StudyMed医師国家試験

運動会の翌朝、甘酸っぱい息―アセトン血性嘔吐症が教える「空腹の代謝」

第110回医師国家試験 I問題 第56問

国試問題にチャレンジ

第110回 I問題 第56問

7歳の男児。腹痛,頻回の嘔吐および全身倦怠感を主訴に母親に連れられて来院した。この数日間,運動会の練習があり易疲労感を訴えていた。昨夜はほとんど食事をとらずに就寝した。今朝から腹痛と頻回の嘔吐とが出現し,徐々に元気がなくなり,表情に乏しく歩行もできなくなったため受診した。5歳ころから今回と同様の経過を数回繰り返している。身長122 cm,体重18 kg。体温36.4℃。脈拍92/分,整。顔面は蒼白。咽頭に発赤を認めない。呼気に酸臭を認める。心音と呼吸音とに異常を認めない。皮膚のツルゴールは低下している。  検査で高値を示すのはどれか。

  1. a.血糖
  2. b.血清Na
  3. c.血清Ca
  4. d.尿ケトン体
  5. e.血清総ビリルビン

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、小児の反復する嘔吐発作から病態を読み解き、どの検査値が上がるかを考える問題だ。注目してほしいのは「疲れと空腹のあとに起きた」「同じ発作を何度も繰り返している」「呼気が酸っぱいにおい」の3点。この組み合わせが何を意味するか、一緒に整理していこう。
医学生医学生
嘔吐と脱水だけ見るとウイルス性胃腸炎かと思いましたが、熱も下痢もないですね。
ドクタードクター
そう、感染症らしさが乏しい。それに何年も前から同じ経過を繰り返しているのは、一回きりの感染では説明しにくい。では、呼気の酸臭は何を示していると思う?
医学生医学生
生化学の講義で、ケトン体のアセトンは揮発性で息に出ると習いました。ケトーシスでしょうか。
ドクタードクター
その通り。いわゆるアセトン臭だね。やせ型の学童が、行事の疲れやストレス、長い空腹をきっかけに早朝から嘔吐発作を起こし、ケトン臭を伴い、同じことを繰り返す。これはアセトン血性嘔吐症、昔から「自家中毒」とも呼ばれてきた病態の典型像なんだ。
医学生医学生
なぜ子どもだとケトン体がそんなに出やすいんですか。
ドクタードクター
小児は肝臓のグリコーゲン貯蔵が少なく、やせ型の子はさらに少ない。一晩ほとんど食べずに過ごすと糖の蓄えがすぐ尽きて、エネルギー源が脂肪分解へ切り替わり、肝臓でケトン体が大量につくられる。ストレスでカテコラミンやコルチゾールが増えることも脂肪分解を後押しする。そしてケトン体自体が嘔吐中枢を刺激するから、吐く、食べられない、さらにケトーシスが進む、という悪循環になるんだ。
医学生医学生
だから検査で高値になるのは尿ケトン体ですね。小児科の実習で、外来で試験紙をつけたら強陽性に変色したのを見ました。
ドクタードクター
正解。尿ケトン体は簡便で、診断にも重症度の目安にも使える。では他の選択肢も確認しよう。血糖はどうかな。
医学生医学生
ケトーシスというと糖尿病ケトアシドーシスを連想して、血糖も高そうに思ってしまいました。
ドクタードクター
そこが引っかけポイントだね。本症の土台は飢餓状態だから、血糖は正常か、むしろ低めになる。高血糖とケトーシスが同時にあれば、糖尿病ケトアシドーシスを考えるべきだ。インスリン不足で糖が使えないのか、そもそも糖が足りないのか、という違いだよ。
医学生医学生
脱水があるので血清Naは濃縮されて上がりそうな気もします。
ドクタードクター
脱水=高Naとは限らないんだ。頻回の嘔吐では消化液と一緒にNaも失われるから、むしろ低Na血症をきたすことがある。本症に特徴的なNa上昇はないと考えていい。血清Caについても、この病態で上がる機序はない。高Ca血症でも嘔吐や脱水は起こるけれど、空腹時発症やアセトン臭とは結びつかない。
医学生医学生
血清総ビリルビンは、小児の反復する腹痛なら先天性胆道拡張症が頭に浮かびました。
ドクタードクター
良い鑑別だね。腹痛・黄疸・腹部腫瘤が三主徴で、ビリルビン上昇を伴いうる。でも今回は黄疸の記載がなく、アセトン臭など本症に典型的な所見がそろっているから、ビリルビンは上がらないと考える。
医学生医学生
飢餓でケトン体が増え、血糖は上がらない、というのが軸なんですね。治療はどうするんですか。
ドクタードクター
ブドウ糖を含む輸液で脱水を補正しつつ糖を補うのが基本だ。糖が入るとインスリンが出て脂肪分解が止まり、ケトン体の産生が抑えられる。軽症なら糖分を含む飲み物を少量ずつ飲ませて回復することもある。予防として、行事の前などに長い空腹を避けることも大切だね。思春期ころまでには自然に起こらなくなることが多い。
医学生医学生
繰り返す嘔吐で、他に見逃してはいけない病気はありますか。
ドクタードクター
臨床で特に気をつけたいのは先天代謝異常症だ。有機酸代謝異常症や尿素サイクル異常症では高アンモニア血症や代謝性アシドーシスを伴うことがあるし、脂肪酸代謝異常症では低血糖なのにケトン体が上がりにくい、いわゆる低ケトン性低血糖になる。「低血糖なのに尿ケトンが出ていない」ときは要注意だ。ほかに、胆汁性嘔吐なら腸回転異常症、早朝嘔吐に頭痛や神経症状があれば脳腫瘍も忘れてはいけない。
医学生医学生
尿ケトン体は「出ていること」だけでなく「出ているはずなのに出ていない」ことにも意味があるんですね。
ドクタードクター
まさにそこが臨床の醍醐味だよ。血糖とケトン体をセットで見る癖をつけておこう。

