StudyMed医師国家試験

食べても痩せていく肺―COPDの栄養障害は「消費が多すぎる」ことから始まる

第112回医師国家試験 C問題 第32問

国試問題にチャレンジ

第112回 C問題 第32問

75歳の男性。労作時の呼吸困難と体重減少とを主訴に来院した。5年前から労作時の呼吸困難を自覚していたが徐々に増強し,体重も半年前と比較して8kg減少したため心配になり来院した。7年前に肺炎で入院治療を受けている。喫煙は30本/日を50年間。意識は清明。身長162cm,体重39kg。体温36.5℃。脈拍96/分,整。血圧140/70mmHg。呼吸数24/分。SpO2 91%(room air)。心音はⅠ音とⅡ音の減弱を認めるが心雑音は認めない。呼吸音は減弱している。腹部は平坦,軟で,肝・脾を触知しない。血液所見:赤血球435万,Hb 13.7g/dL,Ht 41%,白血球7,200,血小板19万。血液生化学所見:総蛋白6.4g/dL,アルブミン3.4g/dL。CRP 0.4mg/dL。動脈血ガス分析(room air):pH 7.42,PaCO2 47 Torr,PaO2 62 Torr,HCO3- 28mEq/L。呼吸機能所見:%VC 78%,FEV1% 42%。胸部エックス線写真(A)と胸部CT(B)とを別に示す。  この疾患について誤っているのはどれか。

第112回 C問題 第32問の問題画像
  1. a.除脂肪体重は予後と関連する。
  2. b.高蛋白・高エネルギー食が望ましい。
  3. c.脂質の割合が高い栄養素配分が基本である。
  4. d.安静時エネルギー消費量は予測値より低下する。
  5. e.食事に伴う呼吸困難が食事摂取量減少の一因となる。

