StudyMed医師国家試験

Na+とK+の数字で見抜く「維持液」―輸液表を読み解く基本の型

第110回医師国家試験 B問題 第5問

国試問題にチャレンジ

第110回 B問題 第5問

輸液製剤で維持液に分類されるのはどれか。 Na+ (mEq/L) K+ (mEq/L) Cl- (mEq/L) Lactate- (mEq/L) ブトウ糖 (%) a 154   0  154   0   0   b 130   4  109 28  5   c   90    0    70  20 2.6 d   45  17   37  20  5   e   0    0    0    0   5

  1. a.154  0  154  0  0
  2. b.130  4  109  28  5
  3. c.90  0  70  20  2.6
  4. d.45  17  37  20  5
  5. e.0  0  0  0  5

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、輸液製剤の組成表から維持液を選ぶ問題だ。注目すべきはNa+の濃度とK+が入っているかどうか、この2点。ここを押さえれば、輸液の種類はほぼ見分けられるよ。まず、表の中で一番わかりやすい製剤はどれだろう。
医学生医学生
Na+とCl-が154ずつで他に何も入っていないのは、生理食塩液ですね。
ドクタードクター
その通り。生理食塩液は血漿とほぼ等張で、投与すると細胞外液、つまり血管内と間質にとどまる。だから出血や脱水で減った細胞外液を補うのに使う。ただしCl-が血漿より多いから、大量に入れると高Cl性代謝性アシドーシスを起こしうる点は覚えておこう。
医学生医学生
Na+が130でK+と乳酸を少し含むものは、生化学で習った血漿の組成に近いので、乳酸リンゲル液でしょうか。
ドクタードクター
いいね。ブドウ糖も5%入っているから、正確にはブドウ糖加乳酸リンゲル液だ。乳酸は肝臓で代謝されて重炭酸イオンになり、アシドーシスの補正にも働く。これも細胞外液補充液で、Na+が多くK+が少ないから維持液ではない。
医学生医学生
逆に電解質がゼロでブドウ糖だけのものは5%ブドウ糖液ですね。水分補給ならこれで十分な気もしますが……。
ドクタードクター
そこがよくある誤解だね。ブドウ糖はすぐ代謝されるから、5%ブドウ糖液は実質的に自由水を入れているのと同じ。細胞内も含めた体液全体に広がるし、電解質はまったく補えない。高Na血症の是正や薬剤の溶解に使うもので、維持液の役割は果たせないんだ。
医学生医学生
残りの2つはどちらもNa+が薄められていて、ブドウ糖で浸透圧を補っている低張電解質輸液ですね。どう区別すればいいですか。
ドクタードクター
決め手はK+だ。Na+が90前後でK+をまったく含まないのが開始液、いわゆる1号液。Na+が45と低めで、K+を17と比較的しっかり含むのが維持液、3号液だ。だから正解はNa+ 45、K+ 17、ブドウ糖5%の製剤になる。
医学生医学生
開始液にK+が入っていないのは、腎機能がまだわからない段階だからでしたっけ。
ドクタードクター
そう。病態不明の患者や脱水の患者では、乏尿の可能性がある。そこへK+を入れると高K血症の危険があるから、最初はK+フリーの開始液で始めて、排尿を確認してから次に進む。小児の初期輸液でもよく使われるよ。
医学生医学生
では、維持液がNa+ 45、K+ 17という数字になっている理由は何でしょう。暗記するしかないですか。
ドクタードクター
いや、計算で納得できる。成人の1日必要量はおよそ水分2,000 mL、Na+は1〜2 mEq/kg、K+は約1 mEq/kg。体重50 kgならNa+ 50〜100 mEq、K+約40 mEqだね。これを2 Lに溶かすとNa+ 25〜50 mEq/L、K+ 約20 mEq/Lになる。実際この維持液を2 L入れると、Na+ 90 mEq、K+ 34 mEqで、1日分をおおむね満たすんだ。
医学生医学生
なるほど、1日に失う尿や不感蒸泄の分をそのまま補うように設計されているんですね。臨床実習の外科病棟で術前の絶食患者さんに3号液が1日2本入っていた理由がわかりました。
ドクタードクター
まさにそれ。それに5%ブドウ糖を2 L入れると100 gになる。1日100 g程度のブドウ糖は、飢餓によるタンパク異化やケトーシスを抑える目安なんだ。カロリーとしては全然足りないけれど、意味のある量ということだね。
医学生医学生
輸液した水がどこに分布するかも、Na+濃度で決まるんでしたよね。
ドクタードクター
その通り。等張のNa+液は細胞外液にとどまり、血管内に残るのは約1/4。5%ブドウ糖液は体液全体に広がるので血管内に残るのは約1/12にすぎない。低張電解質輸液はその中間だ。だから出血性ショックの初期に維持液を入れても、循環血液量はなかなか増えない。目的に合わせて製剤を選ぶことが大切なんだ。あと、維持液は低張だから、ADH分泌が亢進している術後や重症患者に漫然と大量投与すると低Na血症を招くことがある。電解質は定期的に確認しよう。
医学生医学生
組成表は、Na+で等張か低張かを見て、次にK+の有無で開始液か維持液かを分ける、と覚えておきます。

