狭い扉の向こうで空回りする左室―僧帽弁狭窄症だけが前負荷を下げる理由
第115回医師国家試験 B問題 第19問
国試問題にチャレンジ
左室にかかる前負荷が低下するのはどれか。
- a.僧帽弁狭窄症
- b.大動脈弁狭窄症
- c.三尖弁閉鎖不全症
- d.僧帽弁閉鎖不全症
- e.大動脈弁閉鎖不全症
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まとめ
前負荷は拡張末期に心室にたまる血液量（左室拡張末期容積）で表される負荷であり、左室の前負荷は拡張期に左室へ流れ込む血液量で決まります。僧帽弁狭窄症では左房から左室への流入が妨げられるため、左房に圧負荷がかかる一方で左室は十分に充満せず、前負荷が低下して左室の拡大や肥大はみられません。大動脈弁狭窄症は左室の圧負荷（後負荷増大）で求心性肥大、僧帽弁閉鎖不全症と大動脈弁閉鎖不全症は左室の容量負荷（前負荷増大）で遠心性拡大、三尖弁閉鎖不全症は右心系の容量負荷です。「狭窄は上流に圧負荷、逆流は容量負荷」という原則で血液の流れを追えば、各弁膜症の病態・画像所見・症状を丸暗記せずに導くことができます。頻脈や心房細動で症状が悪化する僧帽弁狭窄症のように、負荷の理解は治療方針の判断にも直結します。
解答・解説
正解はaです
弁膜症によって左室にかかる負荷がどのように変化するかを問う問題である。
前負荷と後負荷
・前負荷：心室が収縮を始める直前（拡張末期）に心室にかかっている負荷、すなわち拡張末期に心室内にたまっている血液の量（左室拡張末期容積）で表される。直接測定しにくいため、臨床では左室拡張末期圧や、それを近似する肺動脈楔入圧で評価することが多い。Frank-Starlingの法則により、生理的範囲では前負荷が大きいほど1回拍出量は増える。 ・後負荷：心室が収縮して血液を送り出すときに逆らわなければならない抵抗（駆出に対する負荷）であり、大動脈弁の狭窄や体血管抵抗の上昇で増大する。
考え方
左室の前負荷は「拡張期に左室へ流れ込む血液の量」で決まる。拡張期に左室へ入る血液は、左房から僧帽弁を通る流入血が基本であり、病的には大動脈からの逆流（大動脈弁閉鎖不全症）や、収縮期に左房へ逆流した血液が次の拡張期に戻ってくる分（僧帽弁閉鎖不全症）が加わる。 各弁膜症について、①どの心腔に圧負荷・容量負荷がかかるか、②左室への流入量が増えるか減るか、を整理すると、左室への流入そのものが妨げられる僧帽弁狭窄症だけが左室の前負荷を低下させることが分かる。
選択肢考察
- ○a. 僧帽弁狭窄症
正しい。僧帽弁口が狭くなると、拡張期に左房から左室へ血液が流れ込みにくくなる。その結果、左房には圧負荷がかかって左房圧が上昇し（左房拡大、心房細動、肺うっ血、さらに肺高血圧と右心負荷へと進む）、一方で左室の充満は不十分となり、左室拡張末期容積・拡張末期圧は正常〜低下する。すなわち左室の前負荷は低下し、1回拍出量・心拍出量が減少する。左室自体は負荷を受けないため、左室の拡大や肥大はみられないのが特徴である。頻脈になると拡張期が短縮して左室充満がさらに減るため、症状が悪化しやすい。
- ×b. 大動脈弁狭窄症
誤り。大動脈弁口が狭くなると、左室は収縮期に高い圧を発生させなければ血液を駆出できない。すなわち左室に圧負荷（後負荷の増大）がかかり、左室収縮期圧が上昇して、代償的に求心性の左室肥大が生じる。左室への流入は妨げられないため、前負荷が低下するわけではない。左室肥大で心室が硬くなると拡張障害により左室拡張末期圧は上昇しうるが、拡張末期容積が大きく増えることはない。
- ×c. 三尖弁閉鎖不全症
誤り。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する。逆流した血液は次の拡張期に再び右室へ流入するため、右房と右室に容量負荷（右室の前負荷増大）がかかり、頸静脈怒張、肝腫大、下腿浮腫などの右心不全症状をきたす。主に右心系の負荷であり、左室の前負荷を低下させる代表的な病態ではない。多くは左心系疾患による肺高血圧に続発する二次性（機能性）である。
- ×d. 僧帽弁閉鎖不全症
誤り。僧帽弁閉鎖不全症では、収縮期に左室から左房へ血液が逆流する。逆流した血液は拡張期に肺静脈からの血液とともに左室へ戻るため、左室の拡張末期容積は増大する。すなわち左房と左室に容量負荷がかかり、左室の前負荷は増大する。慢性例では左房拡大と遠心性の左室拡大がみられる。
- ×e. 大動脈弁閉鎖不全症
誤り。大動脈弁閉鎖不全症では、拡張期に大動脈から左室へ血液が逆流する。左室には左房からの通常の流入に逆流量が上乗せされるため、拡張末期容積が増大し、左室の前負荷（容量負荷）は増大する。1回拍出量が増えるため収縮期血圧は上昇し、逆流により拡張期血圧は低下して脈圧が大きくなる。左室は遠心性に拡大する（収縮期の駆出量が多いため後負荷も増える）。
主な弁膜症と負荷の種類
・僧帽弁狭窄症：左房の圧負荷。左室は負荷を受けず前負荷は低下。左房拡大、心房細動、肺うっ血、肺高血圧から右心負荷へ。多くはリウマチ熱の後遺症。 ・僧帽弁閉鎖不全症：左房と左室の容量負荷（左室前負荷増大）。 ・大動脈弁狭窄症：左室の圧負荷（後負荷増大）→求心性肥大。狭心痛、失神、心不全が三大症状。 ・大動脈弁閉鎖不全症：左室の容量負荷（前負荷増大）に加え、1回拍出量増大による後負荷増大も伴う→遠心性肥大。脈圧の増大。 ・三尖弁閉鎖不全症：右房と右室の容量負荷。 ・肺動脈弁狭窄症：右室の圧負荷。
負荷の原則
・狭窄：狭窄弁の上流の心腔に圧負荷がかかる（房室弁の狭窄なら心房、半月弁の狭窄なら心室）。房室弁の狭窄では下流の心室への流入が減る。 ・閉鎖不全（逆流）：逆流を受ける心腔と、逆流血を再び送り出す心腔に容量負荷がかかる。 ・圧負荷では求心性肥大（壁が厚くなり内腔は保たれる）、容量負荷では遠心性肥大（内腔が拡大する）が生じる。
前負荷を規定する主な因子
循環血液量、静脈還流量、心房収縮（心房細動で失われると前負荷が減少）、拡張期の長さ（頻脈で短縮）、心室のコンプライアンス。
POINT
・前負荷＝拡張末期に心室にかかる容量負荷（左室拡張末期容積、臨床的には左室拡張末期圧で評価）。後負荷＝駆出に対する抵抗。 ・僧帽弁狭窄症では左室への流入が障害され、左室の前負荷は低下する（左房は圧負荷）。 ・僧帽弁閉鎖不全症、大動脈弁閉鎖不全症は左室の容量負荷（前負荷増大）。 ・大動脈弁狭窄症は左室の圧負荷（後負荷増大）。 ・三尖弁閉鎖不全症は右心系の容量負荷。