StudyMed医師国家試験

脈拍32の陰にカリウムあり―電解質で読み解く徐脈性不整脈

第116回医師国家試験 E問題 第27問

国試問題にチャレンジ

第116回 E問題 第27問

60歳の男性。動悸と眼前暗黒感を主訴に来院した。体温36.0℃。脈拍32/分,不整。血圧82/50mmHg。呼吸数14/分。SpO2 98%(room air)。  病態と関連する可能性が最も高い検査所見はどれか。

  1. a.Na 130mEq/L
  2. b.K 7.0mEq/L
  3. c.Cl 92mEq/L
  4. d.Ca 8.0mg/dL
  5. e.P 5.0mg/dL

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、高度の徐脈と低血圧で来院した患者さんについて、その原因として最も関連の深い電解質異常を選ぶ問題だ。ポイントは、電解質の中で心臓の刺激伝導に最も強く影響するのはどれか、という一点。まずはバイタルが何を意味しているか整理しよう。
医学生医学生
脈拍が32/分でかなり遅く、血圧も低いです。眼前暗黒感は失神の一歩手前の症状ですよね。
ドクタードクター
その通り。心拍が極端に遅くなると心拍出量が落ちて血圧が下がり、脳血流が一時的に足りなくなる。それが眼前暗黒感、つまり前失神だ。動悸は、不規則な拍動や一回拍出量が増えた拍動を自覚したものと考えられる。では、徐脈の原因にはどんなものがあるかな。
医学生医学生
洞不全症候群や房室ブロック、下壁の心筋梗塞、β遮断薬などの薬剤……あとは甲状腺機能低下症でしょうか。
ドクタードクター
よく挙がったね。低体温も加えておこう。ただ今回は体温が正常で、選択肢がすべて電解質だから、聞かれているのは電解質異常による徐脈だ。電解質の中で心臓の興奮と伝導に一番大きく効くのはどれだと思う?
医学生医学生
生理学の講義で、静止膜電位はほぼカリウムの平衡電位で決まると習ったので、カリウムですか。
ドクタードクター
素晴らしい、まさにその知識が使える。血清カリウムが上がると、細胞内外のカリウム濃度差が小さくなって静止膜電位が浅くなる、つまり脱分極側にずれる。すると一部のNaチャネルが不活化されたままになって、活動電位の立ち上がりが鈍くなるんだ。
医学生医学生
膜電位が浅くなるなら、むしろ興奮しやすくなりそうな気がするんですが……。
ドクタードクター
そこはよくある誤解だね。わずかな上昇ならそう見える局面もあるけど、脱分極が持続するとNaチャネルが回復できず、使えるチャネルが減ってしまう。結果として伝導速度が落ち、洞結節から心房、房室結節、心室内まで伝導が遅れる。だから洞徐脈、房室ブロック、P波が見えない洞室調律といった徐脈性不整脈が起こり、進行すれば心室細動や心静止に至る。K 7.0mEq/Lは高度の高カリウム血症で、今回の徐脈と低血圧を最もよく説明する。
医学生医学生
心電図だとテント状T波が有名ですよね。CBTの問題でよく見ました。
ドクタードクター
そう。おおまかにはテント状T波から始まって、PR延長とP波の平低化・消失、QRS幅の拡大、サインカーブ様波形、そして心室細動・心静止へと進む。ただしK値と心電図変化の対応には個人差があるから、心電図変化があれば数値にかかわらず緊急で治療する。では、他の選択肢も確認しておこう。ナトリウム130mEq/Lはどうかな。
医学生医学生
軽い低ナトリウム血症ですね。症状が出るとしたら頭痛や意識障害みたいな神経症状のほうだと思います。
ドクタードクター
正解。低ナトリウム血症の症状は主に脳浮腫によるもので、130程度なら無症状のことが多い。心臓の伝導を落として高度徐脈を起こすことはない。クロール92mEq/Lは?
医学生医学生
嘔吐や利尿薬で下がって、代謝性アルカローシスを伴うことが多いと習いました。でもクロール自体の症状ってあまり聞かないです。
ドクタードクター
その通りで、低クロール血症そのものに特有の症状はなく、症状は原因疾患で決まる。徐脈の直接の原因にはならない。カルシウム8.0mg/dLとリン5.0mg/dLはどうだろう。
医学生医学生
カルシウムが低いとテタニーやQT延長でしたよね。リンは腎不全で上がるイメージです。
ドクタードクター
よく整理できているね。カルシウム8.0は軽度の低値で、低アルブミン血症があれば補正すると正常のこともある。低カルシウム血症ならしびれやテタニー、Trousseau徴候やChvostek徴候、心電図ではST部分の延長によるQT延長が特徴で、この程度で高度徐脈やショックに近い低血圧はきたさない。リン5.0も軽度の高リン血症で、それ自体の症状は乏しい。どれも基準値からわずかに外れているだけで、今回の重い循環動態を説明できるのはカリウムだけなんだ。
医学生医学生
数値の「外れ具合」と、心臓への影響の強さの両方で比べるのがコツですね。
ドクタードクター
その視点は臨床でも大事だよ。最後に発展知識をまとめよう。高カリウム血症の原因は、腎からの排泄低下として腎障害や副腎不全、薬剤としてACE阻害薬、ARB、スピロノラクトン、ST合剤、NSAIDsなど、細胞内からの移動としてアシドーシスやインスリン欠乏、横紋筋融解、腫瘍崩壊症候群などがある。採血時の溶血による偽性高カリウム血症も忘れずに。
医学生医学生
腎臓内科を回ったとき、透析患者さんが連休明けにカリウムが上がって緊急透析になったことがありました。治療はどういう順番でしたっけ。
ドクタードクター
3段階で考えるといい。まずグルコン酸カルシウムなどのカルシウム製剤静注で心筋膜を安定させる。これはK値を下げないけれど数分で効いて致死的不整脈を防ぐ。次にグルコース・インスリン療法やβ2刺激薬吸入、アシドーシスがあれば炭酸水素ナトリウムでカリウムを細胞内に移す。そしてループ利尿薬、K吸着薬、必要なら血液透析で体外に出す。徐脈で循環が保てなければ、並行して一時ペーシングも考える。
医学生医学生
徐脈をみたら心電図だけでなく、すぐにカリウムを確認する習慣をつけます。
ドクタードクター
それが一番大事な教訓だね。徐脈の原因として、ペースメーカーが必要な刺激伝導系の病気と決めつける前に、薬剤や高カリウム血症のような治せる原因を必ず探そう。

