StudyMed医師国家試験

遠足の翌朝、起きない4歳児―「ケトン体」が教える低血糖の正体

第109回医師国家試験 D問題 第47問

国試問題にチャレンジ

第109回 D問題 第47問

4歳の女児。「朝起きたときから,ぼーっとしている」と心配した母親に連れられて来院した。前日は遠足で疲れて夕食を食べずに寝てしまった。今朝母親が何度起こしても,うとうとして起きなかったため受診した。これまでも似たようなエピソードはあったが,食後に元気になったのでそのままにしていた。意識レベルはJCSⅠ-3。身長100 cm,体重14 kg。体温36.1℃。脈拍124/分,整。血圧90/56 mmHg。呼吸数36/分。SpO2 98%(room air)。心音と呼吸音とに異常を認めない。腹部は平坦,軟で,肝・脾を触知しない。尿所見:蛋白(-),糖(-),ケトン体3+,潜血(-)。血液所見:赤血球420万,Hb 12.5 g/dL,Ht 41%,白血球11,000,血小板35万。血液生化学所見:総蛋白7.5 g/dL,AST 26 IU/L,ALT 14 IU/L,尿素窒素15 mg/dL,クレアチニン0.3 mg/dL,血糖30 mg/dL,Na 140 mEq/L,K 5.1 mEq/L,Cl 96 mEq/L。  考えられる疾患はどれか。

