低酸素血症



概要

低酸素血症の定義

低酸素血症とは、血液中に十分な酸素が含まれず、動脈血酸素分圧（PaO2）が同年齢の正常下限値を下回っている状態をいい、主に血液中の酸素分圧および酸素飽和度の低下によって現れる。

動脈血酸素分圧（PaO2）とは、動脈血中に物理的に溶解している酸素分子が発生する張力のことで、生体の低酸素状態を反映する鋭敏な指標であり、主に生体の低酸素状態の有無とその程度を判定するために用いられる。 成人の正常な動脈血酸素分圧（PaO2）は83～108mmHgである[1-3]。

低酸素血症は、その程度、発生速度、持続時間によって生体に異なる影響を与える。

低酸素血症は呼吸器内科における一般的な重症疾患のひとつであり、呼吸不全の重要な臨床症状のひとつでもある。

分類

発症の程度により、急性低酸素血症と慢性低酸素血症に分けられる。

急性低酸素血症

発症は急激で、症状は重篤である。

外傷、ショック、急性気道閉塞、急性心筋梗塞、一酸化炭素中毒、気胸、重症肺炎などに多い。

身体はすぐに代償できないため、時間内に救出しなければ、患者の生命が危険にさらされることになる。

慢性低酸素血症

罹病期間が長く、症状が徐々に悪化する。

慢性閉塞性肺疾患、慢性気管支炎、気管支喘息、先天性心疾患、貧血などに見られる。

初期の段階では、生体は代償によって適応することができ、症状は明らかではないが、低酸素状態が続いたり、急性に悪化したりすると、呼吸不全に発展し、生命を脅かすことさえある。

罹患率

低酸素血症は、呼吸器系の基礎疾患を有する高齢者に多くみられる [2] 。

低酸素血症はあらゆる季節に起こりうるが、冬季に高い有病率がみられる [2] 。

病因

原因

低酸素血症の原因は数多くあるが、最も多いのは呼吸器系の疾患による低酸素血症であり、次いで循環器系および中枢神経系の疾患も低酸素血症の原因となる。

閉塞性気道病変

例えば、気管-気管支の炎症、慢性閉塞性肺疾患、痙攣、腫瘍、異物、線維性瘢痕などは、気道閉塞、低酸素血症、さらには呼吸不全を引き起こすことがある [9] 。

肺組織病変

肺炎、肺気腫、重症結核、びまん性肺線維症、肺水腫、珪肺症など、肺胞および/または間質に関与する病変は、低酸素血症を引き起こす可能性がある。

肺血管疾患

肺塞栓症や肺血管炎などにより、換気量と血流量のバランスが崩れ、低酸素血症になることがある。

心臓病

さまざまな虚血性心疾患、重症の心臓弁膜症、心筋症、心膜疾患、重症の不整脈は、換気やガス交換の機能障害を引き起こし、低酸素血症を引き起こすことがある。

胸郭および胸膜病変

胸部外傷によるフレイルチェスト、重度の自然気胸または外傷性気胸、重度の脊柱変形、大量の胸水貯留、胸膜肥大および癒着、強直性脊椎炎は、胸郭の動きや肺の拡張を制限し、換気不全、ひいては低酸素血症を引き起こすことがある。

神経筋疾患

脳血管障害、脳外傷、脳炎、鎮静剤・催眠剤中毒は、直接的または間接的に呼吸中枢を抑制することがある。

脊髄の頸部または胸部高位部位の損傷（腫瘍または外傷）、小児麻痺、多発性神経炎、重症筋無力症、有機リン中毒、破傷風、および重度のカリウム代謝障害は、呼吸筋を巻き込み、呼吸筋の筋力低下、疲労、麻痺、および呼吸駆動力の低下による換気不足を引き起こし、低酸素血症を引き起こすことがある。

病態

低酸素血症の発症機序は、主に肺換気不足、拡散障害、換気/血流比の不均衡、肺の動脈-静脈解剖学的シャントの増大、酸素消費量の増加およびその他の機序に関連しており、多くの場合、さまざまな機序が併存しているか、疾患の発症に連続して関与している[1,4]。

