全身性敗血症における消化管の役割は.1950年代にはすでに提唱されていたが.ここ20〜30年.全身性炎症反応や多臓器不全における消化管の役割は.「ストレス反応の中心」「多臓器不全(MODS)のエンジン」と考えられ.注目が高まっている。 多臓器不全症候群(MODS)」。 ICU患者の約62%が少なくとも1つの消化管機能障害を呈しているという研究結果があり.消化管機能障害の発生が患者の予後と強く関連しているというエビデンスも増えてきています。 しかし.「消化管障害(GIF)」の定義が異なるため.報告されたGIFの発生率や患者への影響にはかなりのばらつきがあります。
2012年.欧州集中治療医学会(ESICM)は.重症患者における消化管機能障害をより体系的に記述する「急性消化管機能障害」という概念を導入しました。 本ガイドラインでは.「消化管機能」を消化機能.吸収機能.バリア機能.免疫機能.内分泌機能と定義し.血液灌流.消化管分泌・蠕動運動.腸内細菌の連携などを腸の機能確保に重要な因子と位置づけています。 急性消化管機能障害」とは.「急性疾患によって引き起こされる重症患者の消化管機能の障害」と定義されています。 消化管機能障害の定義.分類.診断は.嘔吐.腹部膨満.消化管出血などの症状が主な記述となり.特異性に欠け.便秘.炎症性腸疾患.機械的腸閉塞など他の消化器疾患との鑑別が困難なため.かなり一般的なものとなっています。 これらの慢性疾患による胃機能障害とは区別し.共通の病態生理的特徴や臨床症状に基づいて定義することが理想的であると考えています。 急性消化管障害の発症メカニズムに関する研究が進んでいますが.それらに共通する病因や病態生理の特徴については理解が不足しています。 このことが.現在.急性胃腸症の研究や治療をさらに制限している根本的な理由になっていると思われます。
1.急性消化管機能障害の病態について
かつて.人々の胃腸の機能に対する理解は.消化と吸収に限られており.1980年代以降.腸管粘膜バリアの重要性が徐々に認識されるようになりました。 食べ物を消化吸収する場である腸は.吸収面積が大きいため.多くの「異物」.多くの細菌や毒素.さまざまな抗原と向き合わなければならない。 腸管粘膜バリアは.異物の侵入を防ぐために最も重要な要素の一つである。 腸管粘膜バリアは異物の侵入を防ぐための主要な防御手段であり.その機能低下は腸内細菌の移動に重要な役割を果たす。 腸粘膜バリアには.機械的バリア(腸管上皮細胞.細胞間のタイトジャンクションなど).生物的バリア(正常細菌叢).化学的バリア(胃酸.胆汁.各種消化酵素.リゾチーム.消化管が分泌するムコ多糖類.糖タンパク質.糖脂質など).免疫バリア(腸管関連リンパ球.拡散性免疫細胞など)などがあります。 現在.細菌や毒素の転座につながるバリア機能障害に関する研究は.ほとんどが単発のものであり.細菌の転座には.ディスバイオーシス(グラム陰性菌の過剰増殖).腸粘膜バリアの障害.消化管運動障害.宿主免疫防御の障害の組み合わせが関係していると考えています。
他の消化器疾患.例えば腸管自己免疫を主体とする炎症性腸疾患.解剖学的異常や運動障害を主体とする便秘.腸管内腔の狭窄や腸管麻痺を主体とする腸閉塞は.通常腸の1機能のみが障害されるのに対し.急性胃腸障害ではこれらの腸の機能が共同して障害されるのです。 外傷.ショック.重症感染症などの強いストレス下では.腸管ストレス後の虚血再灌流障害が共通の病態生理過程であることがわかる。 腸管虚血再灌流障害では.細胞内カルシウム過多と酸素フリーラジカル放出により血管やリンパ管の内皮細胞の透過性が高まり.血漿やリンパ液が余分に侵入して逆流障害を起こし.組織細胞の炎症性浮腫が起こるとともに.細菌や毒物の侵入が増加し.腸管の炎症性浮腫が起こる。 そのため.細菌や毒素が循環器系に入る可能性も高くなります。 