まとめ

輸液製剤は、Na+濃度とK+の有無で整理すると見分けやすくなります。Na+ 154のみなら生理食塩液、Na+約130でK+・乳酸を含めば細胞外液補充液(リンゲル液)、電解質なしのブドウ糖のみなら5%ブドウ糖液です。低張電解質輸液のうち、K+を含まないものが開始液(1号液)、K+を約20 mEq/L含みNa+が35〜50 mEq/L程度のものが維持液(3号液)です。維持液の組成は、成人の1日必要量(水分約2 L、Na+約50〜100 mEq、K+約40 mEq)を2 Lに溶かした値に対応しており、計算で理解できます。製剤ごとの体液分布と用途の違いを押さえることは、周術期管理や絶食患者の輸液計画を立てる基本になります。

解答・解説

正解はdです

輸液製剤は、含まれるナトリウム(Na+)濃度とカリウム(K+)の有無などによっておおまかに分類できる。表の組成から各製剤を同定するのが本問のポイントである。

分類の考え方

・Na+ 154 mEq/L、Cl- 154 mEq/Lのみ → 0.9%食塩水(生理食塩液)。 ・Na+ 約130 mEq/L前後で、K+・Ca2+・乳酸(または酢酸)を含み、細胞外液(血漿)の電解質組成に近い → 細胞外液補充液(リンゲル液系)。 ・Na+ が生理食塩液の1/2〜1/4程度に薄められ、ブドウ糖で浸透圧を補った製剤 → 低張電解質輸液(いわゆる1〜4号液)。このうちK+を含まないのが開始液(1号液)、K+を比較的多く含み1日の必要量を補うよう設計されたのが維持液(3号液)である。 ・電解質を含まずブドウ糖のみ → 5%ブドウ糖液。

維持液の設計

維持液は、経口摂取ができない患者に対し、1日に失われる水分と電解質(尿・不感蒸泄・便など)をちょうど補うことを目的とする。成人の1日必要量はおよそ水分 2,000 mL(30〜40 mL/kg)、Na+ 約1〜2 mEq/kg(体重50 kgで50〜100 mEq)、K+ 約1 mEq/kg(体重50 kgで約40 mEq)とされる。これらを2 Lの水に溶かすと、Na+ 約25〜50 mEq/L、K+ 約20 mEq/Lとなり、選択肢dの組成(Na+ 45、K+ 17)とよく一致する。実際にdを1日2 L投与すると、Na+ 90 mEq、K+ 34 mEqが補給され、1日の必要量をおおむね満たす。 したがって、Na+ が低めでK+ を十分に含み、ブドウ糖が加えられたdが維持液である。

選択肢考察

  1. ×a.  154  0  154  0  0

    Na+ とCl- がいずれも154 mEq/Lで、他の成分を含まないため0.9%食塩水(生理食塩液)である。血漿とほぼ等張で、投与すると細胞外液(血管内と間質)にとどまるため、出血・脱水などで減少した細胞外液の補充に用いる。K+ を含まず、Na+ が多すぎるため、1日の水分・電解質を補う維持液としては不適切である。なおCl- が血漿(約100〜108 mEq/L)より多く、大量投与で高Cl性代謝性アシドーシスを起こしうる。