  1. a.てんかん
  2. b.1型糖尿病
  3. c.von Gierke病
  4. d.起立性調節障害
  5. e.ケトン性低血糖症

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、幼児の朝の意識障害から原因疾患を考える問題だ。注目してほしいのは「いつ症状が出て、何で良くなるか」という経過と、血糖とケトン体の組み合わせ。この2つで診断はかなり絞り込めるよ。
医学生医学生
血糖が30しかないので、意識がぼんやりしているのは低血糖のせいだと思います。
ドクタードクター
その通り。意識障害の子どもを診たら、まず血糖を測るのが鉄則だ。しかも夕食を抜いた翌朝に症状が出て、これまでも食べたら元気になっていた。絶食で悪化し、食事で回復するという経過は低血糖そのものだね。では次に、低血糖の原因をどう分けて考えるかな。
医学生医学生
小児科の講義で、低血糖ではケトン体を見るように言われた気がしますが、理由がうろ覚えです。
ドクタードクター
大事なところだから整理しよう。インスリンには脂肪分解とケトン体産生を抑える働きがある。だからインスリンが過剰な低血糖、たとえば先天性高インスリン血症やインスリノーマでは、ケトン体が上がらない。脂肪酸のβ酸化異常症でも、脂肪からケトン体を作れないので上がらない。逆にケトン体が上がっていれば、インスリンはきちんと抑えられていて、体が脂肪を燃やして必死にエネルギーを補っている状態だと読める。
医学生医学生
この子は尿ケトン体が3+なので、インスリン過剰ではないということですね。
ドクタードクター
そう。さらにNaからClを引いた値が大きく、ケトン体という酸がたまって代謝性アシドーシスになっていることがうかがえる。呼吸が速いのは、その代償と考えられるね。では、ケトン体が上がる低血糖の中で、この子に最も合うものは何だろう。
医学生医学生
やせ気味の幼児が、遠足で疲れて夕食を抜いた翌朝に…となると、ケトン性低血糖症でしょうか。
ドクタードクター
正解。ケトン性低血糖症は小児の低血糖の原因として最も多く、1歳半から5歳ごろのやせ型の子に起こりやすい。幼児は体の割に脳がたくさんブドウ糖を使うのに、肝臓のグリコーゲンの蓄えが少なく、筋肉も少ないから糖新生の材料も足りない。だから空腹に耐えられる時間が短く、一晩の絶食でも低血糖とケトーシスを起こしてしまうんだ。
医学生医学生
1型糖尿病もケトン体が出ますよね。CBTの問題で糖尿病ケトアシドーシスを解いたのを思い出しました。
ドクタードクター
ケトン体陽性という点は共通するね。でも1型糖尿病はインスリン欠乏だから、ケトアシドーシスでは高度の高血糖と尿糖陽性になる。この子は血糖が低く、尿糖も陰性だから方向がまるで逆だ。
医学生医学生
von Gierke病も空腹時低血糖を起こすと生化学で習いました。
ドクタードクター
よく覚えているね。糖原病I型で、肝臓のグルコース-6-ホスファターゼが欠損するから、グリコーゲン分解でも糖新生でも最後のブドウ糖が作れない。乳児期から低血糖を起こし、乳酸アシドーシスや高脂血症、高尿酸血症を伴う。臨床では著明な肝腫大、人形様顔貌、低身長が特徴だ。この子は肝臓を触れず、身長も標準的だから否定的だね。
医学生医学生
てんかんでもぼーっとすることはありますよね。
ドクタードクター
発作後のもうろう状態などで意識障害は起こりうる。でもけいれんの記載はないし、低血糖とケトーシスはてんかんでは説明できない。逆に低血糖自体がけいれんを起こすこともあるから、てんかんと決めつける前に血糖を測ることが大切なんだ。
医学生医学生
朝起きられないという点では、起立性調節障害も頭に浮かびました。
ドクタードクター
症状の言葉だけなら似ているね。ただ起立性調節障害は自律神経の調節不全で、主に小学校高学年から思春期に多く、午前中に立ちくらみや倦怠感が強くて午後には楽になるのが特徴だ。4歳という年齢も合わないし、低血糖やケトーシスは説明できない。
医学生医学生
意識障害があれば血糖を測り、低血糖ならケトン体で分ける。この順番で考えればいいんですね。
ドクタードクター
その通り。治療はブドウ糖の経口摂取か静注で、速やかに回復する。予防には長時間の空腹を避け、就寝前の補食や、体調が悪いときに糖分を含む飲み物をとるよう家族に指導する。成長とともに筋肉量やグリコーゲンの蓄えが増えるので、多くは学童期までに自然に起こらなくなるよ。
医学生医学生
よくある病気なら、それで安心してよいのでしょうか。
ドクタードクター
そこが臨床での注意点だ。ケトン性低血糖症は除外診断なんだ。繰り返す場合は、低血糖の最中に採血して、インスリン、コルチゾール、成長ホルモン、乳酸、遊離脂肪酸、アシルカルニチンなどを測っておく。これをクリティカルサンプルと呼ぶ。副腎皮質機能低下症や成長ホルモン分泌不全、先天代謝異常症が隠れていないかを確かめるためだ。特に脂肪酸β酸化異常症は絶食で急激に悪化し、急性脳症や突然死の原因にもなるから見逃せない。

まとめ

小児の意識障害ではまず血糖を測定し、低血糖であればケトン体の有無で原因を分類します。ケトン体が上昇していればインスリン過剰は否定的で、やせ型の幼児が長時間の絶食後の朝に低血糖とケトーシスを起こし、食事で回復する場合はケトン性低血糖症が最も考えられます。幼児は脳のブドウ糖消費が大きい一方で肝グリコーゲンの蓄えや筋肉量が少なく、空腹に弱いことが背景にあり、治療はブドウ糖投与、予防は空腹を避けることで、多くは成長とともに自然軽快します。1型糖尿病は高血糖、von Gierke病は肝腫大や乳酸アシドーシス、起立性調節障害は思春期の起立時症状が特徴で、本症とは区別されます。ケトン性低血糖症は除外診断であり、反復例では低血糖時の採血で内分泌疾患や先天代謝異常症を確認するという姿勢が、見逃しを防ぐ臨床の基本です。