まとめ

高度の徐脈に低血圧と前失神を伴う場合、可逆的な原因として電解質異常、とりわけ高カリウム血症を必ず考えます。血清カリウムの上昇は心筋の静止膜電位を浅くしてNaチャネルを不活化させ、刺激伝導を遅らせるため、洞徐脈や房室ブロック、洞室調律を生じ、進行すると心室細動や心静止に至ります。心電図はテント状T波、P波の平低化・消失、QRS幅の拡大、サインカーブ様波形と進行し、治療はカルシウム製剤による心筋保護、グルコース・インスリン療法などによる細胞内移動、利尿薬・K吸着薬・透析による排泄の3本柱です。軽度の低ナトリウム、低クロール、低カルシウム、高リン血症では高度の徐脈は説明できず、低カルシウム血症はQT延長とテタニー、低カリウム血症はU波と頻脈性不整脈が特徴です。徐脈をみたら治療可能な原因として真っ先にカリウムを確認する姿勢は、救急や病棟で命を救う基本となります。

解答・解説

正解はbです

所見の整理

・60歳の男性。動悸と眼前暗黒感(目の前が暗くなる感じ。失神の一歩手前の前失神症状)を訴えている。 ・脈拍32/分で不整:高度の徐脈であり、リズムも不規則である。 ・血圧82/50mmHg:低血圧。 ・体温・呼吸数・SpO2は正常で、発熱や呼吸不全はない。

病態の考え方

高度の徐脈により心拍出量が低下し、血圧が下がって脳血流が一時的に不足した結果、眼前暗黒感が生じていると考えられる。動悸は、不規則な拍動や一回拍出量の増大を自覚したものと解釈できる。 徐脈性不整脈の原因には、洞結節・房室結節の変性(洞不全症候群、房室ブロック)、急性心筋梗塞(特に下壁)、薬剤(β遮断薬、Ca拮抗薬、ジギタリスなど)、甲状腺機能低下症、低体温、そして電解質異常がある。設問は電解質の検査値のうち病態に最も関連するものを問うている。 電解質のなかで心臓の刺激伝導に最も強く影響するのはカリウム(K)である。血清Kが上昇すると心筋細胞の静止膜電位が浅くなり(脱分極側へずれ)、Naチャネルの不活化が進んで活動電位の立ち上がりが鈍くなる。その結果、洞結節・心房・房室結節・心室内の伝導が遅れ、洞徐脈、房室ブロック、洞室調律(P波が見えない徐脈)などの徐脈性不整脈を起こし、さらに進行すると心室細動や心静止に至る。K 7.0mEq/L(基準値はおおむね3.5〜5.0mEq/L)は高度の高カリウム血症であり、本例の徐脈・低血圧を最もよく説明する。 他の選択肢の値は、いずれも基準値からわずかに外れる程度で、単独で高度の徐脈とショックに近い低血圧を引き起こすものではない。

