StudyMed医師国家試験

血糖は正常、それでも意識障害―メトホルミンと飲酒が招く「隠れた酸」を見抜け

第117回医師国家試験 D問題 第19問

国試問題にチャレンジ

第117回 D問題 第19問

68歳の男性。意識障害のため救急車で搬入された。家族によると,20年前から糖尿病で内服加療中であり,最近は飲酒量が多かった。持参した糖尿病診療歴を記録したノートによると,血糖降下薬としてビグアナイド薬およびDPP-4阻害薬を内服しており,最近の血液検査でクレアチニン1.2mg/dL,HbA1c 6.8%であった。意識レベルはJCSⅡ-20。身長168cm,体重58kg。体温36.1℃。心拍数88/分,整。血圧86/54mmHg。呼吸数28/分,SpO2 98%(room air)。皮膚は乾燥している。心音と呼吸音とに異常を認めない。腹部は平坦,軟で,肝・脾を触知しない。尿所見:蛋白2+,糖+,ケトン体(-)。血液生化学所見:総ビリルビン1.0mg/dL,AST 54U/L,ALT 46U/L,γ-GT 168U/L(基準8~50),尿素窒素38mg/dL,クレアチニン2.0mg/dL,血糖128mg/dL,HbA1c 6.6%(基準4.6~6.2),Na 138mEq/L,K 3.8mEq/L,Cl 94mEq/L。  この患者で認められるのはどれか。

  1. a.食後の低血糖
  2. b.呼気のアセトン臭
  3. c.呼吸性アシドーシス
  4. d.代謝性アルカローシス
  5. e.アニオンギャップの増加

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、糖尿病治療中の患者さんの意識障害について、原因を絞り込み、そこで起きている酸塩基平衡の異常を答える問題だ。注目してほしいのは、内服薬の種類、腎機能の推移、飲酒、そして呼吸数。まず、糖尿病患者の意識障害と聞いて、何を鑑別に挙げるかな。
医学生医学生
真っ先に低血糖です。救急科の実習で「意識障害を見たらまず血糖を測れ」と叩き込まれました。
ドクタードクター
正しい初動だね。ほかには糖尿病ケトアシドーシス、高血糖高浸透圧症候群、乳酸アシドーシス、それに脳血管障害も念頭に置く。では、今回の血糖値から何が言えるだろう。
医学生医学生
血糖が128mg/dLなので低血糖ではないですし、高血糖の緊急症にしては血糖が低すぎますね。
ドクタードクター
その通り。尿ケトン体も陰性だからDKAは否定的だし、計算上の血漿浸透圧も約297mOsm/kgでHHSの目安には届かない。麻痺などの局所神経症状の記載もない。そこで残るのが乳酸アシドーシスだ。
医学生医学生
ビグアナイド薬の副作用として薬理学の講義で習いました。でも腎機能がそれほど悪くない人でも起こるんですか。
ドクタードクター
いい疑問だね。メトホルミンは代謝されずに腎臓から排泄されるから、腎機能が落ちると血中に蓄積する。もともとクレアチニンが軽度上昇していたうえに、今回は皮膚の乾燥や低血圧、尿素窒素の上昇から脱水による腎前性の急性腎障害が加わり、推算GFRは30を下回るくらいまで落ちていると考えられる。さらにメトホルミンは肝臓での糖新生を抑えるので、その材料である乳酸の処理が滞りやすい。
医学生医学生
そこにアルコールが重なると、どうなるんですか。
ドクタードクター
アルコールも肝臓での乳酸処理を妨げるんだ。高齢、腎機能低下、脱水、多量飲酒と、危険因子が見事にそろっている。γ-GTの上昇は飲酒による肝障害を反映していると読めるね。
医学生医学生
呼吸数が28回と速いのに、SpO2は98%で呼吸音も正常です。これは代謝性アシドーシスの代償でしょうか。
ドクタードクター
まさにそう。酸がたまったぶんCO2を吐き出してpHを戻そうとする過換気で、重症になるとKussmaul呼吸になる。ここで正解につながるのがアニオンギャップだ。AGはNaから、ClとHCO3⁻の和を引いた値で、ふだん測らない陰イオンの量を反映する。基準はおよそ12±2mEq/Lだよ。
医学生医学生
乳酸イオンは普段測らない陰イオンなので、それが増えるとAGが大きくなるんですね。
ドクタードクター
そう。乳酸を緩衝するためにHCO3⁻が消費され、Clは変わらないからAGが開く。今回は血液ガスが示されていないけれど、NaからClを引くと44もある。仮にHCO3⁻が正常の24でもAGは20で、アシドーシスでHCO3⁻が下がっていればさらに大きくなる。AG増加は確実と言えるんだ。
医学生医学生
呼気のアセトン臭はどうですか。アシドーシスなら出てもよさそうな気がしました。
ドクタードクター
アセトン臭はケトン体が蓄積するケトアシドーシスの所見だ。乳酸アシドーシスではケトン体は増えないし、尿ケトン体も陰性だから、通常はみられない。同じAG増加型でも、酸の正体によって所見が違うことを意識しよう。
医学生医学生
呼吸性アシドーシスは換気低下でCO2がたまる状態なので、過換気の今回とは逆ですね。代謝性アルカローシスも、HCO3⁻が増える病態だから正反対です。
ドクタードクター
完璧だね。代謝性アルカローシスは嘔吐、利尿薬、原発性アルドステロン症などでみられる。食後の低血糖についても補足すると、メトホルミンもDPP-4阻害薬も単独では低血糖を起こしにくい。低血糖に特に注意すべきはインスリンやSU薬だ。
医学生医学生
AG増加型の代謝性アシドーシスには、ほかにどんな原因がありましたっけ。CBTの前に語呂で覚えた気がします。
ドクタードクター
乳酸アシドーシス、ケトアシドーシス(糖尿病性・アルコール性・飢餓)、腎不全、メタノールやエチレングリコール、サリチル酸の中毒などだね。一方、下痢や尿細管性アシドーシスはAG正常型になる。低アルブミン血症ではAGが見かけ上小さくなるので補正が必要だ。それから臨床で大事なのは予防で、メトホルミンは日本ではeGFR 30未満で禁忌。脱水やシックデイ、ヨード造影剤の使用時には休薬を考える。発症した場合は、メトホルミンの中止と輸液が基本で、重症例では乳酸と薬の両方を除去できる血液透析を行う。多量飲酒者ではアルコール性ケトアシドーシスも鑑別になり、尿試験紙では陽性になりにくいβ-ヒドロキシ酪酸が主体なので注意しよう。
医学生医学生
外来でメトホルミンを処方されている方には、体調を崩して食べられないときは休薬するよう伝えるのが大切ですね。
ドクタードクター
その通り。シックデイの指導は、患者さんを乳酸アシドーシスから守るいちばん身近な手段なんだ。

