StudyMed医師国家試験

口論のあとの息苦しさと硬直する指―過換気が生む「呼吸性アルカローシス」

第109回医師国家試験 I問題 第51問

国試問題にチャレンジ

第109回 I問題 第51問

16歳の女子。呼吸困難のため搬入された。母親と口論した後に息苦しさと両手足のしびれ感とを訴え,次第に増悪するため救急搬送された。意識は清明。身長160 cm,体重52 kg。体温36.4℃。心拍数96/分,整。血圧96/48 mmHg。呼吸数22/分。顔貌は不安様である。眼瞼結膜と眼球結膜とに異常を認めない。心音と呼吸音とに異常を認めない。両手指は硬直している。血液所見:赤血球380万,Hb 13.0 g/dL,Ht 38%,白血球6,800,血小板25万。  この患者でみられるのはどれか。

  1. a.右心負荷
  2. b.肺過膨張
  3. c.SpO2低下
  4. d.血清LD高値
  5. e.アルカローシス

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、心理的なきっかけで始まった呼吸困難とテタニーから、体の中で何が起きているかを問う問題だ。診断名そのものより、その病態で「検査に何が現れるか」を考えるのがポイントだよ。まず、この経過から何を思い浮かべるかな。
医学生医学生
口論のあとに息苦しくなって手足がしびれているので、過換気症候群だと思います。救急科の実習でも、似た患者さんが運ばれてきました。
ドクタードクター
いい連想だね。ただ、診断の前提として器質的な病気がないことを確かめる必要がある。今回はどこでそれが読み取れるだろう。
医学生医学生
心音も呼吸音も正常で、貧血もなく、意識も清明なところでしょうか。
ドクタードクター
その通り。喘鳴や副雑音、心雑音がなく、心肺に病変を疑わせる所見がない。一方で頻呼吸と、両手指の硬直、つまりテタニーがそろっている。では、過剰に呼吸すると血液ガスはどう変わる?
医学生医学生
二酸化炭素をたくさん吐き出すので、PaCO2が下がります。
ドクタードクター
そう。PaCO2が下がると血液のpHが上がり、呼吸性アルカローシスになる。これが正解だ。急に起きた場合は、腎臓が重炭酸イオンを捨てて代償する時間がないから、pHの上昇がはっきり現れるんだ。
医学生医学生
でも、カルシウムが下がったわけでもないのに、どうして指が硬直するんですか。生理学の講義で習った気がするんですが、うろ覚えで……。
ドクタードクター
大事な疑問だね。アルカローシスになると、アルブミンなどが水素イオンを手放して負電荷が増え、カルシウムイオンをより強くつかまえる。総カルシウムは変わらなくても、実際に働くイオン化カルシウムが減るんだ。すると神経や筋の膜が興奮しやすくなり、口のまわりや手足のしびれ、さらに助産師の手と呼ばれる手根攣縮が起こる。
医学生医学生
なるほど、総量ではなく「働いている分」が減るんですね。ほかの選択肢も確認したいです。SpO2は、本人が息苦しいと言っているので下がっていそうですが。
ドクタードクター
そこが典型的な引っかけだよ。過換気症候群では肺そのものは正常で、むしろ換気量が増えているから、PaO2は正常かやや高く、SpO2も保たれる。強い息苦しさを訴えているのにSpO2が保たれている、というギャップこそが本症を疑う手がかりになる。逆にSpO2が下がっていたら、肺塞栓や気胸、喘息発作を考えないといけない。
医学生医学生
肺過膨張は、呼吸が苦しいなら起こりそうな気もします。
ドクタードクター
肺過膨張は、息を吐き切れずに空気が肺に残るエアトラッピングによるもので、COPDや喘息発作でみられる。気道閉塞が原因だから、呼気延長や喘鳴を伴うことが多い。今回は呼吸音が正常で、気道閉塞はないから当てはまらないね。
医学生医学生
右心負荷は、肺塞栓や肺高血圧症でみられるものでしたね。
ドクタードクター
そう、COPDや間質性肺炎に伴う肺性心でもみられる。過換気症候群は肺血管にも心臓にも器質的異常のない機能的な病態だから、右心負荷は生じない。LDは全身の細胞に含まれる酵素で、溶血や心筋梗塞、肝障害、悪性腫瘍などで細胞が壊れると上がるけれど、過換気では細胞破壊が起きないから関係ない。
医学生医学生
結局、「過換気で直接起こる変化はどれか」を考えれば、アルカローシスに行き着くわけですね。
ドクタードクター
その通り。最後に臨床での注意点だ。過換気症候群は若い女性に多く、パニック障害の発作の一部として起こることもある。ただし、過換気は肺塞栓、喘息、気胸、急性冠症候群、糖尿病ケトアシドーシスでも起こる。特にケトアシドーシスのKussmaul呼吸は、代謝性アシドーシスを代償するための深く速い呼吸だから、pHの向きがまったく逆になる。
医学生医学生
精神科の実習で、パニック障害の患者さんが「死ぬかと思った」と話していたのを思い出しました。治療は紙袋を口に当てる方法ですか。
ドクタードクター
ペーパーバッグ法はかつて広く行われていたけれど、低酸素血症を招く危険や、器質的疾患による過換気を見逃す危険があるので、現在は推奨されていない。まず安心させて病態を説明し、ゆっくり呼吸するよう促す。症状が強ければベンゾジアゼピン系の抗不安薬を使うこともある。「心因性だろう」と決めつけず、除外診断を怠らないことが一番大切だよ。