選択肢考察

  1. ×a.  Na 130mEq/L

    血清Naの基準値はおおむね135〜145mEq/Lで、130mEq/Lは軽度の低ナトリウム血症である。低ナトリウム血症の症状は主に脳浮腫による中枢神経症状(頭痛、悪心・嘔吐、倦怠感、意識障害、痙攣)であり、120mEq/L未満や急速な低下で目立つ。130mEq/L程度では無症状のことが多く、高度の徐脈の原因にはならない。

  2. ○b.  K 7.0mEq/L

    高度の高カリウム血症である。血清K上昇は心筋の静止膜電位を浅くし、刺激伝導を遅らせるため、洞徐脈、房室ブロック、P波の消失した徐脈(洞室調律)などの徐脈性不整脈を生じ、心拍出量が低下して低血圧・前失神をきたす。心電図はK上昇に伴い、テント状T波(左右対称で先の尖った高いT波)→PR延長・P波の平低化から消失→QRS幅の拡大→サインカーブ様波形→心室細動・心静止と進行する。本例の徐脈・不整脈・低血圧を最もよく説明する所見であり、緊急治療の対象となる。

  3. ×c.  Cl 92mEq/L

    血清Clの基準値はおおむね98〜108mEq/Lで、92mEq/Lは軽度の低クロール血症である。低Cl血症は嘔吐(胃液喪失)や利尿薬使用などで生じ、代謝性アルカローシスを伴うことが多いが、Cl自体に特有の症状はなく、症状は原因疾患によって決まる。徐脈を直接起こすことはない。

  4. ×d.  Ca 8.0mg/dL

    血清Caの基準値はおおむね8.5〜10.2mg/dLで、8.0mg/dLは軽度の低値である(低アルブミン血症があれば補正Caは正常のこともある)。低カルシウム血症では神経・筋の興奮性が高まり、口周囲や手足のしびれ、テタニー(手足の筋痙攣)、Trousseau徴候・Chvostek徴候がみられ、心電図ではST部分の延長によるQT延長が特徴である。この程度の低下で高度の徐脈とショック様の低血圧をきたすことはない。

  5. ×e.  P 5.0mg/dL

    成人の血清P(無機リン)の基準値はおおむね2.5〜4.5mg/dLで、5.0mg/dLは軽度の高リン血症である。高リン血症は慢性腎臓病などでみられ、それ自体には特異的な症状が乏しい。Caと結合して低Ca血症や異所性石灰化の原因となるが、軽度の上昇で徐脈を起こすことはない。

高カリウム血症の原因

・腎からの排泄低下:急性腎障害、慢性腎臓病、副腎不全(Addison病)、低レニン性低アルドステロン症。 ・薬剤:ACE阻害薬、ARB、抗アルドステロン薬(スピロノラクトンなど)、K保持性利尿薬、ST合剤、NSAIDs、カルシニューリン阻害薬など。 ・細胞内から細胞外への移動:代謝性アシドーシス、インスリン欠乏、横紋筋融解症、溶血、腫瘍崩壊症候群、β遮断薬。 ・偽性高カリウム血症:採血時の溶血、著明な白血球・血小板増多。心電図変化がなく臨床像と合わない場合は再検する。

高カリウム血症の心電図変化(おおよその順序)

テント状T波 → PR延長・P波平低化 → P波消失 → QRS幅拡大 → サインカーブ様波形 → 心室細動・心静止。K値と心電図変化の対応には個人差があり、心電図変化があれば値にかかわらず緊急治療を行う。

緊急治療

1. 心筋膜の安定化:グルコン酸カルシウム(またはカルシウム製剤)静注。K値は下げないが、数分で効果が現れ不整脈を防ぐ。 2. Kの細胞内移動:グルコース・インスリン療法、β2刺激薬吸入、アシドーシスがあれば炭酸水素ナトリウム。 3. 体外への排泄:ループ利尿薬、陽イオン交換樹脂などのK吸着薬、効果不十分や腎不全では血液透析。 高度の徐脈で循環が保てない場合は、上記と並行して一時ペーシングも考慮する。

電解質異常と心電図の対応

・高K血症:テント状T波、QRS拡大、徐脈。 ・低K血症:T波平低化、U波出現、ST低下、期外収縮・頻脈性不整脈。 ・高Ca血症:QT短縮。 ・低Ca血症:QT延長(ST部分の延長)。 ・低Mg血症:QT延長、torsades de pointes。

POINT

・電解質異常のうち、徐脈性不整脈・心停止の原因として最重要なのは高カリウム血症。 ・高K血症の心電図:テント状T波 → P波消失 → QRS幅拡大 → サインカーブ → 心室細動・心静止。 ・治療はカルシウム製剤による心筋保護、グルコース・インスリン療法などによる細胞内移動、利尿薬・K吸着薬・透析による排泄。 ・低Ca血症はQT延長とテタニー、低K血症はU波と頻脈性不整脈が特徴。

※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。