まとめ

メトホルミン内服中の糖尿病患者に、高齢・腎機能低下・脱水・多量飲酒が重なって意識障害を生じた場合は、血糖が正常でも乳酸アシドーシスを強く疑います。乳酸という測定されない陰イオンが蓄積してHCO3⁻が消費されるため、アニオンギャップ増加型の代謝性アシドーシスとなり、呼吸性代償として頻呼吸(PaCO2低下)を伴います。アセトン臭はケトアシドーシスの所見であり、メトホルミンやDPP-4阻害薬は単独では低血糖を起こしにくい点も押さえておきましょう。AG=Na⁺−(Cl⁻+HCO3⁻)を計算し、AG増加型と正常型で鑑別を分ける考え方は、意識障害やアシドーシスの診療全般に応用できます。メトホルミンはeGFR 30未満で禁忌であり、脱水・シックデイ・造影検査時の休薬指導が予防の要となります。

解答・解説

正解はeです

所見の整理

・背景:68歳男性。20年来の2型糖尿病でビグアナイド薬(メトホルミン)とDPP-4阻害薬を内服している。最近は飲酒量が多い。もともとクレアチニン1.2mg/dL(推算GFRはおよそ45mL/分/1.73m²前後)と軽度の腎機能低下があり、尿蛋白2+から糖尿病性腎症の存在がうかがえる。 ・現症:意識レベルJCSⅡ-20(刺激で開眼する程度の意識障害)、血圧86/54mmHgの低血圧、皮膚の乾燥、尿素窒素38mg/dLとクレアチニン2.0mg/dL(尿素窒素/クレアチニン比19と上昇)から、脱水と腎前性の急性腎障害が加わっていると考えられる。クレアチニン2.0mg/dLでは推算GFRは約27mL/分/1.73m²まで低下している。 ・呼吸数28/分と頻呼吸だが、SpO2 98%で呼吸音にも異常がなく、低酸素や肺疾患による頻呼吸ではない。代謝性アシドーシスを代償するための過換気(重症ではKussmaul呼吸)と解釈するのが自然である。 ・γ-GT 168U/L、AST優位の軽度トランスアミナーゼ上昇は、多量飲酒による肝障害を反映している。