症状

低酸素症の臨床症状は、基礎疾患の重症度、低酸素症発症の緊急性、患者の活動レベルおよび代謝状態、ならびに低酸素症に対する適応能および代償能によって異なる。

慢性低酸素症の患者はしばしばこの状態に適応しており、明らかな臨床症状はみられない。 以下では急性低酸素症に伴う症状について述べる。

主な症状

呼吸器系への影響

息止めと呼吸困難：それほど重症ではない低酸素症の患者は、息切れ、胸部圧迫感、息止めと息切れ、重症の場合は呼吸困難を示すことがある。

チアノーゼ：皮膚や粘膜のチアノーゼが現れ、唇、手指（足指）、爪の生え際など、皮膚が薄く、色素沈着が少なく、毛細血管が豊富な部分によく起こる。

心臓血管系への影響

軽度の低酸素血症は、反射的な心拍数の増加、心筋収縮力の増加、心拍出量の増加、動悸、頻脈を引き起こす。

重度の低酸素血症は、心血管系を直接阻害し、心臓の活動抑制と血管拡張を引き起こし、血圧低下、不整脈、狭心症、ショックなどの症状を引き起こす。

中枢神経系への影響

軽度の低酸素血症では、患者は多幸感、無気力、集中力の欠如を経験することがある。

重度の低酸素血症では、患者は頭痛、だるさ、過敏性、視神経浮腫、網膜出血、痙攣、眠気、感覚鈍麻、昏睡を起こすことがある。

筋神経系への影響

低酸素血症は、神経衰弱、振戦、振戦亢進、反射亢進、運動失調を引き起こすことがある。

消化器系への影響

消化不良、食欲不振、さらには消化管粘膜のびらん、壊死、潰瘍形成、出血として現れる。

低酸素症は直接または間接的に肝細胞を損傷し、アラニンアミノトランスフェラーゼを増加させます。 低酸素症を時間内に改善できれば、肝機能は徐々に正常に回復します。

コンサルテーション

内科

呼吸器内科

チアノーゼ、息苦しさ、イライラ感、呼吸困難などの症状がある場合は、呼吸器内科を受診してください。

救急科

急性低酸素血症が発生し、呼吸不全や心停止に至る可能性がある場合は、速やかに救急外来を受診してください。

診療準備

診療の準備：受付、情報の準備、よくある問題

診察のコツ

受診の際、診察が必要な場合がありますので、医師が診察しやすいように着脱しやすい服装を選んでください。

症状や期間などを記録し、医師の参考にしましょう。

受診準備チェックリスト

症状が出た時期、特別なパフォーマンスなど、注意が必要なこと

口唇、手指（足指）、爪床などに打撲の徴候はないか？

息苦しさ、胸苦しさ、あるいは呼吸困難の兆候はないか？

動悸や頻脈はないか？

原因不明の頭痛、疲労感、集中力の低下などはないか？

慢性閉塞性肺疾患、肺炎、肺塞栓症などの呼吸器系の基礎疾患はないか。

虚血性心疾患、重度の心臓弁膜症などの心疾患はないか。

脳血管障害、脳外傷などの神経疾患はないか？

薬物または食物アレルギーはありますか？

過去6ヵ月間の検査結果。

臨床検査：血液検査、尿検査、便検査、血液生化学検査。

画像検査：超音波、X線、CT、MRIなど。

専門家による検査：動脈血ガス分析、肺機能検査。

診断

診断は以下に基づいて行われる。

病歴

患者は以下の病歴を持つ可能性がある：

慢性閉塞性肺疾患、肺炎、肺塞栓症などの呼吸器疾患。

虚血性心疾患、重度の心臓弁膜症などの心臓疾患。

脳血管障害、脳外傷などの神経疾患。

臨床症状

チアノーゼ、息苦しさ、胸部圧迫感、過敏性、呼吸困難などの症状を呈する。

臨床検査

血液検査：感染症、貧血などを調べる。

尿ルーチン：血尿、蛋白尿、尿細管パターンなどの異常の有無を観察する。

検便＋潜血：赤血球、白血球などの異常の有無を調べる。 少量の消化管出血の診断に有用です。

生化学検査：肝臓や腎臓の機能に異常がないか、電解質異常や脂質異常症などがないかなどを調べ、次の治療の指針にします。

典型的な変化は、動脈酸素分圧（PaO2）の低下と動脈酸素飽和度（SaO2）の低下である。

動脈血ガス分析と吸入酸素濃度により、肺酸素化機能指標、例えば酸素化指数（PaO2/FiO2）、肺胞-動脈間酸素分圧差、肺内シャントなどを算出することができ、これらは診断の確定、重症度分類、治療効果の評価に重要である。