  2. ×b.  130  4  109  28  5

    Na+ 130、K+ 4、Cl- 109、乳酸28 mEq/Lと、血漿の電解質組成に近く、さらにブドウ糖5%を含むことから、ブドウ糖加乳酸リンゲル液(細胞外液補充液)である。乳酸は肝臓で代謝されて重炭酸イオン(HCO3-)となりアシドーシスを補正する。細胞外液の補充に用いる製剤であり、Na+ が多くK+ が少ないため維持液ではない。

  3. ×c.  90  0  70  20  2.6

    Na+ が90 mEq/Lと生理食塩液の約1/2〜2/3程度に薄められ、K+ を含まないことから開始液(1号液)である。K+ を含まないため、腎機能や血清K値がまだ分からない病態不明の患者や脱水患者に、最初に投与する輸液として用いられる(乏尿時の高K血症を避けるため)。小児の初期輸液にもよく用いられる。K+ を含まないので維持液には該当しない。

  4. ○d.  45  17  37  20  5

    Na+ 45 mEq/Lと低く、K+ を17 mEq/Lと比較的多く含み、ブドウ糖5%を加えた低張電解質輸液で、維持液(3号液)である。成人の1日必要水分量約2 Lをこの製剤で投与すると、Na+ 90 mEq、K+ 34 mEqとなり、1日に必要なNa+(約50〜100 mEq)とK+(約40 mEq)をおおむね補うことができる。経口摂取ができない患者の水分・電解質の維持に用いられる。

  5. ×e.  0  0  0  0  5

    電解質を含まずブドウ糖のみ5%を含む5%ブドウ糖液である。ブドウ糖は体内で速やかに代謝されて実質的に自由水となるため、細胞内を含む体液全体に分布し、細胞外液の補充には適さない。電解質を補充できないので維持液ではない。高Na血症の是正(自由水の補給)や、薬剤の溶解・希釈などに用いられる。

主な輸液製剤の特徴

・生理食塩液:Na+ 154、Cl- 154 mEq/L。等張。細胞外液に分布。 ・細胞外液補充液(乳酸・酢酸・重炭酸リンゲル液):Na+ 約130、K+ 約4、Ca2+ 約3、Cl- 約110 mEq/L前後に緩衝剤を含む。細胞外液に分布。出血・脱水・周術期に使用。ブドウ糖を含むものと含まないものがある。 ・開始液(1号液):Na+ 約90 mEq/L前後、K+ を含まない。病態不明時の初期輸液。 ・脱水補給液(2号液):K+ やリンなど細胞内に多い電解質を含み、細胞内脱水の補正を意図した製剤。 ・維持液(3号液):Na+ 約35〜50、K+ 約20 mEq/L前後。1日必要量の補給。 ・術後回復液(4号液):Na+ が低くK+ を含まないかごく少量。腎機能が未熟な新生児・乳児や術後早期に使用。 ・5%ブドウ糖液:電解質なし。自由水の補給。

体液分布の考え方

輸液した水分は、含まれるNa+ 濃度に応じて分布する。等張のNa+ 液(生理食塩液・リンゲル液)は細胞外液にとどまり、その約1/4が血管内に残る。5%ブドウ糖液は体液全体(細胞内液2/3・細胞外液1/3)に分布し、血管内に残るのは約1/12にすぎない。低張電解質輸液はその中間の分布を示す。

維持輸液の目安(成人)

・水分:約30〜40 mL/kg/日(体重50 kgで約2,000 mL) ・Na+:約1〜2 mEq/kg/日 ・K+:約1 mEq/kg/日 ・ブドウ糖:100 g/日程度を与えると、飢餓によるタンパク異化とケトーシスを抑制できる(維持液2 Lでは5%なら100 g)。

POINT

・Na+ 154のみ → 生理食塩液、Na+ 約130でK+・乳酸を含む → 細胞外液補充液(リンゲル液)。 ・K+ を含まない低張液 → 開始液(1号液)、K+ を約20 mEq/L含む低張液 → 維持液(3号液)。 ・電解質なしのブドウ糖のみ → 5%ブドウ糖液(自由水の補給)。 ・成人の1日必要量:水分約2 L、Na+ 約50〜100 mEq、K+ 約40 mEq。

※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。