まとめ

心理的ストレスを契機に若年女性が呼吸困難、手足のしびれ、手指の硬直を訴え、心肺に異常所見がない場合は過換気症候群を考えます。過剰な換気でPaCO2が低下し、pHが上昇して呼吸性アルカローシスとなり、アルブミンへのカルシウム結合が増えてイオン化カルシウムが減ることがテタニーの原因です。PaO2は正常〜上昇でSpO2は保たれ、右心負荷・肺過膨張・LD上昇といった器質的疾患の所見はみられません。一方で肺塞栓、喘息、気胸、糖尿病ケトアシドーシスなども過換気を起こすため除外が前提であり、ペーパーバッグ法は現在推奨されていません。症状と血液ガスの変化を病態生理で結びつける力は、救急外来で心因性と器質性を見分ける土台になります。

解答・解説

正解はeです

所見の整理

・16歳の女子で、母親との口論という心理的ストレスの直後に急に発症している。 ・主訴は息苦しさ(呼吸困難感)と両手足のしびれ感で、診察時には両手指の硬直がみられる。 ・呼吸数22/分と頻呼吸、心拍数96/分とやや頻脈で、顔貌は不安様である。 ・意識は清明で、心音・呼吸音に異常はなく、眼瞼結膜に貧血もなく、血算もほぼ正常範囲である。

診断へのプロセス

呼吸困難を訴えているものの、聴診では喘鳴(ぜんめい)や副雑音、心雑音などはなく、心臓や肺に器質的な病気を疑わせる所見がない。一方、情動的なきっかけで始まった頻呼吸に、四肢末端のしびれと手指の硬直(テタニー)が伴っている。これは過剰な換気によって血中の二酸化炭素が過度に吐き出された結果として説明できる典型的な組み合わせであり、過換気症候群と診断できる。

病態の考え方

換気量が代謝に必要な量を上回ると、動脈血二酸化炭素分圧(PaCO2)が低下し(低二酸化炭素血症)、血液のpHが上昇して呼吸性アルカローシスとなる。アルカローシスでは血中のアルブミンなどが水素イオンを放出して負電荷が増え、カルシウムイオンとより強く結合するため、総カルシウム値は変わらなくても生理的に働くイオン化カルシウムが減少する。イオン化カルシウムが減ると神経・筋の膜が興奮しやすくなり、口周囲や手足のしびれ、さらに手指が硬直して「助産師の手(産科医の手)」と呼ばれる手の形(手根攣縮〈しゅこんれんしゅく〉)が生じる。また低二酸化炭素血症は脳血管を収縮させるため、めまい・ふらつき・意識が遠のく感じなども起こりうる。 設問は「この患者でみられるもの」であり、過換気による血液ガスの変化、すなわちアルカローシスが該当する。

選択肢考察

  1. ×a.  右心負荷

    右心負荷は、肺動脈の圧が上がって右心室が血液を送り出しにくくなる状態で、肺高血圧症、肺血栓塞栓症、慢性閉塞性肺疾患(COPD)や間質性肺炎などの慢性呼吸器疾患に伴う肺性心でみられる。心電図での右軸偏位や右室肥大、心エコーでの右室拡大などで評価する。過換気症候群は肺血管や心臓に器質的異常のない機能的な病態であり、右心負荷は生じない。本例でも心音に異常はない。