解答・解説

正解はeです

所見の整理

・4歳女児。前日は遠足で疲れ、夕食をとらずに就寝した(長時間の絶食)。 ・翌朝から傾眠傾向で、意識レベルはJCS(Japan Coma Scale)Ⅰ-3(刺激しなくても開眼しているが、自分の名前・生年月日が言えない程度の軽い意識障害)。 ・過去にも同じようなエピソードがあり、食事をとると元気になっていた。 ・身長100 cm、体重14 kgで、カウプ指数(体重g÷身長cm²×10)は14と、幼児としてはやせ気味である。 ・頻脈(124/分)と頻呼吸(36/分)があるが、発熱や呼吸器・循環器の異常所見はない。肝・脾腫はない。 ・血糖30 mg/dLと著明な低血糖、尿ケトン体3+と強いケトーシスを認める。尿糖は陰性。Na-Clは44と開大しており、ケトン体(酸)の蓄積による代謝性アシドーシスの存在がうかがわれ、頻呼吸はその呼吸性代償と考えられる。肝機能・腎機能に大きな異常はない。

診断へのプロセス

意識障害の原因として、まず血糖の確認が重要であり、本例の症状は低血糖で説明できる。「絶食後の朝に症状が出る」「食事で回復する」という経過も低血糖に典型的である。 次に、低血糖の原因を考える際に最も重要なのが、ケトン体が「上がっているか、上がっていないか」である。 ・ケトン体が上昇しない低血糖(非ケトン性低血糖):インスリン過剰(先天性高インスリン血症、インスリノーマなど)や脂肪酸β酸化異常症(中鎖アシルCoA脱水素酵素欠損症など)。インスリンは脂肪分解とケトン体産生を抑えるため、ケトン体が上がらない。 ・ケトン体が上昇する低血糖:ケトン性低血糖症、副腎皮質機能低下症・成長ホルモン分泌不全、一部の糖原病、有機酸代謝異常症など。 本例はケトン体が強陽性であり、インスリンは適切に抑制されていると考えられる。やせ気味の幼児、夕食抜きの翌朝の発症、食後に回復する反復性のエピソード、肝腫大や低身長・その他の検査異常がないという組み合わせは、小児の低血糖の原因として最も頻度の高いケトン性低血糖症に典型的である。ただしケトン性低血糖症は除外診断であり、反復例ではコルチゾールや成長ホルモン、乳酸、遊離脂肪酸、アシルカルニチンなどを低血糖時に測定し、内分泌疾患や先天代謝異常症を否定しておくことが望ましい。

選択肢考察

  1. ×a.  てんかん

    てんかん発作やその後の発作後もうろう状態でも意識障害はみられるが、本例ではけいれんなどの発作症状の記載がない。また血糖30 mg/dLという低血糖と強いケトーシスはてんかんでは説明できず、絶食後に起こり食事で回復するという経過も低血糖を示している。低血糖自体がけいれんを起こすこともあるため、意識障害やけいれんの小児では、てんかんと決めつける前に必ず血糖を測定する必要がある。

  2. ×b.  1型糖尿病

    1型糖尿病は膵β細胞の破壊によりインスリンが欠乏する疾患で、未治療の状態では高血糖・尿糖陽性となり、糖尿病ケトアシドーシスではケトン体陽性と高度の高血糖による意識障害をきたす。本例はケトン体陽性である点は共通するが、血糖は30 mg/dLと低く、尿糖も陰性である。インスリン治療中の患者であればインスリン過量による低血糖はありうるが、その場合はケトン体が上がりにくく、本例には糖尿病治療歴もない。したがって否定的である。

  3. ×c.  von Gierke病

    von Gierke病は糖原病Ⅰ型(Ⅰa型)で、常染色体潜性(劣性)遺伝により肝臓のグルコース-6-ホスファターゼが欠損する。グリコーゲン分解と糖新生の最終段階(グルコース-6-リン酸からグルコースへの変換)が障害されるため、乳児期から空腹時の低血糖を起こし、行き場を失った基質から乳酸・中性脂肪・尿酸が過剰に作られる(乳酸アシドーシス、高脂血症、高尿酸血症)。臨床的には著明な肝腫大(腹部膨満)、人形様顔貌、低身長、出血傾向などが特徴である。本例は低血糖を示すものの、肝腫大がなく、身長も4歳女児として標準的で、肝酵素の上昇などもないため否定的である。

