StudyMed医師国家試験

やせた19歳の意識障害―深く大きな呼吸が語るケトアシドーシス

第102回医師国家試験 I問題 第60問

国試問題にチャレンジ

第102回 I問題 第60問

19歳の女性。意識混濁のため搬入された。2か月前から体重減少に気付いていた。1年前の健康診断で異常はなかったが,2週前の健康診断の結果は空腹時血糖256mg/dLであった。今朝から意識がもうろうとしてきた。意識レベルはJCSⅡ-20。身長161cm,体重40 kg。呼吸数22/分。脈拍112/分,整。血圧122/88mmHg。  身体所見で認められる可能性の高いのはどれか。

  1. a.眼底出血
  2. b.眼球突出
  3. c.下腿浮腫
  4. d.うぶ毛密生
  5. e.Kussmaul呼吸

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、若い女性の意識障害の背景にある病態を見抜き、そこから身体所見を予測する問題だ。注目したいのは、高血糖がいつ始まったのか、そして体重減少と呼吸・脈拍の変化が何を意味するか。まず、この経過から何を考えるかな。
医学生医学生
1年前は異常がなくて、最近になって空腹時血糖がかなり高いので、糖尿病が新しく発症したんだと思います。
ドクタードクター
そうだね。では、どのタイプの糖尿病だろう。
医学生医学生
若くてやせていて、体重も減っているので、2型というより1型糖尿病でしょうか。
ドクタードクター
その通り。数か月の経過で高血糖と体重減少が進んでいることから、膵β細胞が破壊されてインスリン分泌が急速に失われる急性発症1型糖尿病が最も考えやすい。インスリンがないと細胞は糖を使えず、代わりに脂肪を分解してエネルギーにする。その結果、肝臓でケトン体がどんどん作られるんだ。
医学生医学生
そこで糖尿病ケトアシドーシスにつながるわけですね。意識障害もそれで説明できますか。
ドクタードクター
できる。ケトン体の蓄積による代謝性アシドーシスに加えて、高血糖による浸透圧利尿で高度の脱水になる。頻脈は脱水の反映、呼吸数の増加はアシドーシスの代償と考えられる。もちろん実際には血糖、血液ガス、ケトン体を測って確認するよ。
医学生医学生
呼吸の代償ということは、正解はKussmaul呼吸ですね。
ドクタードクター
正解。Kussmaul呼吸は深く大きな呼吸が規則正しく続くもので、血液が酸性に傾くと呼吸中枢や化学受容体が刺激され、CO2をたくさん吐き出してPaCO2を下げ、pHの低下を和らげようとする。いわば呼吸性代償だね。
医学生医学生
生理学の講義で、ケトン体を呼気から出すための呼吸だと思い込んでいた気がします。
ドクタードクター
よくある誤解だね。目的はあくまでCO2の排出によるpHの補正。ただ、揮発性のアセトンが呼気に出るので、甘酸っぱい果物のようなにおいがする。これもDKAの大事な所見だよ。では、ほかの選択肢を見ていこう。眼底出血はどうかな。
医学生医学生
糖尿病網膜症の所見ですけど、発症して数か月なら、まだ出ていないはずですよね。
ドクタードクター
その通り。網膜症は何年も高血糖が続いて起こる細小血管合併症だ。下腿浮腫も同じで、糖尿病で浮腫が出るのは進行した腎症や心不全のとき。しかも今は脱水状態だから、浮腫とはむしろ逆なんだ。
医学生医学生
眼球突出はBasedow病ですよね。体重減少と頻脈があるので一瞬迷いました。
ドクタードクター
迷うのは自然だよ。Basedow病も体重減少や頻脈を起こすし、耐糖能も悪くなりうる。でも、この意識障害を伴う高血糖とDKAの病態とは結びつかない。眼球突出は甲状腺眼症で外眼筋や眼窩脂肪が腫れて起こる所見だね。
医学生医学生
うぶ毛密生は神経性やせ症でしたっけ。若い女性でやせているので、これもひっかけですね。
ドクタードクター
よく気づいたね。精神科の講義で習った通り、神経性やせ症では低栄養に伴ってうぶ毛が増える。ただ、神経性やせ症ではむしろ低血糖傾向で、徐脈・低血圧・低体温が典型だ。著明な高血糖と頻脈という今回の状態とは合わない。ここでのやせは、糖が尿に失われ、脂肪や筋肉が分解された結果なんだ。
医学生医学生
救急科の実習で、意識障害の患者さんにはまず血糖を測れと教わりました。DKAのほかに低血糖や高浸透圧高血糖状態もありますもんね。
ドクタードクター
その通り。高浸透圧高血糖状態は高齢の2型糖尿病に多く、血糖は600mg/dL以上と著明に高いけれど、ケトーシスやアシドーシスは軽度だからKussmaul呼吸は目立たない。そこが見分けのヒントになる。
医学生医学生
治療は輸液とインスリンですよね。カリウムにも注意が必要だったと思います。
ドクタードクター
そう、大量の生理食塩水の輸液と速効型インスリンの持続静注が柱だ。体内のカリウムは不足しているのに、アシドーシスのせいで血清カリウムは正常か高めに見えることが多い。インスリンを始めるとカリウムが細胞内へ移って急に下がるから、補充が欠かせない。重炭酸の投与は高度のアシドーシスに限られる。もう一つ、1型には発症から1週間ほどで一気にDKAに至る劇症1型もあるし、SGLT2阻害薬の内服中には血糖があまり高くないDKAも起こりうる。血糖値だけで判断しないことが大切だね。
医学生医学生
若年・やせ・短い経過の高血糖に意識障害が加わったらDKAを考え、呼吸の様子とにおいに注目する、ということですね。
ドクタードクター
その通り。病態から身体所見を予想できれば、ベッドサイドで見逃さずに済むよ。

