1回40 mL×90回÷1.80 m²―心係数2.0が語る急性心筋梗塞のポンプ不全
第108回医師国家試験 D問題 第60問
国試問題にチャレンジ
急性心筋梗塞を発症した患者のデータを示す。 心拍数90/分,血圧98/58 mmHg,呼吸数18/分,SpO2 95%(room air),1回心拍出量40 mL,体表面積1.80 m2。 心係数を求めよ。 ただし,小数点第2位以下の数値が得られた場合には,小数点第2位を四捨五入すること。 解答:①.②l/分/m2
対話形式の解説
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ドクターまとめ
心係数は心拍出量(1回心拍出量×心拍数)を体表面積で割った値で、体格差を補正して心臓のポンプ機能を比較するための指標です。本問では40 mLを0.04 Lにそろえ、0.04 L×90/分=3.6 L/分、3.6÷1.80=2.0 L/分/m²となり、血圧やSpO₂などは計算に使いません。基準値はおおむね2.5〜4.0 L/分/m²で、2.2以下はForrester分類の低灌流(Ⅲ群またはⅣ群)に当たり、群の決定には肺動脈楔入圧(境界18 mmHg)が必要です。単位から式を逆算する習慣と、得られた数値を血行動態の評価・治療方針に結びつける視点は、急性心不全の管理を理解するうえで欠かせません。
解答・解説
正解は2.0l/分/m2です
求めるもの
心係数(cardiac index:CI)とは、心拍出量(1分間に心臓が拍出する血液量)を体表面積で割った値である。心拍出量は体格によって大きく変わるため、体表面積で補正することで体格の異なる患者どうしでも比較できるようにした指標である。
使う式
・心拍出量(L/分)=1回心拍出量(L)×心拍数(/分) ・心係数(L/分/m2)=心拍出量(L/分)÷体表面積(m2)
計算過程
1.単位をそろえる:1回心拍出量40 mL=0.04 L 2.心拍出量を求める:0.04 L×90/分=3.6 L/分(mLのまま計算すると40×90=3,600 mL/分) 3.心係数を求める:3.6 L/分÷1.80 m2=2.0 L/分/m2 小数点第2位以下の端数は生じないので、答えは2.0 L/分/m2となる。
与えられた他のデータについて
血圧、呼吸数、SpO2は心係数の計算には用いない。計算に必要な値を選び取ることも問われている。なお、解答の単位(L/分/m2)が示されているので、式を忘れても「1分あたりの量÷面積」という単位の組み立てから計算方法を推測できる。
臨床的な意味
心係数の基準値はおおむね2.5〜4.0 L/分/m2であり、2.0 L/分/m2は低下している。Forrester分類では心係数2.2 L/分/m2を境界として末梢循環不全(低灌流)の有無を判定するため、本例は低心拍出の状態(Forrester Ⅲ群またはⅣ群)に当たる。どちらの群かを決めるには、肺動脈楔入圧(18 mmHgが境界)の情報が必要である。また、1回心拍出量40 mLは基準(約60〜100 mL)より少なく、心拍数90/分で代償的に心拍出量を保とうとしている状態と解釈できる。
心拍出量に関わる指標の整理
・1回心拍出量(SV):1回の収縮で拍出される血液量。基準はおおむね60〜100 mL。拡張末期容積から収縮末期容積を引いた値に等しい。 ・心拍出量(CO)=SV×心拍数。安静時の基準はおおむね4〜8 L/分。 ・心係数(CI)=CO÷体表面積。基準はおおむね2.5〜4.0 L/分/m2。 ・駆出率(EF)=SV÷拡張末期容積×100(%)。左室収縮能の指標で、基準は約55%以上。
Forrester分類
急性心筋梗塞に伴う急性心不全の血行動態を、Swan-Ganzカテーテル(肺動脈カテーテル)で測定した肺動脈楔入圧(PCWP)と心係数で4群に分類する。 ・Ⅰ群:PCWP 18 mmHg以下、CI 2.2 L/分/m2超。肺うっ血も低灌流もない。経過観察・一般的治療。 ・Ⅱ群:PCWP 18 mmHg超、CI 2.2 L/分/m2超。肺うっ血あり。利尿薬、血管拡張薬。 ・Ⅲ群:PCWP 18 mmHg以下、CI 2.2 L/分/m2以下。低灌流で循環血液量が不足している状態。輸液(補液)、必要に応じて強心薬。 ・Ⅳ群:PCWP 18 mmHg超、CI 2.2 L/分/m2以下。肺うっ血と低灌流の両方があり、心原性ショックを含む最重症群。強心薬、血管拡張薬・利尿薬、大動脈内バルーンパンピング(IABP)などの補助循環。 Ⅰ群からⅣ群に進むほど死亡率が高い。
心拍出量の測定法
Swan-Ganzカテーテルによる熱希釈法のほか、Fick法(酸素消費量と動静脈酸素含量較差から算出)、心エコーによる推定などがある。
POINT
・心拍出量(L/分)=1回心拍出量×心拍数、心係数(L/分/m2)=心拍出量÷体表面積。 ・計算時は単位(mL→L)をそろえる。本問は0.04 L×90/分=3.6 L/分、3.6÷1.80=2.0 L/分/m2。 ・心係数2.2 L/分/m2以下は低灌流を示し、Forrester分類のⅢ群またはⅣ群に当たる(群の決定には肺動脈楔入圧18 mmHgが境界)。 ・単位から式を逆算できることも覚えておくとよい。