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、長年の喫煙歴がある高齢男性の労作時呼吸困難と体重減少から、病気の正体を見抜き、その栄養管理を考える問題だ。まず診断を固め、そのうえで「なぜこの病気で痩せるのか」というメカニズムを押さえると、選択肢の正誤が自然に見えてくるよ。画像と呼吸機能から、どんな病気を考えるかな。
医学生医学生
1秒率が70%を大きく下回っているので閉塞性換気障害ですね。重喫煙歴もあるので、COPDだと思います。
ドクタードクター
その通り。胸部エックス線写真では肺が過膨張して横隔膜が平低化し、心臓が細長く見える滴状心になっている。胸部CTでは両肺に低吸収域、つまり肺胞壁が壊れてできた気腫性変化が広がっている。気腫型のCOPDだね。心音が遠く聞こえるのも、膨らんだ肺が心臓と胸壁の間に入り込むからなんだ。
医学生医学生
呼吸器内科の実習で、聴診しても心音がほとんど聞こえない患者さんがいて驚きました。あれも過膨張のせいだったんですね。
ドクタードクター
そうだね。血液ガスも見ておこう。PaCO2が軽度高値で、HCO3-が上がってpHは正常域に保たれている。これは慢性的なCO2貯留を腎が代償している状態だ。この「CO2がたまりやすい」という点が、あとで栄養素の配分の話につながってくる。
医学生医学生
体重減少も気になります。高齢の重喫煙者で8kgも減っていると、肺癌をまず心配してしまいました。
ドクタードクター
その発想は臨床的にはとても大事だよ。ただ今回は腫瘤影も炎症反応の上昇もなく、COPDの進行に伴う栄養障害として説明できる。気腫型COPDではやせが非常に多く、特に日本人患者でその傾向が強いんだ。では本題。この問題は誤っているものを選ぶ形式だ。COPDで痩せる理由を、エネルギーの出入りで考えるとどうなる?
医学生医学生
呼吸が苦しくてあまり動けないので、エネルギー消費は減りそうに思えます。だから安静時エネルギー消費量が低下する、というのは正しく見えてしまいました。
ドクタードクター
そこがまさに出題者の狙いだね。実は逆で、COPDでは安静時エネルギー消費量は予測値よりも増加する。気道が狭く肺も過膨張しているから、ただ息をするだけで呼吸筋が大量のエネルギーを使う。さらに全身性の炎症で炎症性サイトカインが増え、代謝が亢進している。予測値の1.2〜1.4倍程度になるとされているよ。
医学生医学生
じっとしていても、マラソンの途中のように呼吸筋が働き続けているということですか。
ドクタードクター
いいイメージだね。だから安静時エネルギー消費量が低下するという記述が誤りで、これが正解になる。消費が増えているのに摂取が減る、このアンバランスが体重減少の本体なんだ。では摂取が減る理由は何だと思う?
医学生医学生
食事中に息苦しくなるからでしょうか。食べながらだと呼吸がしにくそうです。
ドクタードクター
その通り。咀嚼や嚥下の間は呼吸が制限されるうえ、胃が膨らむと、もともと平低化して動きの悪い横隔膜がさらに押し上げられて息苦しさが増す。過膨張した肺で胃が圧迫されて早く満腹になる、という面もある。だから食事に伴う呼吸困難が摂取量減少の一因になるという記述は正しい。
医学生医学生
除脂肪体重が予後と関連する、というのはどう考えればいいですか。体重全体ではなく筋肉の量という意味ですよね。
ドクタードクター
そう、除脂肪体重は主に筋肉量を反映する。これが減ると呼吸筋も四肢の骨格筋も弱って、運動耐容能が落ち、増悪したときの転帰も悪くなる。COPDでは体重減少や除脂肪体重の減少は、気流閉塞の程度とは独立した予後不良因子とされているから、これも正しい記述だ。
医学生医学生
だとすると、食事は高蛋白・高エネルギーにして、消費に追いつかせるのが基本ということですね。
ドクタードクター
その通り。蛋白源としては筋蛋白の合成を促す分岐鎖アミノ酸を多く含むものが勧められる。最後に脂質の割合が高い栄養素配分について。生化学で習った呼吸商を思い出してみて。
医学生医学生
消費したO2に対する産生CO2の比ですね。炭水化物が1.0で、脂質が0.7くらいだったと思います。
ドクタードクター
よく覚えているね。蛋白質は約0.8だ。脂質は同じ酸素消費でつくるCO2が最も少ないから、CO2がたまりやすい患者では換気の負担を減らせる。しかも1gあたり約9kcalとエネルギー密度が高く、少ない量で効率よくエネルギーを補える。だから脂質比率の高い配分は正しい記述として扱われる。ただし近年は、栄養素の比率よりも総エネルギー量をしっかり確保することのほうが重要と考えられていて、脂質比率を高める配分は特に高二酸化炭素血症のある人で意味が大きい、と理解しておくといい。
医学生医学生
臨床で実際に食べてもらうための工夫はありますか。
ドクタードクター
1回量を減らして回数を増やす分食、エネルギー密度の高い食品や経口栄養補助食品の利用、食事中や食後の酸素吸入などがある。評価には体重やBMI、%理想体重、生体電気インピーダンス法による除脂肪体重、血清アルブミンなどを使う。そして大事なのは、栄養療法は運動療法と組み合わせると効果が高まることだ。食べるだけでは筋肉は戻りにくく、呼吸リハビリテーションで動かしてはじめて筋肉として身についていく。
医学生医学生
COPDは肺だけの病気ではなく、全身の病気として診る必要があるということですね。
ドクタードクター
まさにそう。栄養障害や骨格筋機能障害のほか、心血管疾患、骨粗鬆症、抑うつ、肺癌なども合併しやすい。吸入薬を処方して終わりではなく、体重の推移や食事の様子まで気にかけることが、予後を左右するんだ。

まとめ

長期の重喫煙歴、閉塞性換気障害、肺の過膨張と気腫性変化を示す画像からは気腫型COPDが考えられ、高度のやせはその進行に伴う栄養障害として理解できます。COPDでは呼吸仕事量の増大と全身性炎症によって安静時エネルギー消費量は予測値より増加し、一方で食事に伴う呼吸困難や早期満腹感により摂取量は減少するため、このエネルギー収支の不均衡が体重減少の主因となります。除脂肪体重の減少は気流閉塞の程度とは独立した予後不良因子であり、高エネルギー・高蛋白食(分岐鎖アミノ酸を含む)を基本に、CO2貯留がある場合は呼吸商の低い脂質の比率を高める配分が考慮されます。分食や経口栄養補助食品を活用し、運動療法と組み合わせることで効果が高まります。COPDを全身性疾患として捉え、栄養状態まで含めて管理する視点は、呼吸器診療の基本として重要です。

