StudyMed医師国家試験

コーラ色の尿が告げる筋肉の悲鳴―横紋筋融解症の初期輸液は「Kなし等張液」で

第116回医師国家試験 A問題 第40問

国試問題にチャレンジ

第116回 A問題 第40問

15歳の男子。下肢の痛みと赤褐色尿のため家族とともに来院した。3日前に野球部の練習に参加し,炎天下での激しいトレーニング中に頭痛と下肢の脱力を認めたが飲水と休憩で改善した。2日前から両大腿前面に筋肉痛を感じながら練習を続けていた。昨晩から赤褐色尿が出現したため受診した。意識は清明。身長167cm,体重62kg。体温37.1℃。脈拍84/分,整。血圧134/62mmHg。呼吸数16/分。SpO2 98%(room air)。心音と呼吸音に異常を認めない。腰背部痛と両大腿の筋痛を認める。神経診察に異常を認めない。尿所見:色調は暗褐色,比重1.022,pH 6.5,蛋白+,潜血3+,沈渣に赤血球1~4/HPFを認める。血液所見:赤血球536万,Hb 16.0g/dL,Ht 45%,白血球9,000,血小板28万。血液生化学所見:総蛋白6.7g/dL,アルブミン4.2g/dL,AST 1,927U/L,ALT 366U/L,CK 155,150U/L(基準30~140),尿素窒素8.7mg/dL,クレアチニン0.6mg/dL,尿酸4.6mg/dL,Na 142 mEq/L,K 4.0mEq/L,Cl 105mEq/L。  最初に行う輸液の組成として適切なのはどれか。

  1. a.5%ブドウ糖液
  2. b.Na+ 154mEq/L,Cl- 154mEq/L
  3. c.Na+ 84mEq/L,K+ 20mEq/L,Cl- 66mEq/L,L-Lactate- 20mEq/L
  4. d.Na+ 84mEq/L,K+ 200mEq/L,Cl- 66mEq/L,L-Lactate- 20mEq/L
  5. e.Na+ 30mEq/L,Cl- 20mEq/L,L-Lactate- 20mEq/L

