硬く縮む肺で落ちるのは「拡散能」―間質性肺炎の呼吸生理を整理する

所見の整理と診断

79歳男性で、半年前からの咳嗽と労作時息切れが続き、3日前から悪化した。喫煙歴（15本/日×35年、55歳で禁煙）がある。SpO2 91％（室内気）、呼吸数22/分と低酸素血症と頻呼吸を認め、背側下胸部中心に fine crackles（吸気終末に聴こえる細かい断続性ラ音、捻髪音）を聴取する。発熱はなく CRP 0.3mg/dL と炎症反応は乏しい。LD 442U/L、KL-6 1,300U/mL（基準500未満）と上昇しており、KL-6 はⅡ型肺胞上皮細胞由来の間質性肺炎マーカーである。胸部CTでは胸膜直下・下葉背側優位の網状影と蜂巣肺を認め、通常型間質性肺炎（UIP）パターンに一致する。以上から、特発性間質性肺炎の中でも特発性肺線維症（IPF）が最も考えられる。

設問の考え方：間質性肺炎の病態生理

本問では、IPF で予想される呼吸生理学的な異常が問われている。次の3点を押さえると各選択肢を判断できる。 ①拘束性換気障害：肺胞壁（間質）が線維化して肺が硬くなり（コンプライアンス低下）、十分に膨らまない。そのため肺活量・全肺気量が低下する。気道の狭窄はないので一秒率（FEV1/FVC）は低下せず、正常かむしろ高値となる。 ②拡散障害：肺胞と毛細血管を隔てる肺胞壁が厚くなり、ガス交換に使える面積（毛細血管床）も減るため、肺拡散能（DLCO）が低下する。 ③低酸素血症の型：拡散障害や換気血流比の不均等によって、肺胞で酸素が血液へ十分に移らず、PaO2 が低下して肺胞気-動脈血酸素分圧較差（A-aDO2）が開大する。一方、CO2 は O2 より約20倍拡散しやすいうえ、低酸素や肺の伸展受容体刺激で呼吸が促進されるため、PaCO2 は正常か低下する（Ⅰ型呼吸不全）。 したがって、本例で認められる可能性が高いのは肺拡散能低下である。

拘束性換気障害と閉塞性換気障害

・拘束性：％肺活量（％VC）＜80％。肺が膨らみにくい状態。間質性肺炎、胸膜肥厚、胸郭変形、神経筋疾患など。一秒率は保たれる。 ・閉塞性：一秒率（FEV1/FVC）＜70％。気道が狭く息を吐き出しにくい状態。COPD、気管支喘息、びまん性汎細気管支炎など。 ・両方を満たすものは混合性換気障害。

低酸素血症の4つの機序と A-aDO2

①肺胞低換気：A-aDO2 正常、PaCO2 上昇（Ⅱ型呼吸不全）。 ②拡散障害：A-aDO2 開大。間質性肺炎が代表。労作で増悪しやすい。 ③換気血流比不均等：A-aDO2 開大。臨床的に最も多い機序で、間質性肺炎・COPD・肺塞栓症などでみられる。 ④シャント：A-aDO2 開大。高濃度酸素を吸入しても PaO2 が上がりにくい。 A-aDO2 は、室内気で PAO2 ≒ 150 − PaCO2/0.8 として求め、A-aDO2 ＝ PAO2 − PaO2 で計算する。

肺拡散能（DLCO）が変化する主な病態

・低下：間質性肺炎・肺線維症（肺胞壁の肥厚と毛細血管床の減少）、肺気腫（肺胞壁の破壊による面積減少）、肺血管疾患（肺高血圧症、肺血栓塞栓症）、貧血。 ・上昇：肺胞出血、多血症、左右シャントなど。 ・なお、気管支喘息や慢性気管支炎では肺胞壁は保たれるため、DLCO は通常低下しない。これは肺気腫との鑑別にも使われる。

特発性肺線維症（IPF）の呼吸機能・血液ガスのまとめ

％VC低下（拘束性）、DLCO低下、一秒率は正常～高値、PaO2 低下、A-aDO2 開大、PaCO2 は正常～低下（Ⅰ型呼吸不全）、労作時の SpO2 低下が目立つ。