解答・解説

正解はdです

所見の整理

・75歳男性。5年来徐々に増強する労作時呼吸困難と、半年で8kgの体重減少。 ・喫煙は30本/日×50年(ブリンクマン指数1,500、パックイヤー75)の重喫煙者。 ・身長162cm、体重39kgで、BMIは約14.9と高度のやせである。 ・呼吸数24/分、SpO2 91%。呼吸音の減弱と、心音(Ⅰ音・Ⅱ音)の減弱がある。過膨張した肺が心臓と胸壁の間に入り込むため、心音が遠く聞こえる。 ・血液検査では貧血や炎症反応の上昇はなく、アルブミンは3.4g/dLと軽度低下。 ・動脈血ガス: PaO2 62Torrと低酸素血症、PaCO2 47Torrと軽度の高二酸化炭素血症があり、HCO3-が28mEq/Lに上昇してpHは7.42と正常域に保たれている。慢性的なCO2貯留に対して腎で代償された状態と考えられる。 ・呼吸機能: FEV1%(1秒率)42%と70%未満で、閉塞性換気障害がある。%VCは78%と軽度低下。 ・画像: 胸部エックス線写真で肺の過膨張、横隔膜の平低化、心陰影の狭小化(滴状心)がみられ、胸部CTでは両肺に低吸収域(気腫性変化)が広がっている。

診断

長期の重喫煙歴、慢性進行性の労作時呼吸困難、気管支拡張薬投与前後の確認は記載されていないものの著明な閉塞性換気障害、画像上の気腫性変化から、気腫型の慢性閉塞性肺疾患(COPD)と診断できる。感染や悪性腫瘍を疑わせる所見(炎症反応上昇、腫瘤影)はなく、体重減少はCOPDの進行に伴う栄養障害によるものと考えられる。

設問へのアプローチ

本問はCOPDの栄養障害と栄養療法についての理解を問う「誤っているもの」を選ぶ問題である。COPD、特に気腫型では体重減少・筋肉量の減少がよくみられる。その主な原因は、呼吸に余分なエネルギーを使うことによるエネルギー消費の増大(安静時エネルギー消費量の増加)と、食事時の呼吸困難や早期の満腹感などによる摂取量の低下、さらに全身性炎症による異化亢進である。このエネルギー収支の不均衡を念頭に置けば、各選択肢の正誤を判断できる。

選択肢考察

  1. ×a.  除脂肪体重は予後と関連する。

    正しい記述である。除脂肪体重(体重から脂肪組織の重量を除いたもので、主に筋肉量を反映する)が減少すると、呼吸筋や四肢骨格筋の筋力が低下し、運動耐容能の低下、呼吸不全の悪化、増悪時の転帰不良につながる。COPDでは体重減少・BMI低値と同様に、除脂肪体重の減少は気流閉塞の程度とは独立した予後不良因子とされている。

  2. ×b.  高蛋白・高エネルギー食が望ましい。

    正しい記述である。COPDではエネルギー消費が増大し、筋蛋白の分解も亢進しているため、エネルギー不足を補い筋肉量を維持する目的で高エネルギー・高蛋白の食事が推奨される。蛋白源としては、筋蛋白の合成を促す分岐鎖アミノ酸(BCAA)を多く含む食品が勧められる。通常の食事で不足する場合は経口栄養補助食品を併用する。

  3. ×c.  脂質の割合が高い栄養素配分が基本である。

    正しい記述として扱われる。栄養素が代謝されるときの呼吸商(産生CO2/消費O2)は、炭水化物が1.0、蛋白質が約0.8、脂質が約0.7であり、脂質は同じ酸素消費で産生されるCO2が最も少ない。炭水化物を多く摂るとCO2産生が増えて換気の負担が増し、高二酸化炭素血症を悪化させうるため、特にCO2が貯留しやすい患者では脂質の比率を高めた配分が勧められる。また脂質は1gあたり約9kcalとエネルギー密度が高く、食事量が少なくても効率よくエネルギーを補給できる利点もある。

