呼吸不全
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2024/06/04 13:16 UTC 版)
| 呼吸不全 | |
|---|---|
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| 気道の解剖と呼吸不全の原因 | |
| 概要 | |
| 種類 | Type 1–4 |
| 診療科 | 呼吸器学、 集中治療医学 |
| 症状 | 呼吸困難、チアノーゼ、頻脈、頻呼吸、不整脈、頭痛、高血圧 |
| 原因 | 脳卒中、嚢胞性線維症、慢性閉塞性肺疾患、急性呼吸窮迫症候群、肺炎、肺血栓塞栓症、神経筋疾患 （例: 筋萎縮性側索硬化症） |
| 診断法 | 血液ガス分析 |
| 鑑別 | 急性呼吸窮迫症候群、誤嚥性肺炎 |
| 合併症 | てんかん発作（seizure）、失神、パニック発作、感染、昏睡 |
| 治療 | 原疾患の治療、非侵襲的換気、人工呼吸 |
| 頻度 | 10万人中10-80人 |
| 分類および外部参照情報 | |
概要
呼吸不全は呼吸器系によるガス交換が不十分、つまり動脈血中の酸素、二酸化炭素、またはその両方を正常レベルに保つことができないために起こる。血液中の酸素濃度が低下することを低酸素血症といい、動脈血中の二酸化炭素濃度が上昇することを高炭酸ガス血症という。呼吸不全は急性または慢性に分類される。
また、呼吸不全は動脈血炭酸ガス分圧（PaCO2）の程度により、下記に分類される[2]。
I型呼吸不全………PaCO2が45mmHg以下
II型呼吸不全…… PaCO2が45mmHgを超えるもの
ちなみに、典型的な動脈血中の分圧基準値は、動脈血酸素分圧（PaO2）が80mmHg（11kPa）以上、動脈血二酸化炭素分圧（PaCO2）が45mmHg（6.0kPa）未満である[3]。近年、さらにIII型とIⅤ型を追加して4病型とする考え方もある。呼吸不全の症状には、頻呼吸、呼吸努力の増加、脳の虚血による意識レベルの低下が含まれる。診断には血液ガス分析が用いられ、カプノグラフィーやパルスオキシメトリー、X線撮影や超音波検査も有用である。原因は呼吸に直接的、間接的に影響を及ぼすあらゆる疾患や薬物が考えられる。例えば、脳卒中、肺炎、慢性閉塞性肺疾患、心不全、オピオイド過剰摂取などである。呼吸不全は悪化すれば、呼吸停止や心停止などのさらに重篤な病態に進展する。治療は酸素吸入、非侵襲的換気、人工呼吸などが挙げられるが、原因疾患の治療が必要であり、予後は原因疾患に左右される。
原因
さまざまな種類の疾患が呼吸不全を引き起こす可能性がある[3]：
- 異物や腫瘤による気道の物理的な閉塞、薬物や胸郭の変化による呼吸量の低下など、肺への空気の出入りが減少している状態[3]。
- 肺への血液供給が障害される状態。これには、肺塞栓症や右心不全や一部の心筋梗塞など、右心拍出量を低下させる疾患が含まれる。
- 血液と肺内の空気の間で酸素と二酸化炭素を交換する能力が肺組織で阻害されている状態。肺組織を損傷する可能性のある病気はすべてこのカテゴリーに入る。最も一般的な原因は感染症、間質性肺炎、肺水腫である。
病型
呼吸不全は、一般に2つの病型（1型と2型）に分類されるが、近年、4つの病型（さらに3型と4型を追加）に分類する考え方もある[4]。以下は、4つのタイプの呼吸不全の概要、その特徴、およびそれぞれの主な原因を示した図である。
1型
1型呼吸不全は、血中酸素濃度（PaO2）が60mmHg未満（低酸素血症）で、血中二酸化炭素濃度（PaCO2）が正常または低値であることを特徴とする[3]。
1型呼吸不全の基本的病態は、以下のような酸素化障害である：
動脈血酸素分圧: PaO2、動脈血二酸化炭素分圧: PaCO2、肺胞気動脈血酸素分圧較差: PA-aO2PaO2 低下 (< 60 mmHg (8.0 kPa)) PaCO2 正常未満 (<45 mmHg (6.0 kPa)) PA-aO2 増大
1型呼吸不全は、ヘモグロビンの酸素化に影響を及ぼす、又は血液中の酸素濃度が通常より低くなるような状況によって引き起こされる。これには以下が含まれる：
- 低酸素濃度環境（高地など）[3]。
- 換気血流不均衡（肺の一部は酸素を受け取るが、それを吸収する血液が十分でない。例えば、肺塞栓症、急性呼吸窮迫症候群（ARDS）、慢性閉塞性肺疾患、うっ血性心不全など）[3]。
- 肺胞低換気（急性神経筋疾患など、呼吸筋活動の低下による分時換気量減少）。重症であれば2型呼吸不全も起こり得る。
- 拡散障害（肺炎やARDSなど、肺実質障害のために酸素が毛細血管に入らない）。
- 右左シャント（酸素を含む血液と静脈系からの酸素を含まない血液が混じる。例：動静脈奇形、完全無気肺、重症肺炎、重症肺水腫）。
2型
低酸素血症（PaO2＜8kPaまたは正常値）で、高炭酸ガス血症（PaCO2＞45mmHg）を伴う。