まとめ

若年でやせ型、短い経過で体重減少と高血糖が進み意識障害をきたした場合は、1型糖尿病の発症に伴う糖尿病ケトアシドーシス(DKA)を第一に考えます。インスリン欠乏により脂肪分解が亢進してケトン体が蓄積し、代謝性アシドーシスと浸透圧利尿による脱水が生じるため、CO2を排出して酸血症を代償する深く規則的なKussmaul呼吸、呼気のアセトン臭、頻脈、皮膚・粘膜の乾燥がみられます。網膜症による眼底出血や腎症による浮腫は長期の高血糖で生じる慢性合併症であり発症直後には考えにくく、眼球突出はBasedow病、うぶ毛密生は神経性やせ症の所見です。治療では輸液とインスリン持続静注に加え、インスリン投与に伴う低カリウム血症への対策が重要です。病態から身体所見を予測する考え方は、救急の場で意識障害の原因を素早く見極める力につながります。

解答・解説

正解はeです

所見の整理

・19歳女性、意識混濁(JCS II-20:大きな声や体の揺さぶりで開眼する程度)で搬入 ・2か月前から体重減少 ・1年前の健診は異常なし、2週前の健診で空腹時血糖256mg/dL ・身長161cm、体重40kg:BMI≒15.4とやせ ・呼吸数22/分と増加、脈拍112/分の頻脈、血圧は保たれている

診断へのプロセス

空腹時血糖256mg/dL(126mg/dL以上で糖尿病型)から糖尿病の存在は明らかである。1年前には異常がなく、若年・やせ型で、数か月の経過で体重減少と高血糖が進んだことから、膵β細胞の破壊によってインスリン分泌が急速に失われる1型糖尿病(急性発症1型糖尿病)が最も考えられる。インスリンが欠乏すると、細胞がブドウ糖を利用できずに脂肪分解が亢進し、肝臓でケトン体(アセト酢酸、β-ヒドロキシ酪酸)が大量に産生される。さらに高血糖による浸透圧利尿で脱水が進む。こうして生じるのが糖尿病ケトアシドーシス(DKA)であり、本例の意識障害・頻呼吸・頻脈(脱水を反映)はDKAで説明できる。 意識障害の鑑別としては低血糖、高浸透圧高血糖状態、脳血管障害、中毒、感染症などが挙がり、実際の診療では血糖、血液ガス、血中・尿中ケトン体、電解質などで確認するが、本例の経過からはDKAを第一に考える。

設問の考え方

DKAでは代謝性アシドーシスを代償するため、呼吸で二酸化炭素を多く吐き出そうとして、深く規則的な大呼吸(Kussmaul呼吸)がみられる。その他、呼気のアセトン臭(果物のような甘酸っぱいにおい)、皮膚・口腔粘膜の乾燥、頻脈、腹痛・嘔吐なども特徴的な所見である。一方、発症して間もない糖尿病では、網膜症・腎症などの慢性合併症はまだ生じていないと考えるのが自然である。

選択肢考察

  1. ×a.  眼底出血

    糖尿病網膜症による網膜出血は、高血糖が長期間(通常は数年以上)続いた結果として生じる細小血管合併症である。本例は1年前の健診で異常がなく、糖尿病の発症から数か月以内と考えられるため、網膜症による眼底出血をきたしている可能性は低い。なお網膜症は急激に血糖を改善した際に一時的に悪化することがある。

  2. ×b.  眼球突出

    眼球突出は、Basedow病に伴う甲状腺眼症(眼窩内の脂肪組織や外眼筋の炎症・腫大)で代表的にみられる所見である。Basedow病も体重減少・頻脈をきたし耐糖能を悪化させうるが、本例のような意識障害を伴う著明な高血糖とは結びつかず、DKAの所見でもない。

