インスリンより先に「水」を―糖尿病性ケトアシドーシス初期治療の鉄則
第106回医師国家試験 I問題 第60問
国試問題にチャレンジ
23歳の女性。全身倦怠感を主訴に来院した。2週前から著明な口渇，多飲および多尿をきたした。数日前から全身倦怠感が出現し，改善しないため受診した。意識は清明。身長158 cm，体重45 kg。体温36.7℃。脈拍116/分，整。血圧92/64 mmHg。呼吸数28/分。SpO2 98％（room air）。皮膚のツルゴールは低下している。尿ケトン体3＋。血液生化学所見：随時血糖385 mg/dL，HbA1c 10.4％（基準4.3～5.8），尿素窒素30 mg/dL，クレアチニン1.3 mg/dL，Na 133 mEq/L，K 4.9 mEq/L，Cl 96 mEq/L。動脈血ガス分析（自発呼吸，room air）：pH 7.26，PaCO2 16 Torr，PaO2 105 Torr，HCO3− 7 mEq/L。 現時点の対応として適切なのはどれか。
- a.生理食塩液の輸液
- b.スルホニル尿素薬の投与
- c.重炭酸ナトリウムの静注
- d.遅効型インスリンの皮下注
- e.速効型インスリンの大量急速静注
対話形式の解説
ドクター
医学生ドクター医学生ドクター医学生ドクター医学生ドクター医学生ドクター医学生ドクター医学生ドクター医学生ドクター医学生ドクター医学生ドクター医学生ドクターまとめ
高血糖、尿ケトン体陽性、アニオンギャップ開大性代謝性アシドーシスがそろえば糖尿病性ケトアシドーシス（DKA）と診断でき、若年のやせ型患者では1型糖尿病の発症を考えます。DKAでは浸透圧利尿による高度の脱水があるため、初期治療の第一歩は生理食塩液の輸液であり、並行して速効型インスリンを少量持続静注します。速効型インスリンの大量急速静注は脳浮腫や低カリウム血症を招き、持効型の皮下注やスルホニル尿素薬は急性期治療に適さず、重炭酸ナトリウムはpH 6.9〜7.0未満の高度アシドーシスに限って考慮します。血清カリウムは初診時に正常〜高値でも体内総量は欠乏しているため、治療開始後は早めの補充が必要です。「水→インスリン→カリウム」の順序と、急ぎすぎない補正という原則は、救急外来や病棟で代謝緊急症に対応するうえで欠かせない知識です。
解答・解説
正解はaです
所見の整理
・23歳の若年女性。2週間の経過で著明な口渇・多飲・多尿が出現し、数日前から全身倦怠感が加わった。これは高血糖による浸透圧利尿（尿に糖が大量に出るため水も一緒に失われる状態）と、それに伴う脱水の典型的な経過である。 ・脈拍116/分の頻脈、血圧92/64 mmHgと低め、皮膚ツルゴール（皮膚をつまんだときの戻り具合）の低下、BUN/Cr比の上昇（30/1.3≒23）は、いずれも循環血漿量の減少（脱水）を示す。 ・呼吸数28/分の頻呼吸はKussmaul大呼吸（代謝性アシドーシスを呼吸で代償しようとする深く速い呼吸）を反映している。 ・随時血糖385 mg/dL、HbA1c 10.4％で糖尿病型であり、HbA1cの高さから高血糖は少なくとも1～2か月以上続いていたと推定される。 ・尿ケトン体3＋。動脈血ガスではpH 7.26（酸血症）、HCO3− 7 mEq/Lと著明に低下、PaCO2 16 Torrと呼吸性代償が働いている。アニオンギャップ（AG）＝Na−（Cl＋HCO3−）＝133−（96＋7）＝30 mEq/Lと開大しており（基準およそ12±2）、ケトン体（βヒドロキシ酪酸、アセト酢酸）という測定されない陰イオンの蓄積によるAG開大性代謝性アシドーシスである。
診断