意識障害の鑑別

糖尿病治療中の患者の意識障害では、まず低血糖、糖尿病ケトアシドーシス(DKA)、高血糖高浸透圧症候群(HHS)、乳酸アシドーシスを考え、脳血管障害も念頭に置く。 ・低血糖:血糖128mg/dLで否定される。服用中のメトホルミンとDPP-4阻害薬は、単独では低血糖を起こしにくい薬剤である。 ・DKA:著しい高血糖がなく、尿ケトン体も陰性で否定的である。 ・HHS:血糖が128mg/dLと高くなく、血漿浸透圧も計算上(2×Na+血糖/18+尿素窒素/2.8)約297mOsm/kgと上昇していない(HHSの目安は320以上)ため否定的である。 ・脳血管障害:麻痺や言語障害などの局所神経症状の記載がない。 残るのはメトホルミンによる乳酸アシドーシスである。メトホルミンは腎臓から排泄されるため、腎機能が低下すると血中濃度が上昇する。さらに脱水は腎機能を悪化させ組織の低灌流を招き、アルコールは肝臓での乳酸の処理(糖新生)を妨げる。本例は高齢・腎機能低下・脱水・多量飲酒という危険因子がそろっており、乳酸アシドーシスによる意識障害を最も疑う。

酸塩基平衡の考え方

乳酸が蓄積すると、乳酸イオンという通常は測定しない陰イオンが増え、それを緩衝するために重炭酸イオン(HCO3⁻)が消費される。そのため、アニオンギャップ(AG)が増加する代謝性アシドーシスとなり、呼吸による代償として過換気が起こってPaCO2は低下する。 なお、本例では血液ガスの値が示されていないが、Na 138mEq/L、Cl 94mEq/Lから Na−Cl=44mEq/Lであり、仮にHCO3⁻が正常値の24mEq/Lであったとしても AG=44−24=20mEq/Lと基準(およそ12±2mEq/L)を上回る。代謝性アシドーシスでHCO3⁻が低下していればAGはさらに大きくなり、AGの増加は確実と判断できる。

選択肢考察

  1. ×a.  食後の低血糖

    来院時の血糖は128mg/dLで低血糖ではない。また、メトホルミンもDPP-4阻害薬(血糖値が高いときにインスリン分泌を促すインクレチンの分解を抑える薬)も、単独では低血糖を起こしにくい。低血糖に特に注意が必要なのは、インスリンやスルホニル尿素(SU)薬などのインスリン分泌促進薬を使用している場合である。なお、食後に低血糖を起こす病態としては、胃切除後のダンピング症候群(後期)などがあるが、本例に該当する所見はない。

  2. ×b.  呼気のアセトン臭

    呼気のアセトン臭(甘酸っぱい果物のようなにおい)は、ケトン体(アセト酢酸から生じるアセトン)が蓄積する糖尿病ケトアシドーシスに特徴的な所見である。本例は高血糖がなく尿ケトン体も陰性であり、ケトン体の蓄積を示す根拠はない。乳酸アシドーシスではケトン体は増えないため、アセトン臭は通常みられない。

  3. ×c.  呼吸性アシドーシス

    呼吸性アシドーシスは、換気が低下してCO2が体内に貯留する状態(COPDの増悪、呼吸中枢の抑制、神経筋疾患など)である。本例は呼吸数28/分と換気がむしろ亢進しており、代謝性アシドーシスに対する代償としてCO2を吐き出しているため、PaCO2は低下する。すなわち一次性の代謝性アシドーシスに呼吸性代償(PaCO2低下)が加わった状態であり、呼吸性アシドーシスではない。

  4. ×d.  代謝性アルカローシス

    代謝性アルカローシスはHCO3⁻が増加する病態で、嘔吐による胃酸喪失、利尿薬の使用、原発性アルドステロン症などでみられる。乳酸アシドーシスでは乳酸の緩衝にHCO3⁻が消費されて低下するため、代謝性アシドーシスとなり、本選択肢とは逆の状態である。