  3. ×c.  下腿浮腫

    糖尿病で下腿浮腫が生じるのは、長い経過の後に進行した糖尿病腎症(ネフローゼ症候群レベルの蛋白尿や腎不全)や心不全を合併した場合である。本例は発症間もないため腎症の進行は考えにくい。さらにDKAでは浸透圧利尿によって高度の脱水に陥っており、体液過剰を示す浮腫とはむしろ逆の状態である。

  4. ×d.  うぶ毛密生

    うぶ毛の密生(産毛の増加)は、神経性やせ症(神経性食思不振症)で低栄養に伴ってみられる特徴的な所見である。本例も若年女性の著明なやせではあるが、神経性やせ症では低血糖傾向や徐脈・低血圧・低体温がみられることが多く、本例の著明な高血糖や頻脈とは合わない。本例の体重減少は、インスリン欠乏による糖の尿中喪失と脂肪・筋の分解によるものである。

  5. ○e.  Kussmaul呼吸

    Kussmaul呼吸は、深く大きな呼吸が規則正しく続く呼吸様式であり、代謝性アシドーシスに対する呼吸性の代償である。DKAではケトン体の蓄積によりアニオンギャップ開大性の代謝性アシドーシスとなる。血液が酸性に傾くと延髄の呼吸中枢や末梢化学受容体が刺激され、換気量を増やしてCO2を多く排出し、PaCO2を下げることでpHの低下を和らげようとする。本例の呼吸数増加(22/分)もこれを反映していると考えられる。尿毒症や乳酸アシドーシスなど他の代謝性アシドーシスでもみられる。

糖尿病ケトアシドーシス(DKA)

・病態:インスリンの絶対的欠乏に、グルカゴン・カテコールアミン・コルチゾールなどのインスリン拮抗ホルモンの増加が加わり、高血糖(多くは250mg/dL以上)、ケトーシス、代謝性アシドーシス(pH 7.3未満、HCO3-低下、アニオンギャップ開大)、脱水をきたす。 ・誘因:1型糖尿病の発症時、インスリン注射の中断、感染症など。清涼飲料水の多飲によって2型糖尿病でも生じることがある(ソフトドリンクケトーシス)。SGLT2阻害薬使用中には血糖があまり高くないDKA(正常血糖DKA)も起こりうる。 ・症状・所見:口渇・多飲・多尿、体重減少、悪心・嘔吐、腹痛、意識障害、Kussmaul呼吸、呼気アセトン臭、皮膚・粘膜の乾燥、頻脈・低血圧。 ・検査:高血糖、血中・尿中ケトン体陽性(β-ヒドロキシ酪酸の上昇)、動脈血pH・HCO3-低下、アニオンギャップ開大。体内のKは欠乏しているが、アシドーシスとインスリン欠乏のため血清Kは正常〜高値を示すことが多い。 ・治療:大量の生理食塩水による輸液、速効型インスリンの持続静注、K補充(インスリン投与でKが細胞内に移動し低カリウム血症になるため)。重炭酸の投与は原則として高度のアシドーシスに限られる。

高浸透圧高血糖状態(HHS)との違い

HHSは高齢の2型糖尿病患者に多く、感染・脱水などを契機に著明な高血糖(600mg/dL以上)と高浸透圧をきたすが、ケトーシス・アシドーシスは軽度でKussmaul呼吸は目立たない。

1型糖尿病の発症様式

・急性発症1型:口渇・多飲・多尿などの症状が出てから数か月以内にケトーシス・ケトアシドーシスに陥る。膵島関連自己抗体(抗GAD抗体など)が陽性のことが多い。本例はこれに当たる。 ・劇症1型:高血糖症状の出現から約1週間以内にDKAに至る。発症時のHbA1cは比較的低く(8.7%未満)、膵外分泌酵素の上昇を伴い、自己抗体は通常陰性である。 ・緩徐進行1型:初めは2型糖尿病のように見え、数年かけてインスリン依存状態に進行する。

糖尿病に直接関連する意識障害

DKA、HHS、低血糖、乳酸アシドーシス(ビグアナイド薬など)がある。まず血糖を測定することが重要である。

POINT

・若年・やせ・短い経過の高血糖+意識障害は、1型糖尿病発症時のDKAを考える。 ・DKAの身体所見:Kussmaul呼吸(代謝性アシドーシスの呼吸性代償)、呼気アセトン臭、脱水所見、頻脈。 ・網膜症・腎症などの慢性合併症は長期間の高血糖で生じるため、発症直後には通常みられない。 ・うぶ毛密生は神経性やせ症、眼球突出はBasedow病の所見。

※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。