血液はどこを余分に回るのか―流れを追えば見える「左室容量負荷」の正体
第103回医師国家試験 I問題 第9問
国試問題にチャレンジ
左室容量負荷をきたすのはどれか。
- a.動脈管開存症
- b.僧帽弁狭窄症
- c.心房中隔欠損症
- d.大動脈弁狭窄症
- e.三尖弁閉鎖不全症
対話形式の解説
ドクター
医学生
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ドクターまとめ
心腔への負荷には、出口の抵抗に打ち勝つための圧負荷(求心性肥大)と、流入血液量の増加による容量負荷(遠心性肥大)があります。左室容量負荷をきたすのは、大動脈弁閉鎖不全症・僧帽弁閉鎖不全症などの左心系逆流性弁膜症と、心室中隔欠損症・動脈管開存症・Valsalva洞動脈瘤破裂など、短絡血が肺を回って左房・左室に戻る心室・大血管レベルの左右シャントです。心房中隔欠損症は左房に戻った血液が再び右房へ抜けるため右心系の容量負荷となり、大動脈弁狭窄症は左室圧負荷、僧帽弁狭窄症は左房圧負荷、三尖弁閉鎖不全症は右心系容量負荷です。血液の流れを順にたどって「どの心腔に余分な血液が入るか」を考える習慣は、心エコーや胸部X線の読影、先天性心疾患の病態理解に直結します。
解答・解説
正解はaです
心臓にかかる負荷の2つの型
心腔にかかる負荷は、圧負荷(後負荷の増大)と容量負荷(前負荷の増大)に大別される。 ・圧負荷: 心室の出口が狭い、あるいは駆出先の圧が高いため、高い圧を発生させなければ血液を送り出せない状態である。心筋は壁を厚くして対応し、内腔の拡大を伴わない求心性肥大となる。 ・容量負荷: 心腔に流れ込む血液量が正常より多い状態である。逆流やシャント(短絡)によって同じ血液が何度も同じ心腔を通ることで生じ、内腔が拡大する遠心性肥大となる。
左室容量負荷の考え方
「左室が拡張期に受け取る血液量が増えるかどうか」を血流の経路に沿って追うと判断しやすい。 ・逆流性弁膜症: 大動脈弁閉鎖不全症では大動脈から左室へ、僧帽弁閉鎖不全症では左室から左房へ逆流した血液が再び左室に戻るため、左室に余分な血液が流入する。 ・シャント疾患: 短絡部位が「三尖弁・僧帽弁より下流(心室レベル・大血管レベル)」にある左右シャントでは、短絡した血液が肺を回って左房→左室へ戻ってくるため、左房と左室が容量負荷を受ける。一方、心房レベルの左右シャント(心房中隔欠損症)では、左房に戻った血液の一部が左室に入る前に右房へ抜けるため、容量負荷は右房・右室・肺血管にかかり、左室にはかからない。 本問の選択肢のうち、左室の流入血液量が増えるのは大動脈レベルで左右シャントを生じる動脈管開存症である。
選択肢考察
- ○a. 動脈管開存症
動脈管開存症(PDA: patent ductus arteriosus)では、出生後も閉鎖しなかった動脈管を通って、圧の高い大動脈から肺動脈へ血液が流れる(左→右シャント)。短絡血の分だけ肺血流が増え、その血液は肺静脈→左房→左室へと戻るため、左房と左室の容量負荷となる。左室は体循環に必要な量に短絡量を加えた血液を拍出しなければならず、左室拡大をきたす。胸部X線での左第2弓・第4弓の突出、心電図での左室肥大所見、連続性雑音が特徴である。
- ×b. 僧帽弁狭窄症
僧帽弁狭窄症では弁口が狭いため、左房から左室へ血液が流れにくくなる。左房は狭い弁口を通すために高い圧を必要とし、左房の圧負荷と拡大をきたす(さらに肺うっ血・肺高血圧を介して右室の圧負荷に至る)。左室への流入量はむしろ制限されるため、左室は拡大せず、容量負荷はかからない。左室が小さめであることが本症の特徴の一つである。