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、炎天下の部活後に出た筋肉痛と赤褐色尿から病態を見抜き、最初に入れる輸液の組成を選ぶ問題だ。注目してほしいのは、尿の潜血と沈渣の食い違い、そして桁違いのCK値。そこから「何を守るための輸液か」を考えていこう。
医学生医学生
尿が赤いので血尿かと思いましたが、沈渣の赤血球はほとんどいないんですね。
ドクタードクター
そこが第一の着眼点。試験紙の潜血反応は、ヘム蛋白のペルオキシダーゼ様活性で陽性になる。だから赤血球がいなくても、ミオグロビンやヘモグロビンが尿に出ていれば強陽性になるんだ。
医学生医学生
CBTの勉強で「潜血陽性・沈渣赤血球陰性ならミオグロビン尿かヘモグロビン尿」と覚えました。今回はCKが基準の1,000倍以上なので、ミオグロビン尿ですね。
ドクタードクター
その通り。溶血によるヘモグロビン尿なら、血漿が赤く染まり、ハプトグロビンが下がって貧血が出る。ミオグロビンは分子量が小さくすぐ尿に出るので血漿は着色しないし、CKが著しく上がる。ASTがALTより目立って高いのも、骨格筋から漏れ出たためと考えられるね。激しい運動と暑熱のあとに起きた労作性の横紋筋融解症だ。
医学生医学生
でも腎機能もカリウムも今は正常です。急いで治療しなくてもいいのでは。
ドクタードクター
そこが落とし穴だね。横紋筋融解症で怖いのは、これから起こりうる2つの合併症なんだ。1つは急性腎障害。循環血液量の減少に加えて、ミオグロビンが尿細管で円柱をつくって詰まり、ヘム鉄が尿細管を直接傷つける。もう1つは高カリウム血症。壊れた筋細胞からカリウムが流れ出し、腎障害が起これば排泄も落ちて急に上がり、致死的不整脈につながる。
医学生医学生
だから、今のうちに腎血流と尿量を確保してミオグロビンを洗い流す、ということですか。
ドクタードクター
まさにそう。そのための輸液に求められる条件は2つ。血管内にとどまりやすい等張の細胞外液であること、そしてカリウムを含まないこと。この2つを満たすのが、Na⁺もCl⁻も154mEq/Lの生理食塩液だ。
医学生医学生
5%ブドウ糖液も浸透圧は血漿と同じくらいなので、等張液として使えそうに思えました。
ドクタードクター
よくある誤解だね。ブドウ糖はすぐ代謝されるから、体内では自由水を入れたのと同じになる。自由水は細胞内外の全体に分布するので、血管内に残るのはわずか約1/12。生理食塩液なら約1/4が血管内に残る。循環を支える目的には向かないし、大量に入れれば低ナトリウム血症の危険もあるよ。
医学生医学生
ナトリウム84mEq/Lでカリウム20mEq/Lのものは、脱水補給の2号液ですよね。脱水っぽいので合いそうな気もします。
ドクタードクター
組成をよく読めているね。でも2号液は低張なので循環血液量を保つ力が生理食塩液より劣るし、何よりカリウムを含んでいる。これからカリウムが上がりうる病態でカリウムを足すのは避けるべきだ。同じ組成でカリウムが200mEq/Lのものは論外で、高濃度カリウムを急速に入れれば心停止を起こしうる。末梢からのカリウム濃度は通常40mEq/L以下が目安だよ。
医学生医学生
ナトリウム30mEq/Lのものはカリウムを含まないので安全そうですが…。
ドクタードクター
カリウムがない点はいいけれど、4号液に近い強い低張液で、成分のほとんどが自由水だ。大部分が細胞内へ移ってしまうから、大量輸液で腎血流と尿量を確保する目的には合わない。
医学生医学生
「等張で血管内に残る」と「カリウムを含まない」、両方満たすのは生理食塩液だけなんですね。救急科の実習で、クラッシュ症候群の患者さんにまず生食を全開で入れていた理由がわかりました。
ドクタードクター
いい場面を見ていたね。臨床では、早期から十分量を投与して尿量を確保しつつ、体液過剰や大量投与による高クロール性代謝性アシドーシスに注意して、電解質・血液ガス・尿量を見ながら調節する。高カリウム血症には心電図モニターをつけ、必要ならカルシウム製剤やグルコース・インスリン療法で対応するよ。
医学生医学生
尿のアルカリ化に炭酸水素ナトリウムやマンニトールを使う、と昔の教科書で読んだことがあります。
ドクタードクター
以前はよく言われたけれど、有効性は確立しておらず、ルーチンには推奨されていない。輸液をしても乏尿が続く、治療抵抗性の高カリウム血症や高度のアシドーシス、体液過剰があれば血液浄化療法を考える。もう1つ、筋の腫脹が強いときはコンパートメント症候群の合併にも注意して、筋膜切開を検討することもある。原因も運動や熱中症だけでなく、長時間の臥床、けいれん、スタチンなどの薬剤と幅広いから、問診で拾えるようにしておこう。

まとめ

激しい運動や暑熱のあとに筋痛と赤褐色尿が出現し、尿潜血が強陽性なのに沈渣赤血球が乏しく、CKが著しく上昇していれば横紋筋融解症によるミオグロビン尿を考えます。最大のリスクは急性腎障害と高カリウム血症で、受診時に腎機能やカリウムが正常でも、早期に大量輸液を開始して腎血流と尿量を確保することが治療の柱です。初期輸液には、血管内にとどまりやすい等張液で、かつカリウムを含まない生理食塩液が最も適しており、5%ブドウ糖液や低張液は循環血液量を保てず、カリウム入りの輸液は避けるべきで、高濃度カリウムの急速投与は禁忌です。尿のアルカリ化やマンニトールはルーチンには推奨されず、乏尿や治療抵抗性の高カリウム血症では血液浄化療法を検討します。輸液製剤の組成から「どこに分布し、何を補うか」を読み解く力は、救急・集中治療をはじめあらゆる臨床現場で役立ちます。