高血糖、ケトーシス、AG開大性代謝性アシドーシスの3つがそろい、糖尿病性ケトアシドーシス（DKA：diabetic ketoacidosis）と診断できる。若年で肥満がなく（BMI約18）、清涼飲料水多飲などの誘因もないまま短期間でDKAに至っていることから、1型糖尿病の新規発症が最も考えられる。
設問の考え方
DKAの初期治療の柱は、(1)大量の輸液による脱水の補正、(2)速効型インスリンの少量持続静注、(3)カリウムなど電解質の補正、の3つである。なかでも最初に行うべきは生理食塩液による細胞外液の補充である。脱水が是正されれば腎血流が回復して糖の尿中排泄が進み、それだけでも血糖はある程度低下する。また循環が不十分な状態でインスリンだけを投与すると、糖とともに水やカリウムが細胞内へ移動して循環不全や低カリウム血症を悪化させかねない。したがって「現時点の対応」としては生理食塩液の輸液が適切である。
選択肢考察
- ○a. 生理食塩液の輸液
DKAでは浸透圧利尿と嘔吐などにより体内の水分が数リットル規模で失われていることが多く、治療の第一歩は等張の生理食塩液による細胞外液量の回復である。成人では最初の1時間に500～1,000 mL程度を目安に急速に投与し、その後は循環動態・尿量・血清Na値をみながら速度と組成を調整する。脱水の補正は腎血流を回復させて尿糖排泄を促し、血糖を下げる効果もある。輸液開始と並行して速効型インスリンの持続静注を行い、血糖が250～300 mg/dL程度まで下がったらブドウ糖を含む輸液に切り替えてケトアシドーシスが改善するまでインスリンを継続する。
- ×b. スルホニル尿素薬の投与
スルホニル尿素（SU）薬は膵β細胞に作用してインスリン分泌を促す経口薬であり、インスリン分泌能が保たれている2型糖尿病の慢性期に用いられる。本例は1型糖尿病発症によるインスリンの絶対的欠乏が病態の本質であり、β細胞に分泌余力がないためSU薬は効果が期待できない。さらにDKAは急性の代謝緊急症であり、経口血糖降下薬の出番はない。DKAではインスリン自体を補充する必要がある。
- ×c. 重炭酸ナトリウムの静注
DKAのアシドーシスはケトン体の産生過剰が原因であり、輸液とインスリンでケトン体産生が止まれば、ケトン体が代謝されて重炭酸が再生され自然に改善する。重炭酸ナトリウムで急速にpHを補正すると、(1)酸素解離曲線が左方移動してヘモグロビンが酸素を放しにくくなり組織の酸素供給が低下する、(2)CO2が生じて髄液（中枢神経系）の逆説的アシドーシスを招く、(3)低カリウム血症を助長する、(4)回復期にアルカローシスへ傾く、などの害がある。そのため投与はpH 6.9～7.0未満といった極めて高度のアシドーシスに限って考慮する。本例のpH 7.26は適応とならない。
- ×d. 遅効型インスリンの皮下注
持効型（遅効型）インスリンは効果の立ち上がりが遅く、長時間にわたり基礎分泌を補うための製剤であり、急速かつ細かな用量調節が必要なDKAの急性期治療には向かない。加えて高度の脱水や末梢循環不全がある状態では皮下からの吸収が不安定で、効果が予測できない。DKA急性期は速効型インスリンを静脈内に持続投与し、血糖やケトン体の推移を見ながら投与量を調整する。持効型インスリンの皮下注は、病態が安定し経口摂取が可能になって皮下注射による強化インスリン療法へ移行する段階で用いる。
- ×e. 速効型インスリンの大量急速静注
DKAで用いるのは速効型インスリンであるが、投与法は少量持続静注（目安として0.1単位/kg/時程度）であり、大量を急速に静注することはしない。急激に血糖を下げると血漿浸透圧が急低下し、細胞内（特に脳）へ水が移動して脳浮腫を起こす危険がある（小児・若年者で特に注意）。また大量のインスリンはカリウムを急速に細胞内へ移動させ、重篤な低カリウム血症と不整脈を招く。血糖の低下速度は1時間あたり50～100 mg/dL程度を目安とする。