  4. ×d.  起立性調節障害

    起立性調節障害は自律神経の調節不全により起立時に循環が適応できない病態で、主に小学校高学年〜思春期(10〜16歳ころ)に多い。朝起きられない、立ちくらみ、めまい、動悸、倦怠感、頭痛などが午前中に強く、午後には軽快するのが特徴である。「朝起きられない」という点は似ているが、4歳という年齢は典型的でなく、低血糖・ケトーシスといった本例の検査所見を説明できないため否定的である。診断には新起立試験(起立時の血圧・心拍の変化の評価)が用いられる。

  5. ○e.  ケトン性低血糖症

    ケトン性低血糖症は1歳半〜5歳ころの幼児、とくにやせ型の子どもに多く、長時間の絶食、感染症や疲労による食欲低下の翌朝などに低血糖とケトーシスを起こす。幼児は体格に比べて脳のブドウ糖消費が大きい一方、肝のグリコーゲン貯蔵量が少なく、筋肉量も少ないため糖新生の材料(アラニンなど)の供給が不十分で、空腹に耐えられる時間が短い。その結果、脂肪分解が進んでケトン体が増え、尿ケトン体陽性となる。本例の「やせ気味の4歳女児」「夕食を抜いた翌朝の意識障害」「血糖30 mg/dLと尿ケトン体3+」「同様のエピソードが食後に改善」「肝腫大などその他の異常なし」はすべて本症に合致する。治療はブドウ糖の経口摂取または静脈内投与であり、予防には長時間の空腹を避け、就寝前の補食や体調不良時の糖分摂取を指導する。成長とともに筋肉量やグリコーゲン貯蔵が増えるため、多くは学童期(8〜10歳ころ)までに自然に起こらなくなる。

小児の低血糖の考え方

低血糖時に採血(クリティカルサンプル)を行い、インスリン、ケトン体(βヒドロキシ酪酸)、遊離脂肪酸、乳酸、コルチゾール、成長ホルモン、アンモニア、アシルカルニチンなどを測定して原因を絞り込む。 ・ケトン体低値+インスリン不適切高値:先天性高インスリン血症、インスリノーマ、インスリン・SU薬の過量など。 ・ケトン体低値+遊離脂肪酸高値:脂肪酸β酸化異常症(絶食で急激に悪化し、急性脳症や突然死の原因にもなる)。 ・ケトン体高値:ケトン性低血糖症(最多)、副腎皮質機能低下症・成長ホルモン分泌不全などの内分泌疾患、糖原病(Ⅲ型など)、有機酸代謝異常症など。 ・乳酸高値+肝腫大:糖原病Ⅰ型、糖新生系の酵素異常(フルクトース-1,6-ビスホスファターゼ欠損症など)。

ケトン性低血糖症の要点

・小児の低血糖症の原因として最も多い。 ・好発:1歳半〜5歳ころ、やせ型、男児にやや多いとされる。 ・誘因:長時間の絶食、食欲不振、感染症、疲労。朝に発症しやすい。 ・症状:嘔吐、顔色不良、元気がない、傾眠、重症ではけいれん・意識障害。 ・検査:低血糖、ケトン体高値(尿ケトン体強陽性)、インスリンは低値。 ・治療:ブドウ糖の経口摂取・静注(小児では10%ブドウ糖液が用いられることが多い)。 ・予防と予後:空腹時間を短くする、就寝前の補食、体調不良時に糖分を含む飲料を与える。年齢とともに自然軽快する。 ・かつて「自家中毒」「周期性嘔吐症(アセトン血性嘔吐症)」と呼ばれた病態と一部重なる。

POINT

・意識障害の小児では必ず血糖を測る。 ・低血糖の鑑別の第一歩は「ケトン体が上がっているかどうか」。ケトン体陽性ならインスリン過剰は否定的。 ・やせ型の幼児+夕食抜きの翌朝の低血糖+尿ケトン体強陽性+食後に回復 → ケトン性低血糖症。 ・治療はブドウ糖投与、予防は空腹を避けること。成長とともに自然軽快する。 ・von Gierke病(糖原病Ⅰ型)は低血糖+著明な肝腫大・人形様顔貌・低身長・乳酸アシドーシス・高脂血症・高尿酸血症。

※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。