CO2を下げたいなら「換気」を動かせ―人工呼吸器設定の基本原則

正解はaです

選択肢考察

1. ○a.  換気回数を増やす。

   一回換気量を変えずに換気回数を増やすと、分時換気量（一回換気量×回数）が増え、それに伴って肺胞換気量も増加する。肺胞から体外へ運び出されるCO2の量が増えるため、PaCO2は低下する。臨床では、肺を傷める過大な一回換気量を避けたい場面（急性呼吸窮迫症候群〈ARDS〉などでの肺保護換気）で、PaCO2を下げる手段としてまず換気回数の調整が行われることが多い。ただし、回数を増やしすぎると呼気時間が短くなって息を吐き切れず、肺内に空気が溜まる（エアトラッピング、auto-PEEP）ことがあり、特に閉塞性肺疾患では注意が必要である。

2. ×b.  一回換気量を減らす。

   一回換気量を減らすと分時換気量が減るだけでなく、毎回の換気のうち死腔（ガス交換に関与しない気道部分）に費やされる割合が相対的に大きくなるため、肺胞換気量はさらに大きく減少する。その結果CO2の排出が減り、PaCO2は上昇する。肺保護換気で一回換気量を制限した結果、ある程度のPaCO2上昇を許容する考え方（高二酸化炭素許容人工換気、permissive hypercapnia）もあるが、PaCO2を下げる操作ではない。

3. ×c.  吸入酸素濃度を上げる。

   吸入酸素濃度（FiO2）を上げると肺胞内の酸素分圧が上がり、PaO2は上昇する。しかしCO2の排出量は肺胞換気量で決まるため、FiO2を変えてもPaCO2は下がらない。むしろ、慢性閉塞性肺疾患（COPD）などでCO2が貯留している自発呼吸の患者に高濃度酸素を投与すると、低酸素性肺血管収縮の解除による換気血流比の悪化、ホールデン効果（酸素化されたヘモグロビンがCO2を放しやすくなる現象）、低酸素による呼吸刺激の減弱などによってPaCO2が上昇し、CO2ナルコーシスをきたすことがある。

4. ×d.  最高気道内圧を下げる。

   最高気道内圧は吸気時に気道にかかる圧の最大値である。圧を指定して換気する方式（従圧式換気）で吸気圧を下げたり、圧の上限を低く設定したりすると、肺へ送り込まれるガスの量、すなわち一回換気量が減少する。そのため肺胞換気量が減ってPaCO2は上昇する。最高気道内圧を下げることは、圧外傷（気胸など）を防ぐ目的で行われることはあるが、CO2を下げる方向の操作ではない。

5. ×e.  持続的気道陽圧法〈CPAP〉を適用する。

   持続的気道陽圧法（continuous positive airway pressure；CPAP）は、自発呼吸の吸気・呼気を通じて気道に一定の陽圧をかけ続ける方法である。主な目的は、呼気時の肺胞虚脱を防いで機能的残気量を増やし、酸素化を改善することにある（閉塞性睡眠時無呼吸では上気道の閉塞を防ぐ目的でも用いられる）。換気そのものは患者の自発呼吸に委ねられ、呼吸器が換気量を補助するわけではないため、CO2排出を増やしてPaCO2を下げる設定ではない。強制換気を行っていた患者をCPAPに切り替えれば、呼吸器による換気補助がなくなる分、自発呼吸が不十分な場合にはPaCO2はむしろ上昇しうる。