- ×c. 心房中隔欠損症
心房中隔欠損症(ASD: atrial septal defect)では、心房レベルで左房から右房へ血液が短絡する。短絡血は右房→右室→肺動脈と流れて肺血流を増やし、左房へ還流するが、左房に戻った血液の一部は再び欠損孔から右房へ流れるため、左室に入る血液量は増えない。したがって容量負荷は右房・右室にかかり(右室容量負荷)、左室容量負荷は起こらない。胸部X線での右第2弓・左第2弓の突出、心電図での不完全右脚ブロックや右軸偏位、II音の固定性分裂が特徴である。
- ×d. 大動脈弁狭窄症
大動脈弁狭窄症では左室の出口が狭いため、左室は高い収縮期圧を発生させて血液を駆出する必要がある。これは典型的な左室の圧負荷であり、壁が厚くなる求心性左室肥大をきたすが、代償期には内腔は拡大しない。容量負荷ではない。なお、非代償期に左室収縮能が低下すると二次的に左室が拡大することはあるが、負荷の本質は圧負荷である。
- ×e. 三尖弁閉鎖不全症
三尖弁閉鎖不全症では、収縮期に右室から右房へ血液が逆流し、逆流した血液が拡張期に再び右室へ流入する。そのため右房と右室に容量負荷がかかり、両者が拡大する。右心系にとどまる病変であり、左室への流入量を増やすことはないので、左室容量負荷はきたさない。頸静脈の収縮期拍動(v波の増高)、肝の拍動、吸気で増強する収縮期雑音(Rivero-Carvallo徴候)が特徴である。
主な心疾患と負荷の部位
・大動脈弁狭窄症: 左室圧負荷 ・大動脈弁閉鎖不全症: 左室容量負荷(加えて駆出量増大による圧負荷も伴う) ・僧帽弁狭窄症: 左房圧負荷 → 肺高血圧 → 右室圧負荷 ・僧帽弁閉鎖不全症: 左房・左室容量負荷 ・三尖弁閉鎖不全症: 右房・右室容量負荷 ・肺動脈弁狭窄症: 右室圧負荷 ・心房中隔欠損症: 右房・右室容量負荷 ・心室中隔欠損症: 左房・左室容量負荷(短絡量が多く肺高血圧を伴えば右室圧負荷も加わる) ・動脈管開存症: 左房・左室容量負荷 ・Valsalva洞動脈瘤破裂(右心系への破裂): 左室容量負荷 ・房室中隔欠損症〈心内膜床欠損症〉: 心房間短絡による右心系容量負荷に加え、房室弁逆流や心室間短絡を伴う型では左室容量負荷も生じる
シャント部位と容量負荷の覚え方
左右シャントでは、短絡した血液が「肺を通って戻ってくる経路上」の心腔に容量負荷がかかる。心房レベル(ASD)では右房→右室→肺→左房の経路で、左房に戻った血液はまた右房へ抜けるので左室は含まれない。心室レベル(VSD)や大血管レベル(PDA)では、肺→左房→左室の経路となるため、左房・左室が容量負荷を受ける(VSDでは短絡が収縮期に起こり血液が直接肺動脈へ出るため、右室の容量負荷は目立たない)。
心筋肥大の形
圧負荷では壁厚が増し内腔が保たれる求心性肥大、容量負荷では内腔が拡大し壁厚は相対的に保たれる遠心性肥大となる。心エコーで壁厚と内腔径をみると区別できる。
POINT
・左室容量負荷をきたすのは、左心系の逆流性弁膜症(大動脈弁閉鎖不全症・僧帽弁閉鎖不全症)と、心室・大血管レベルの左右シャント(心室中隔欠損症・動脈管開存症・Valsalva洞動脈瘤破裂など)。 ・心房中隔欠損症は右室容量負荷であり、左室容量負荷ではない。 ・狭窄性弁膜症は上流の心腔の圧負荷(大動脈弁狭窄症→左室、僧帽弁狭窄症→左房)。 ・圧負荷は求心性肥大、容量負荷は遠心性肥大(内腔拡大)。