DKAの病態
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・コルチゾールなどインスリン拮抗ホルモンの過剰が加わって起こる。糖が細胞に取り込まれず肝での糖新生が亢進して高血糖となり、浸透圧利尿で水と電解質（Na、K、リン）を失う。同時に脂肪分解が進み、遊離脂肪酸が肝でケトン体（アセト酢酸、βヒドロキシ酪酸）に変換されてAG開大性代謝性アシドーシスを起こす。症状は口渇・多飲・多尿、体重減少、悪心・嘔吐・腹痛、Kussmaul大呼吸、呼気のアセトン臭（果物様の甘い臭い）、意識障害など。
誘因
1型糖尿病の発症時、1型糖尿病患者のインスリン自己中断、シックデイ（感染・発熱・食欲不振時）の不適切なインスリン減量・中止が主である。2型糖尿病でも清涼飲料水の大量摂取（いわゆるペットボトル症候群）で起こりうる。SGLT2阻害薬使用中には血糖があまり高くないのにケトアシドーシスを来す「正常血糖DKA」があり注意を要する。
治療の要点
・輸液：まず生理食塩液で脱水を補正。その後、血清Na値に応じて輸液を調整する。 ・インスリン：速効型インスリンを少量持続静注。血糖が250～300 mg/dL前後に低下したらブドウ糖加輸液を併用し、ケトアシドーシスが消失するまでインスリンを続ける（血糖だけでなくアシドーシスの改善が治療の目標）。 ・カリウム：DKAでは体内総カリウムは欠乏しているが、アシドーシスとインスリン欠乏によりKが細胞外へ移動するため、初診時の血清K値は正常～高値にみえることが多い（本例K 4.9 mEq/L）。輸液・インスリン開始後は急速に低下するため、尿量を確認したうえで早めにK補充を行う。初診時に低Kであればインスリン開始前にK補正を優先する。 ・重炭酸：pH 6.9～7.0未満の高度アシドーシス以外では原則使用しない。 ・誘因（感染症など）の検索と治療を並行して行う。
高浸透圧高血糖状態（HHS）との対比
HHSは主に高齢の2型糖尿病患者に起こり、血糖は600 mg/dL以上と著明に高く、血漿浸透圧が高度に上昇するが、ケトアシドーシスは目立たない（pH 7.3以上）。治療はDKAと同様に輸液が中心である。
1型糖尿病の診断とその後
本例のような若年発症のDKAでは、状態が安定した後に内因性インスリン分泌能（血中・尿中Cペプチド、グルカゴン負荷試験など）と膵島関連自己抗体（GAD抗体、IA-2抗体、インスリン自己抗体、ZnT8抗体など）を評価する。劇症1型糖尿病は数日で発症するため高血糖の割にHbA1cが低い（初診時随時血糖288 mg/dL以上でHbA1c 8.7％未満）のが特徴で、自己抗体は通常陰性、膵外分泌酵素の上昇を伴う。本例はHbA1c 10.4％と高く、発症まで一定の期間があったことを示し、劇症1型糖尿病は考えにくい。
POINT
・高血糖＋ケトン体陽性＋AG開大性代謝性アシドーシス＝DKA。 ・DKA治療の第一歩は生理食塩液の大量輸液による脱水補正。 ・インスリンは速効型を少量持続静注（大量急速静注や持効型皮下注はしない）。 ・急激な血糖・浸透圧低下は脳浮腫の原因となる。 ・初診時の血清Kは見かけ上正常～高値でも体内総Kは欠乏しており、治療開始後に低K血症になるため補充が必要。 ・重炭酸Naは極めて高度なアシドーシス（pH 6.9～7.0未満）に限って考慮する。 ・SU薬などの経口薬はDKAの治療にならない。