腸粘膜上皮の炎症性水腫による絨毛の崩壊.sIgA分泌障害.細胞間タイトジャンクション障害など – 機械的・免疫的バリアーの障害;胃腸腺の腫脹による消化液の分泌障害.腸内環境の乱れ – 化学的バリアーの障害 腸内環境の乱れは.腸内細菌相互作用のアンバランス.正常な細菌叢の定着率の低下.病原性細菌の過剰増殖.つまり生体防御機能の低下を招き.同時に腸粘膜浮腫.神経節細胞機能障害.植物神経系のアンバランスなどにより腸内動態が損なわれ.細菌や毒素が留まることになるのです。 これらの要因が重なると.細菌や毒素の移動が促進され.全身的な炎症反応が起こります。 したがって.微小循環の障害が全身性炎症反応とMODSの主な原因であるという仮説が立てられます。
初期の動物実験や一部の臨床研究では.細菌や毒素が傷ついた腸管粘膜のバリアを通って門脈に移行することがわかり.細菌や毒素が肝クッパー細胞などの炎症細胞を活性化して全身性の炎症反応を引き起こすことが示唆された。 しかし.Mooreらは.MODSを発症した患者を含む重度の外傷患者の門脈血から細菌やエンドトキシンを検出できなかったことから.この見解に異議を唱えた。 さらに.動物実験では.門脈の迂回が腸の虚血再灌流による肺損傷に影響を与えないことが示された。 この結果は.原因物質が門脈ではなく.腸管リンパ管を通って腸から出たというのが妥当な説明である。 出血性ショックや火傷の動物実験では.ショック前にリンパ液をシャントすることでショックによる肺の透過性の上昇を防ぐことができるが.ショック後にリンパ液を分離しても効果はないことが示されている。 また.重度の外傷やショックを受けた患者では.吸入性肺損傷や肺の挫滅がないにもかかわらず.急性肺障害が最初に起こることが多いことが臨床で観察されている。 そこで.胸管や腸間膜リンパを結紮してリンパ路を遮断し.腸由来の炎症物質が直接循環器に入って炎症反応を起こさないようにすることが想定され.腸間膜リンパを結紮すると肺の保護効果があることが示された。 腸間膜リンパ液が全身循環に入るのを阻止することで.外傷や低ボリューム性ショックによる肺損傷.その結果生じる肺好中球の活性化.内皮細胞の損傷.接着分子の発現を防ぐことができることが多くの研究で明らかにされている。 その後.外傷や低ボリューム性ショックによる急性肺障害には.腸管リンパに存在する腸管由来因子が鍵を握っているという「腸間膜リンパ」仮説が提唱された。 この仮説は.重度の外傷やショック.MODSの後遺症において.腸と肺の間に本質的なつながりがあることを明らかにした。
また.腸は体内最大の免疫臓器として.大量のリンパ組織(腸管関連リンパ組織:SIgA.粘膜下リンパ球.固有層リンパ球.パイエル板.腸間膜リンパ節など)を持っています。 重症感染症や外傷などのストレス条件下では.腸管の激しい水腫や滲出液.腸粘膜の損傷により腸の免疫系が活性化し.全身性の炎症反応やMODSが引き起こされます。
2.急性消化器機能障害の臨床症状
腸の最も重要な役割は.水分や栄養分を消化吸収することです。また.腸は体内で最大のリンパ器官であり.腸管内腔の細菌やその生成物が体に異常吸収されないようにするバリア機能も持っています。 フランスで行われた多施設共同研究によると.ほぼすべての重症患者に腹部膨満感.腸音減少.排便困難が様々な程度で見られ.ICU患者の40%に下痢や経腸栄養剤への不耐性が見られ.16%に便秘が見られ.ICU患者の約2/3に胃腸の運動障害が見られることが明らかになった。