  4. ○d.  安静時エネルギー消費量は予測値より低下する。

    誤った記述であり、本問の正解である。COPDでは気道閉塞と肺の過膨張により呼吸仕事量が増え、呼吸筋の酸素消費が大きくなる。さらに全身性炎症(炎症性サイトカインの増加)による代謝亢進も加わり、安静時エネルギー消費量は予測値(Harris-Benedict式などで計算される基礎エネルギー消費量)よりもむしろ増加し、およそ予測値の1.2〜1.4倍程度になるとされる。このエネルギー消費の増大が摂取不足と重なることが、体重減少・栄養障害の主因となる。

  5. ×e.  食事に伴う呼吸困難が食事摂取量減少の一因となる。

    正しい記述である。咀嚼・嚥下の間は呼吸が制限されるうえ、食事で胃が膨らむと横隔膜が押し上げられ、もともと平低化して動きの悪い横隔膜の運動がさらに妨げられて呼吸困難が強まる。また肺の過膨張で胃が圧迫されるため早く満腹感が生じやすい。これらにより食事摂取量が減少するため、1回量を減らして回数を増やす(分食)、エネルギー密度の高い食品を選ぶ、食事中や食後に酸素を使用するなどの工夫が行われる。

COPDの診断

長期の喫煙などの有害物質の吸入を背景に、気管支拡張薬吸入後のスパイロメトリーで1秒率(FEV1/FVC)が70%未満となり、他の気流閉塞をきたす疾患を除外して診断する。病期は予測1秒量に対する比率(%FEV1)で分類する(Ⅰ期: 80%以上、Ⅱ期: 50〜80%未満、Ⅲ期: 30〜50%未満、Ⅳ期: 30%未満)。本問では%FEV1は示されていない。

COPDの画像所見

胸部エックス線写真: 肺野の透過性亢進、肺の過膨張(肋間腔の開大、横隔膜の平低化・低位)、滴状心、胸骨後腔の拡大。胸部CT: 低吸収域(LAA)として気腫性病変が描出される。

COPDと栄養障害

・気腫型COPDでは体重減少が多く、日本人患者では特にやせの割合が高い。 ・体重減少(特に除脂肪体重の減少)は気流閉塞の程度と独立した予後因子である。 ・原因: 呼吸仕事量の増大による安静時エネルギー消費量の増加、全身性炎症による異化亢進、食事時の呼吸困難・早期満腹感による摂取量低下、加齢や抑うつなど。 ・評価: 体重・BMI(%理想体重)、除脂肪体重(生体電気インピーダンス法など)、血清アルブミン・トランスサイレチンなど。 ・介入: %理想体重90%未満では栄養障害として栄養療法を考慮し、80%未満では積極的な栄養補給療法の適応とされる。高エネルギー・高蛋白食(BCAAを含む)、分食、経口栄養補助食品、呼吸リハビリテーション(運動療法)との併用が効果的である。

呼吸商と栄養素

炭水化物1.0、蛋白質約0.8、脂質約0.7。呼吸商が高い栄養素ほど同じエネルギー産生に対するCO2の産生量が多く、換気の負担が増える。ただし、近年は総エネルギー量を十分に確保することの方が重要と考えられており、脂質の比率を高める配分は特に高二酸化炭素血症のある患者で考慮される。

COPDの全身性併存症

栄養障害・骨格筋機能障害のほか、心血管疾患、骨粗鬆症、抑うつ・不安、糖尿病、肺癌などを合併しやすく、全身性疾患として管理する。

POINT

・COPDでは呼吸仕事量の増大と全身性炎症のため、安静時エネルギー消費量は予測値より増加する。 ・体重減少、特に除脂肪体重の減少は予後不良因子である。 ・栄養療法は高エネルギー・高蛋白食(BCAAを含む)が基本で、CO2産生を抑える目的で脂質比率を高める(呼吸商: 炭水化物1.0、蛋白質0.8、脂質0.7)。 ・食事中の呼吸困難や早期満腹感で摂取量が減るため、分食やエネルギー密度の高い食品を用いる。 ・栄養療法は運動療法と組み合わせると効果的である。

※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。