画像検査

胸部画像検査には、胸部X線フィルム、胸部CT、放射性核種肺換気/灌流スキャン、肺血管造影、超音波検査が含まれる。

肺機能検査

肺機能検査は、換気機能障害の性質（閉塞性、拘束性、混合性）、換気機能障害との合併の有無、換気機能障害と換気機能障害の重症度を判定することができる。

呼吸筋機能検査は、呼吸筋力低下の原因と重症度を示すことができる。

グレーディング

低酸素血症の等級付けは、チアノーゼの有無、PaO2、SaO2に基づいて行われる[6,8]。

50～80

>80% 以上

中等度 30～5060%～80

中等度

あり

30～50

60%～80

重症＜30＜60

重度

相当

<30

<60％未満

鑑別診断

低酸素血症は他の疾患によって引き起こされることが多く、鑑別診断は主に低酸素血症を引き起こす疾患間で行われる。

急性呼吸窮迫症候群

類似点：どちらも息切れと呼吸困難を呈する。

相違点：肺挫傷、重症肺炎、ショック、敗血症、重症非胸部外傷などの原因因子により、1週間以内に起こることが多い急性または進行性の呼吸困難 [2]．

大量肺無気肺

類似点：患者は息切れや呼吸困難の症状を示すことがある。

相違点：大量肺無気肺の原因には、気胸、胸水、腫瘍など多くのものがあり、通常、胸腔穿刺ドレナージと気管支鏡検査によって緩和または確定診断できる [7] 。

大量胸水貯留

類似点：息切れや呼吸困難の症状がみられる。

相違点：大量胸水の一般的な原因には、感染、腫瘍、外傷、心不全、低タンパク血症などがある。 胸部X線写真では、肋骨-横隔膜角の鈍化や肋骨-横隔膜角の消失を認めることがある。

びまん性肺胞出血

類似点：患者は息切れや呼吸困難を伴うことがある。

相違点：びまん性肺胞出血の患者は、喀血、貧血、低酸素血症を呈することがあり、これはびまん性肺胞出血の典型的な臨床的三徴候である；胸部画像診断では、両肺に非特異的な斑状またはびまん性の浸潤影が認められ、気管支肺胞洗浄では複数の肺分節に持続性の出血が認められ、これはびまん性肺胞出血の診断の重要な基礎となる [5] 。

治療

治療の目的：患者の低酸素状態を改善し、関連症状を緩和し、重症低酸素血症による二次的臓器障害を軽減する。

治療原則：患者の低酸素症の程度に応じて適切な改善方法を選択し、積極的に病気の原因を探り、病気の原因をコントロールして改善して初めて、適切な酸素療法と併用して治療効果を高めることができる。

酸素療法

酸素療法は、動脈酸素分圧、酸素飽和度、酸素含有量を改善して低酸素血症を改善し、組織への酸素供給を確保し、組織の低酸素状態を解消するという目的を達成することを目的とする。 主な種類には以下のものがある。

経鼻カテーテルまたは経鼻プラグ

主な利点は、簡便で患者の咳や食事に影響を与えないことである。

欠点は、酸素濃度が一定ではなく、患者の呼吸の影響を受けやすいことである。

マスク

主に簡易マスク、収納袋付き非再現式呼吸マスク、ベンチュリーマスクがある。

主な長所は、酸素濃度が比較的安定していること、必要に応じて調節できること、鼻粘膜への刺激が少ないことです。

欠点は、患者の痰や食事摂取にある程度の影響を与えることである。

経鼻大流量酸素療法（HFNC）

経鼻大流量酸素療法は近年登場した新しいタイプの呼吸補助技術であり、呼気終末肺容積を増加させ、ガス交換を改善し、呼吸消費電力を減少させることができ、生理的非有効腔を減少させ、換気効率を向上させることができ、気道加湿を強化し、繊毛粘液系の喀痰除去能力を促進し、患者の治療に対する耐性を向上させることができ、ガス分布の均一性を促進することができる。