急性胃腸障害(AGI)の概念は.2012年に欧州集中治療医学会腹部疾患ワーキンググループにより導入され.急性胃腸障害では.主な消化器症状として.①.嘔吐・逆流:嘔吐物の量に関係なく胃内容物の目に見える逆流.②.胃残留:1回の胃液残留が200ml以上を大量胃残留と定義しています。 WGAPでは.やはり胃排出異常の目安として24時間の総残留量が1000ml以上.(3)下痢:1日3回以上の希薄水様便の解消と200~250g/日以上の量(または250ml/日以上).ICUでは疾患関連.薬剤関連.食事・摂食関連の下痢90として推奨.(4)胃腸の出血。 消化管内腔への出血があり.嘔吐液.胃内容物.便などの検体の潜血検査で確認されるもの.(5)下部消化管麻痺(麻痺性腸閉塞):機械的閉塞がない場合.少なくとも3日以上の肛門排便の停止と腸音の有無.(6)腸音異常:減弱.欠如.過活動.(7)拡張腸:腹部平膜またはCTで結腸径を確認するもの。 摂食不耐症(FI):20kcal/kg BW/dの栄養所要量を72時間連続経腸栄養で満たせない.または何らかの臨床的理由により経腸栄養が中止された場合。
上記の局所的な胃腸症状に加えて.急性胃腸障害患者は通常.発熱.倦怠感.食欲不振.睡眠障害などの重大な全身症状(これは慢性胃腸障害との重要な相違点であるとも考えられる)を有する。 急性消化器機能障害によるMODS患者では.通常.肺が最も高頻度に侵されており.これは急性消化器機能障害のリンパ循環機構と関連していると推測される。 急性胃腸障害では.腸管微小循環の経路(血液やリンパ微小循環)の障害により.細菌の転流や全身的な炎症反応の発現が引き起こされる。 マウスの出血性ショックモデルにおいて.胸管を結紮すると.肺などの重要臓器の侵襲と全身の炎症反応の重症度が低下するというエビデンスが得られています。
急性胃腸障害の臨床症状については多くの記述があるが.統一された体系的な基準はない。 我々は.共通の病態生理学的変化に基づく臨床症候群を提案することが.上記の問題を解決する鍵であると仮定している。 現在.急性消化管機能障害の臨床記述は.消化吸収.分泌機能障害.運動障害.腸管バリアー障害.バイオーシス.免疫反応異常などがある 便秘.偽性腸閉塞.炎症性腸疾患などの慢性疾患とは異なり.急性消化管機能障害が感染性.非感染性.内科的要因にかかわらず.消化管粘膜虚血と低酸素.虚血再灌流障害などが考えられると考えています が共通の病態生理的変化である。 したがって.その臨床症状である腹部膨満感.下痢・腹痛.腸鼓腸.腸内容物の蓄積.腸管栄養障害.腸管麻痺などの症状は.他の特殊要因による慢性消化管障害とは異なり.急性消化管障害の臨床症状はすべてこの共通の基盤の上に発生・進展します。 したがって.今後の関連研究においては.この考え方に沿って臨床的な特徴を整理していくことが一つの方向性として考えられると思います。
3.急性消化器機能障害のグレード分けと診断。
2008年.Reintamらは.食物不耐症(FI)や腹腔内圧亢進症(IAH)を含む消化管機能障害の新しい評価基準.GIFスコアを報告した。GIFスコアの詳細は.0:消化管機能正常.1:経腸栄養供給が予想ニーズの50%未満。 または腹部手術後3日間の食事なし.2-FIまたはIAH.3-FIおよびIAH.4-ACS(abdominal compartment syndrome)。 この尺度は死亡率と関連し,SOFAスコアに予後予測的価値を与えるが,重症患者の消化管機能障害の指標となりうる特定の基準を提供することはできない. その限界は.第一に.経腸栄養の耐性は主観的な指標であり.それが反映される臨床的判断-栄養補給の保持よりも.患者の本質的な特性を反映することである。 第二に.腹部高血圧は厳密には消化管機能の指標ではなく.腹腔内圧の上昇と腹壁のコンプライアンス低下の両方が重なったものであり.腹部高血圧の危険因子は毛細血管の透過性が高まっている状態で大量の水分補給が必要であることです。
2012年.欧州集中治療医学会腹部疾患ワーキンググループは.急性胃腸障害(AGI)の等級基準として.急性胃腸障害グレードI:胃腸機能障害・不全の危険因子の存在.急性胃腸障害グレードII:胃腸機能障害.急性胃腸障害グレードIII:胃腸不全.急性胃腸障害グレード IV:遠隔区画器官機能障害を伴う胃腸障害.を提案しました[2]。 しかし.このグレーディングスケールには.消化管機能の客観的な尺度がないこと.定量化できない特定のデジタル変数に基づいていないことなど.まだいくつかの限界があります。