まとめ

やせ型の小児が疲労・ストレス・長時間の空腹を誘因に早朝の嘔吐発作を起こし、呼気のアセトン臭を伴って同じ経過を繰り返す場合は、アセトン血性嘔吐症(自家中毒)を考えます。肝グリコーゲンの乏しい小児では飢餓により脂肪分解が進んでケトン体が増加し、尿ケトン体は強陽性となる一方、血糖は正常〜低値です。高血糖を伴うケトーシスなら糖尿病ケトアシドーシス、低血糖なのにケトン体が上がらなければ脂肪酸代謝異常症を疑うなど、血糖とケトン体の組み合わせは鑑別の重要な手がかりになります。治療はブドウ糖を含む輸液で、糖の補充がケトン体産生の悪循環を断ちます。ありふれた小児の嘔吐の背景にあるエネルギー代謝の仕組みを理解しておくと、見逃してはならない代謝疾患の鑑別にもつながります。

解答・解説

正解はdです

所見の整理

・7歳男児(学童期)。主訴は腹痛、頻回の嘔吐、全身倦怠感である。 ・誘因:数日間の運動会の練習による疲労・精神的緊張、前夜の食事摂取不良(長い空腹時間)。 ・発症様式:早朝(今朝)から急に嘔吐が始まり、活気がなくなり歩けなくなった。 ・既往:5歳ころから同じようなエピソードを数回繰り返している(反復性・周期性)。 ・体格:身長122 cm は年齢相応だが、体重18 kg は同年齢の平均(おおむね23〜24 kg)よりかなり少なく、BMIは約12でやせ型である。 ・身体所見:発熱なし、咽頭発赤なし(感染症を示唆しない)、顔面蒼白、呼気の酸臭(アセトン臭=ケトン体の存在を示唆)、皮膚ツルゴール低下(脱水)。心音・呼吸音は正常。

診断へのプロセス

嘔吐と脱水だけならウイルス性胃腸炎も考えるが、発熱・下痢がなく、何年も前から同様の発作を繰り返している点で合わない。ストレスを契機とする心因性嘔吐も鑑別に挙がるが、それだけでは呼気のアセトン臭(ケトーシス)は説明しにくい。 やせ型の幼児〜学童が、疲労・ストレス・感染などを誘因とし、空腹時間の長い早朝に嘔吐発作を起こし、呼気にケトン臭を伴い、同じ経過を反復する――という典型像から、アセトン血性嘔吐症(自家中毒、周期性嘔吐症とも呼ばれる)と診断できる。

設問の考え方

この病態では、糖質の貯蔵(肝グリコーゲン)が少ないやせ型の小児が絶食やストレスにさらされることで、エネルギー源が脂肪分解へと切り替わり、肝臓で大量のケトン体(アセトン、アセト酢酸、3-ヒドロキシ酪酸)が作られる。ケトン体は嘔吐中枢を刺激してさらに嘔吐を招き、嘔吐で食事がとれずケトーシスが進む、という悪循環に陥る。したがって検査で高値となる代表的な項目は血中・尿中のケトン体である。

選択肢考察

  1. ×a.  血糖

    高値にはならない。アセトン血性嘔吐症は空腹・飢餓状態を基盤とするため、血糖は正常か、むしろ低めとなる(低血糖を伴うこともある)。高血糖とケトーシスが同時にみられる場合は糖尿病ケトアシドーシスを考えるべきであり、本症とは区別される。