  5. ○e.  アニオンギャップの増加

    アニオンギャップ(AG)は Na⁺−(Cl⁻+HCO3⁻)で求められ、通常は測定しない陰イオン(アルブミン、リン酸、有機酸など)の量を反映する。基準はおよそ12±2mEq/Lである。乳酸アシドーシスでは、測定されない陰イオンである乳酸イオンが増え、その分HCO3⁻が減少するため、Cl⁻は変化せずにAGが増加する。本例ではNa−Cl=44mEq/Lであり、HCO3⁻が正常であったとしてもAGは20mEq/Lを超え、アシドーシスでHCO3⁻が下がっていればさらに大きくなる。AG増加型代謝性アシドーシスの存在は、乳酸アシドーシスの診断を支持する重要な所見である。

メトホルミン(ビグアナイド薬)と乳酸アシドーシス

・メトホルミンは主に肝臓での糖新生を抑えて血糖を下げる。乳酸は糖新生の材料であるため、メトホルミンにより乳酸の処理が滞りやすくなる。 ・メトホルミンは代謝されずに腎臓から排泄されるため、腎機能低下で血中に蓄積する。 ・乳酸アシドーシスが起こりやすい状況:腎機能障害(日本ではeGFR 30mL/分/1.73m²未満は禁忌、30〜45では慎重に投与)、脱水・シックデイ(発熱、下痢、嘔吐、食事摂取不良)、過度のアルコール摂取、心不全・呼吸不全・ショックなどの低酸素状態、肝機能障害、高齢者、手術前後、ヨード造影剤の使用時。 ・症状:初期は悪心・嘔吐・腹痛などの消化器症状、倦怠感、筋肉痛。進行すると過呼吸、脱水、低血圧、低体温、意識障害、昏睡に至り、死亡率が高い。 ・診断:血中乳酸値の上昇(一般に5mmol/L以上)、pH低下、AG増加型代謝性アシドーシス。 ・治療:メトホルミンの中止、輸液による循環の改善、重症例や腎不全を伴う例では血液透析(乳酸とメトホルミンの両方を除去できる)。

アニオンギャップによる代謝性アシドーシスの分類

・AG増加型(測定されない酸が増える):乳酸アシドーシス、ケトアシドーシス(糖尿病性・アルコール性・飢餓)、腎不全(尿毒症)、メタノール・エチレングリコール・サリチル酸中毒など。 ・AG正常型(高Cl性):下痢によるHCO3⁻喪失、尿細管性アシドーシス、生理食塩液の大量輸液など。 ・低アルブミン血症ではAGが見かけ上低くなるため、アルブミン1g/dL低下ごとにAGを約2.5mEq/L補正して評価する。

糖尿病患者の意識障害の主な鑑別

・低血糖:インスリン・SU薬使用中、血糖低値。 ・DKA:主に1型糖尿病、著しい高血糖、ケトン体陽性、AG増加型代謝性アシドーシス、Kussmaul呼吸、アセトン臭。 ・HHS:高齢の2型糖尿病、著しい高血糖(600mg/dL以上が目安)、血漿浸透圧の著明な上昇、高度の脱水、ケトン体は陰性〜軽度。 ・乳酸アシドーシス:メトホルミン内服・腎機能障害・脱水・飲酒などの背景、血糖は様々、ケトン体陰性、AG増加型代謝性アシドーシス。 ・なお、多量飲酒者ではアルコール性ケトアシドーシスも鑑別となる。主に増えるβ-ヒドロキシ酪酸は尿ケトン体試験紙(アセト酢酸を検出する)では陽性になりにくいため、血中ケトン体分画の測定が有用である。

POINT

・メトホルミン内服+腎機能低下+脱水+多量飲酒+高齢の意識障害 → 乳酸アシドーシスを疑う。 ・乳酸アシドーシスは、アニオンギャップ増加型の代謝性アシドーシスで、呼吸性代償として過換気(PaCO2低下)を伴う。 ・AG=Na⁺−(Cl⁻+HCO3⁻)、基準はおよそ12±2mEq/L。 ・アセトン臭はケトアシドーシスの所見であり、乳酸アシドーシスでは通常みられない。 ・メトホルミンとDPP-4阻害薬は単独では低血糖を起こしにくい。低血糖に注意すべきはインスリンとSU薬。 ・メトホルミンはeGFR 30未満で禁忌。脱水・シックデイ・造影検査時には休薬を考える。

※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。