急性腸管障害の指標として.血清シトルリン濃度や腸管脂肪酸結合蛋白(I-FABP)を用いることが提案されている。 シトルリンは.小腸の上皮細胞で生産されるアミノ酸です。 血清シトルリン濃度の正常値は20~40μmol/Lです。血清シトルリン濃度は.主に腸管上皮による生産と腎臓による分解のバランスで決定されます。 シトルリンは肝臓で利用されませんが.腎臓でアルギニンに変換されるため.通常はアルギニンの加工品と考えられています。 様々な急性および慢性の腸管上皮細胞の減少は.低い血清シトルリン濃度と関連しており.ショック状態の重症患者は通常.腸管上皮数の急性減少だけでなく.シトルリンの腸内生産が減少し.低い血清シトルリン濃度になる。 また.血清シトルリン濃度と予後には相関があり.24h以内の血清シトルリン濃度の低さは予後不良の独立した危険因子であり.血清シトルリン濃度が低い患者は血清CRP濃度と院内感染率が高く.血清アルギニン濃度が低くなることが分かっています。
また.腸管粘膜障害の指標であるジアミン酸化酵素(DAO)や腸管粘膜透過性亢進の指標であるD-乳酸は.消化管バリアの障害指標として診断の一助となります。
合理的に有効な指標は.いくつかの特性を持つべきである。
1.機能的な細胞の数を反映している。
2.病態生理学的なモデルで解釈できる。
3.臨床医が容易に実施でき.患者への侵襲が少なく.コストが低く.迅速かつ十分な精度で結果を得ることができること。 現在.急性消化器機能障害をいかに効果的に診断するかは.臨床上解決すべき課題となっています。
4.急性胃腸障害の治療。
急性胃腸障害に対する治療には.全身治療と局所治療があり.個々のニーズに幅広く関わるが.今回はその胃腸のコンディショニングに対する治療手段を簡単に紹介する。
4.1.原疾患を積極的に治療する。
原疾患をできるだけ早期に診断し.積極的かつ効果的に治療するとともに.ショック.外傷.感染症などの早期管理を強化し.SIRS生成の基盤を排除する必要があります。
4.2.消化管減圧法
(1).消化管減圧術
胃腸の減圧は.経鼻胃管や経腸管を入れることで可能です。 急性胃腸障害や術後の腸閉塞の治療において.消化管ドレナージチューブの留置は古くから広く受け入れられています。 2012年のESICM腹部ワーキンググループの勧告では.著しい腸管拡張のある患者には.水・電解質バランスの維持を基本に消化管減圧術(1D)を行い.経鼻胃管減圧術(1A)は待機的手術後の患者にはルーチンに推奨しないとしています。 盲腸径が250px以上で.保存的治療で24~48時間以内に改善しないものには.大腸内視鏡を用いた非外科的減圧術(1C)が推奨されます。
(2).早期経腸栄養法
早期経腸栄養とは.血行動態が比較的安定しており.ショック状態の存在や高用量降圧薬の使用など経腸栄養の禁忌がない場合.24~48時間以内に経腸栄養を開始し.急性蘇生の初期段階は経腸栄養を中断すべきとされているものを指す。
経腸栄養(EN)のサポートは.門脈系の循環を改善し.腸の蠕動運動の回復.腸のバリア機能の維持.肝胆道機能の改善.タンパク質合成の促進.腸管ループ組織のリハビリ.免疫機能の調節.特に腸のバリア機能の維持が可能で.PNサポートの不足を補うことが証明されています。 は.腸管由来の感染症の発生を抑制します。 いくつかの観察研究では.ICUで早期に経腸栄養を与えられた患者は.早期に経腸栄養を与えられなかった患者よりも予後が良好であることが示されている。 6つのRCTを含むメタアナリシスでは.24時間以内にICU患者に投与された早期経腸栄養は.24時間後に経腸栄養を開始した場合と比較して.ICU患者の死亡率と肺炎の発生率を減少させることが示されました。
