患側の胸腔内圧が上昇し(緊張性気胸では陽圧)、縦隔は健側へ偏位する。 ・胸腔内圧上昇、大静脈の圧迫により静脈還流が障害され、心拍出量が低下して頻脈・血圧低下をきたす(閉塞性ショック)。 ・胸壁動揺は多発肋骨骨折による病態で、自然気胸では起こらない。

※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。