  2. ×b.  血清Na

    高値にはならない。基本的に本症で特徴的なNa異常はないが、頻回の嘔吐で消化液とともにNaを喪失するため、低Na血症をきたすことはある。高Na血症を示す所見とはいえない。

  3. ×c.  血清Ca

    本症で血清Caが上昇する機序はなく、通常は変化しない。高Ca血症でも悪心・嘔吐、脱水がみられるが、反復性・空腹時発症・アセトン臭という本症の特徴とは結びつかない。

  4. ○d.  尿ケトン体

    高値となる。絶食・ストレス下で脂肪分解が亢進し、肝臓で産生されたケトン体が血中に増加(ケトーシス)、尿中にも排泄されるため尿ケトン体は強陽性となる。呼気の酸臭(アセトン臭)も揮発性のアセトンが呼気に出ていることを反映しており、本症の診断・重症度判定に尿ケトン体の測定は簡便で有用である。

  5. ×e.  血清総ビリルビン

    本症ではビリルビンは上昇せず、黄疸はみられない。小児の反復する腹痛・嘔吐の鑑別として先天性胆道拡張症(腹痛・黄疸・腹部腫瘤が三主徴)があり、その場合はビリルビン上昇を伴いうるが、本例では黄疸の記載がなく、呼気アセトン臭など本症に典型的な所見がそろっている。

アセトン血性嘔吐症(自家中毒、周期性嘔吐症)

・好発:2〜10歳ころの小児、とくにやせ型で神経質・緊張しやすい傾向の児に多い。思春期ころまでに自然に起こらなくなることが多い。 ・誘因:疲労、精神的ストレス(行事・旅行など)、感染症、長時間の絶食。 ・病態:小児は肝グリコーゲンの貯蔵量が少なく、やせ型の児ではさらに少ない。空腹やストレス(カテコラミン・コルチゾールなどの分泌増加)により脂肪分解が進み、ケトン体が過剰に産生される。ケトン体が嘔吐中枢を刺激し、嘔吐→摂食不能→ケトーシス増悪という悪循環を形成する。根本的な原因は完全には解明されておらず、エネルギー代謝(ミトコンドリア機能)や自律神経・内分泌系の異常の関与が考えられている。 ・症状:早朝空腹時に始まることが多い反復性の嘔吐、腹痛、元気のなさ、顔面蒼白、呼気のアセトン臭、脱水。発作のない時期は健康である。 ・検査:尿ケトン体強陽性、血中ケトン体上昇。血糖は正常〜低値。重症例では代謝性アシドーシス(アニオンギャップ開大)を伴う。 ・治療:ブドウ糖を含む輸液で脱水とケトーシスを是正するのが基本である。糖を補うことで脂肪分解が抑えられ、ケトン体産生が止まる。軽症なら少量ずつの糖分を含む飲料摂取で回復することもある。 ・予防:長時間の空腹を避け、行事前などは十分な糖質摂取と休養を心がける。

関連:国際的な周期性嘔吐症候群(cyclic vomiting syndrome)

片頭痛との関連が指摘される機能性疾患で、定型的な嘔吐発作が間欠期をはさんで反復する。わが国でいうアセトン血性嘔吐症と重なる部分が大きい。

小児の反復性嘔吐・腹痛の主な鑑別

・糖尿病ケトアシドーシス:高血糖+ケトーシス。 ・先天性胆道拡張症:腹痛・黄疸・腹部腫瘤。 ・腸回転異常症(中腸軸捻転):胆汁性嘔吐。 ・先天代謝異常症(有機酸代謝異常症、尿素サイクル異常症、脂肪酸代謝異常症など):低血糖、高アンモニア血症、代謝性アシドーシスを伴うことがある。とくに脂肪酸代謝異常症では低血糖にもかかわらずケトン体が上がりにくい(低ケトン性低血糖)点が本症との違いとなる。 ・脳腫瘍など頭蓋内圧亢進:早朝嘔吐、頭痛、神経症状。

POINT

・やせ型の小児+疲労・ストレス・空腹+早朝の反復性嘔吐+呼気アセトン臭→アセトン血性嘔吐症。 ・検査では血中・尿中ケトン体が高値。血糖は正常〜低値(高血糖ならDKAを考える)。 ・嘔吐による脱水で低Na血症を伴うことはあるが、Na・Caが上昇する疾患ではない。 ・治療はブドウ糖を含む輸液。糖の補充でケトン体産生が抑えられる。

※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。