(3).特定の栄養基質の選択
グルタミンは組織特異的なアミノ酸で.急速に成長する細胞に必要な物質です。 腸の粘膜細胞は.主なエネルギー源としてグルタミンを必要とします。 したがって.腸管粘膜細胞の増殖を促進するために.グルタミンを栄養剤に加える必要があります。 グルタミンが腸管粘膜細胞の増殖を促進し.腸管粘膜の透過性を効果的に維持することで.腸管粘膜バリアの機能維持に寄与し.重症患者の予後改善や感染症の発生を抑制することが実験的に明らかにされています。 グルタミンの腸内注入やグルタミンビペプチドの非経口投与による効果はよくわかっていない。
食物繊維もまた.胃腸の働きを回復させるのに有効な物質です。 食事では.水溶性食物繊維と不溶性食物繊維の両方が.小腸や大腸の粘膜の成長や細胞増殖を刺激し促進します。 不溶性食物繊維(セルロース)は糞便量を増やし.腸の蠕動運動を促進し.特定の水溶性食物繊維(ガムなど)は胃の排出を遅らせ.腸の食物輸送を遅らせるので下痢止め効果がある。 発酵性の水溶性食物繊維(非デンプン多糖類)は.嫌気性菌によって異化されて短鎖脂肪酸(SCFA)を生成し.大腸粘膜で容易に吸収されてエネルギーとして利用され.小腸と大腸粘膜の両方に栄養刺激効果を発揮して腸管粘膜細胞の増殖を促進.特に大腸の水分やナトリウムの吸収を促進することができる。
総合的な消化機能障害に対しては.以下の主成分を配合した.少量の消化機能で吸収されるプレ消化製剤を摂取することが可能です。
(1)にマルトデキストリンとグルコースを強化したものです。
(2).窒素は短いペプチドの形で供給される。
(3).低脂肪.遊離脂肪酸のみ。
(4).腸の灌流と微小循環を改善する。
急性消化管機能障害では.血流の迅速な回復.灌流と微小循環の改善による酸素供給の増加.エネルギーの補充.組織のエネルギー代謝の低減が.消化管機能のさらなる悪化を防ぐための前向きで有効な対策である。Gaoらは.60分の虚血後に腸管内腔から高酸素液を持続注入すると.腸管粘膜の構造と機能の完全性を確保できること.ブドウ糖の腸内投与は腸管粘膜血流量を増加し虚血再灌流の改善をもたらすことを明らかにした。 虚血再灌流傷害を受けたラットの腸管傷害.グルタミンは用量依存的に熱ショックタンパク質70(HSP70)のmRNA発現を誘導し.それによって多臓器の傷害を軽減することができます。 臨床的には.腸管虚血再灌流障害の治療の伝統的原則は.腸管壊死が起こる前に正常な血液供給を回復すること.壊死の拡大を防ぐこと.そして壊死組織を適時に除去することで.状態に応じてまず点滴.腸管安静.各種支持療法を行い.改善が見られない場合は手術に移行することができます。 最近の研究で.ポピーを腸間膜動脈に注入することに基づいた介入プログラムが虚血性腸症に良い影響を与え.患者の死亡率を下げることができることがわかりました。
(5).消化管運動促進剤の使用。
胃排出障害の治療では.ガストロフェイシャルやエリスロマイシンなどの消化管運動促進剤の使用が提唱されています。 エリスロマイシンはガストロフェイシャルよりも有効な場合がありますが.臨床的有用性を示す強いエビデンスはまだ得られていません。 上部消化管(胃や小腸)を刺激し.ネオスチグミンは小腸や大腸の運動を促進させることができます。 十分な対照試験がなく.エビデンスも不十分であるが.腸管運動障害に対する標準治療としてプロキネティック剤を使用すべきである(1D)。 腸管運動を抑制する薬剤(カテコールアミン.鎮静剤.オピオイドなど).腸管運動を損なう要因(高血糖.低カリウム血症など)の是正も可能な限り中止すること。 虫垂径が250px以上で24時間以内に改善しない場合は.機械的腸閉塞を除外した上でネオスチグミン静注(2B)が推奨される。