2型呼吸不全の基本的な血液ガス分析結果は次のようなものである：
PaO2 低下 (< 60 mmHg (8.0 kPa))又は正常 PaCO2 上昇 (> 45 mmHg (6.0 kPa)) PA-aO2 正常 pH <7.35
2型呼吸不全は肺胞換気の不全によって引き起こされ、酸素と二酸化炭素の両方が影響を受ける。体内で発生した二酸化炭素（PaCO2）が排出されずに蓄積した状態と定義される。根本的な原因は以下の通りである。
- 気道抵抗の増大（慢性閉塞性肺疾患、喘息、気道閉塞）
- 呼吸努力の低下（薬物の影響、脳幹病変、極度の肥満）
- ガス交換に利用できる肺の面積の減少（慢性気管支炎など）
- 神経筋障害（ギラン・バレー症候群[5]、筋萎縮性側索硬化症）
- 胸郭の変形（脊柱後側弯症）、硬直（強直性脊椎炎）、フレイルチェスト[5]。
3型
3型呼吸不全は1型呼吸不全の一種であり、動脈血酸素分圧は低下し（低酸素血症）、と動脈血二酸化炭素分圧は正常または低下する[3]が、その有病率の高さから独自のカテゴリーが与えられている。3型呼吸不全はしばしば周術期呼吸不全と呼ばれるが、これは1型呼吸不全が特に手術、処置に関連することで区別されるためである[6]。
3型呼吸不全の病態生理にはしばしば無気肺が含まれるが、これはガス交換が可能な肺の機能単位の虚脱を表す用語である。無気肺は周術期によく起こるので、この病型は周術期呼吸不全とも呼ばれる。全身麻酔後、機能的残気量が低下すると、呼吸の実働を担っている肺領域の虚脱が起こる[3]。
4型
4型呼吸不全は、代謝（酸素）要求が心肺系が供給できる量を上回った場合に起こる[3]。心原性ショックや循環血液量減少性ショックなどのショック状態にある患者のように、呼吸筋の低灌流から生じることが多い。ショック状態の患者はしばしば、肺水腫による呼吸困難を呈する（心原性ショックなど）。乳酸アシドーシスと貧血も4型呼吸不全を引き起こすことがある[3]が、1型と2型が最も広く受け入れられている[3][7][8]。
注釈
- ^ 1 Torr = 1 mmHg
出典
- ^ a b c 吉良 枝郎 (1983). “今月の主題 呼吸不全—その実態と治療”. medicina 20: 356-358.
- ^ 吉良 枝郎 (1983). “今月の主題 呼吸不全—その実態と治療”. medicina 20: 356-358.
- ^ a b c d e f g h i j k l m n o p Mirabile, Vincent S.; Shebl, Eman; Sankari, Abdulghani; Burns, Bracken (2023), “Respiratory Failure”, StatPearls (Treasure Island (FL): StatPearls Publishing), PMID 30252383 2023年11月15日閲覧。
- ^ “Respiratory Failure - an overview | ScienceDirect Topics”. www.sciencedirect.com. 2024年5月7日閲覧。
- ^ a b “Respiratory failure”. Surgery (Oxford) 27 (11): 475–479. (1 November 2009). doi:10.1016/j.mpsur.2009.09.007.
- ^ “Acute respiratory failure” (英語). Department of Critical Care. 2023年10月28日閲覧。
- ^ “Critical Care Medicine, Acute respiratory failure”. Mayo Clinic. 2021年4月9日時点のオリジナルよりアーカイブ。2021年4月9日閲覧。
- ^ “Acute respiratory failure”. Critical Care Medicine. McGill University. 2024年5月11日閲覧。
- ^ a b c d e “Respiratory Failure - Diagnosis” (英語). National Heart, Lung and Blood Institute, US National Institutes of Health (2022年3月24日). 2023年11月15日閲覧。
- ^ “呼吸不全 - 07. 肺と気道の病気”. MSDマニュアル家庭版. 2024年5月11日閲覧。
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- ^ a b “Respiratory failure”. Cleveland Clinic (2023年3月15日). 2023年11月15日閲覧。
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