陽圧機械換気と体外式膜酸素療法

陽圧機械換気とは、患者の自然換気および/または酸素化が損なわれている場合に、機器（主に人工呼吸器）を使用して効果的な換気を回復し、酸素化を改善する技術である。

体外式膜酸素療法（ECMO）は、重症呼吸不全に対する究極の呼吸補助法であり、心肺機能を部分的または完全に代替し、十分な休息を可能にし、人工呼吸器関連肺損傷の発生率を低下させ、原疾患の治療に多くの時間を割くことを主な目的としている [10] 。

一般的治療

病因による治療

低酸素血症の原因となる原疾患にはさまざまなものがあるが、低酸素そのものによる害を解決することを前提に、低酸素血症の治療の基本である病因を明らかにし、それに対して適切な治療手段を講じることが必要である。

一般的支持療法

低酸素血症は電解質異常や酸塩基平衡異常を伴うことが多く、これらは呼吸器系、さらには他の臓器の機能障害をさらに悪化させ、低酸素血症の治療効果を阻害するため、早期に改善する必要がある。

電解質異常や酸塩基平衡異常の種類は、患者の臨床症状や各種検査の結果に応じて判断し、輸液管理を強化して血液量不足と輸液負荷を防ぎ、ヘマトクリットが一定のレベルになるようにする必要があり、これは酸素運搬能力の維持と肺水過多の防止に大きな意義がある[4]。

薬物療法

気管支攣縮を緩和する薬剤が適用されることが多く、主にアミノフィリンやジヒドロキシプロピルテオフィリンなどのホスホジエステラーゼ阻害薬で、気道平滑筋を弛緩させ、ヒスタミン放出を抑制する効果がある。

薬剤を使用する際は、心拍数、心拍リズム、血液濃度をモニターした方がよい。 その他、イプラトロピウム臭化物（イプラトロピウムアトロピン）などの抗コリン薬、サルブタモールなどの選択的β2作動薬、副腎皮質刺激ホルモンなどがある。

注：薬剤の選択は患者ごとに臨床医が決定する必要がある。

予後

治癒

低酸素血症患者の治癒は、原因と重症度によって異なる。

基礎疾患を改善または治癒させることができれば、適切な酸素療法により患者の予後は一般的に良好である。

しかし、重篤な低酸素血症が適切に治療されない場合、重篤な低酸素血症は全身の複数のシステムを巻き込み、生命を脅かす可能性がある。

危険

低酸素血症は全身の臓器の代謝や機能に影響を及ぼし、組織構造の変化を引き起こすことさえある。

呼吸不全の初期段階では、各臓器の機能と代謝は、組織の酸素供給を改善し、酸塩基平衡を調節し、内部環境の変化に適応するために、一連の代償反応を起こすことがある。

呼吸不全が深刻な段階に入ると、代償不全が起こり、不全に至るまで各臓器の深刻な機能障害や代謝障害が現れる。

日常

日常管理

食事管理

合理的な食事配置、より栄養価が高く消化のよい食事に注意する。

ビタミンが豊富な新鮮な果物や野菜の摂取を増やすことで、身体に必要なビタミンを補い、回復を促進することができる。

卵、牛乳、赤身の肉や魚など、タンパク質を多く含む食品を多く摂る。

フライドチキンや唐辛子など、冷たいもの、生もの、刺激物、漬け物、揚げ物、炒め物は避ける。

生活管理

労作を避け、規則正しい仕事と休養をとり、十分な睡眠を確保する。

体力を向上させ、免疫力の低下を避けるために、日常生活で適切な運動が必要である。

健康的な体重を維持し、ゆっくり歩く、太極拳、気功、呼吸法などの適切な活動を行う。

心理的サポート