  2. ×b.  肺過膨張

    肺過膨張は、息を吐き出しきれず肺内に空気が残る(エアトラッピング)ことで起こり、COPDや気管支喘息の発作時に、胸部エックス線写真での横隔膜の平低化や肺野の透過性亢進として認められる。いずれも気道の閉塞が原因で、聴診では呼気延長や喘鳴を伴うことが多い。過換気症候群では気道閉塞はなく、本例の呼吸音も正常であるため、肺過膨張はみられない。

  3. ×c.  SpO2低下

    SpO2(経皮的動脈血酸素飽和度)は、肺でのガス交換が障害されたり換気が不足したりすると低下する。過換気症候群では肺そのものは正常で、むしろ換気量が増えているため、PaO2は正常かやや上昇し、SpO2も正常(多くは98〜100%程度)に保たれる。患者が強い息苦しさを訴えるにもかかわらずSpO2が保たれていることは、本症を疑う手がかりの一つになる。逆にSpO2が低下している場合は、肺血栓塞栓症や気胸、喘息発作など器質的疾患を考えるべきである。

  4. ×d.  血清LD高値

    LD(乳酸脱水素酵素)は全身の細胞に含まれる酵素で、組織が壊れると血中に漏れ出して上昇する。溶血性貧血、心筋梗塞、肝障害、悪性リンパ腫などの悪性腫瘍、間質性肺炎などで高値となる。過換気症候群では細胞の破壊が起こらないため、LD上昇は病態と関係しない。本例でも貧血や溶血を示唆する所見はない。

  5. ○e.  アルカローシス

    過剰な換気によって二酸化炭素が体外へ過度に排出され、PaCO2が低下(通常の基準値35〜45 Torrを下回る)するため、pHが上昇して呼吸性アルカローシスとなる。アルカローシスはイオン化カルシウムを減少させ、本例でみられる手足のしびれや手指の硬直(テタニー)の直接の原因となっている。急性に発症した場合は腎臓による代償(重炭酸イオンの排泄)がまだ十分に働かないため、pHの上昇がはっきり現れる。

過換気症候群の概要

心肺などに器質的な病気がないのに、不安・緊張・怒りといった心理的要因をきっかけとして必要以上の換気が起こり、呼吸性アルカローシスによってさまざまな身体症状を生じる症候群である。若年者、特に女性に多く、パニック障害の発作の一部として起こることもある。

主な症状

・呼吸器症状:息苦しさ、空気が足りない感じ、頻呼吸、深い呼吸 ・神経・筋症状:口周囲や手足のしびれ、手指の硬直(助産師の手)、テタニー ・循環器症状:動悸、胸部不快感 ・中枢神経症状:めまい、ふらつき、意識が遠のく感じ(脳血管収縮による) ・精神症状:強い不安、死の恐怖

検査所見

動脈血ガス分析でPaCO2低下、pH上昇(呼吸性アルカローシス)、PaO2は正常〜上昇。SpO2は保たれる。テタニーがあっても総カルシウム値は通常正常範囲である。

診断上の注意

過換気は、肺血栓塞栓症、気管支喘息、気胸、急性冠症候群、糖尿病ケトアシドーシス(代謝性アシドーシスに対する代償性の深く速い呼吸〈クスマウル呼吸〉)などでも起こるため、器質的疾患を除外したうえで診断する。

治療

まず患者を安心させ、病態を説明し、ゆっくりした呼吸を促す。症状が強い場合は抗不安薬(ベンゾジアゼピン系薬)を用いることがある。かつて広く行われた、紙袋で自分の呼気を再吸入させるペーパーバッグ法は、低酸素血症を招く危険や、器質的疾患による過換気を見逃す危険があるため、現在は推奨されていない。

POINT

・心理的ストレスを契機とする若年女性の呼吸困難+手足のしびれ+手指の硬直 → 過換気症候群 ・血液ガス:PaCO2低下、pH上昇(呼吸性アルカローシス)、PaO2正常〜上昇、SpO2は低下しない ・テタニーの機序:アルカローシス → アルブミンへのカルシウム結合増加 → イオン化カルシウム低下 ・ペーパーバッグ法は低酸素血症の危険があり現在は推奨されない ・器質的疾患(肺血栓塞栓症、喘息、気胸、ケトアシドーシスなど)の除外が前提

※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。