解答・解説

正解はbです

所見の整理

・15歳の男子。3日前に炎天下で激しいトレーニングをしている最中に、頭痛と下肢の脱力が出現した。飲水と休憩で改善しており、労作性の熱中症(軽症〜中等症)が先にあったと考えられる。 ・その後も両大腿前面の筋肉痛を抱えたまま練習を続け、昨晩から赤褐色尿が出ている。 ・バイタルサインは安定しており、意識は清明、体温37.1℃である。腰背部痛と両大腿の筋痛があり、神経診察に異常はない。 ・尿所見:暗褐色、潜血3+なのに、沈渣の赤血球は1〜4/HPFとほぼ正常である。試験紙の潜血反応はヘム蛋白のペルオキシダーゼ様活性で陽性になるため、赤血球が少ないのに潜血が強陽性であれば、ミオグロビン尿かヘモグロビン尿を考える。 ・血液所見:CK 155,150 U/L(基準の1,000倍以上)と著しく高く、AST 1,927 U/L が ALT 366 U/L より優位に上昇している。AST・ALT は骨格筋にも含まれるため、筋が崩壊すると血中に漏れ出る。 ・尿素窒素 8.7 mg/dL、クレアチニン 0.6 mg/dL で腎機能は今のところ保たれており、K 4.0 mEq/L で高カリウム血症もない。

診断

激しい運動と暑熱環境のあとに筋痛と褐色尿が出現し、CK が著しく高く、潜血陽性なのに赤血球を伴わない尿(ミオグロビン尿)がみられることから、労作性横紋筋融解症と診断できる。

設問の考え方

横紋筋融解症では、壊れた筋細胞からミオグロビン、カリウム、リン、尿酸、有機酸などが血中に大量に流れ出る。危険な合併症は2つある。 (1) 急性腎障害(AKI):循環血液量の減少による腎前性の要因に、ミオグロビンが尿細管で円柱をつくって詰まること、ヘム鉄が尿細管を直接傷害すること、腎血管が収縮することが重なって起こる。脱水や酸性尿があると悪化しやすい。 (2) 高カリウム血症:筋細胞内のカリウムが流れ出ることに加え、AKI になると排泄も減るため、急激に進んで致死的な不整脈を起こしうる。 したがって初期治療の柱は、できるだけ早く大量の輸液を行って循環血液量と腎血流を保ち、十分な尿量を確保してミオグロビンを洗い流すことである。そのため最初に使う輸液には、(i) 血管内にとどまりやすい等張の細胞外液であること、(ii) カリウムを含まない(または、ほとんど含まない)こと、の2条件が求められる。これを満たすのは生理食塩液(Na⁺ 154 mEq/L、Cl⁻ 154 mEq/L)である。

選択肢考察

  1. ×a.  5%ブドウ糖液

    5%ブドウ糖液は浸透圧こそ血漿とほぼ等しいが、投与されたブドウ糖はすぐに代謝されるため、体内では電解質を含まない自由水を入れたのと同じになる。自由水は細胞内外の体液全体に分布するので、血管内に残るのは投与量の約1/12にすぎず、循環血液量を増やす効果は乏しい。高ナトリウム血症(高張性脱水)の是正などに使う輸液であり、大量輸液で尿量を確保すべき横紋筋融解症の初期輸液には適さない。大量に入れれば低ナトリウム血症を起こす危険もある。

  2. ○b.  Na+ 154mEq/L,Cl- 154mEq/L

    これは生理食塩液(0.9% NaCl)の組成である。ナトリウムが主に細胞外にとどまるため、投与した液は細胞外液に分布し、血管内に残るのは約1/4である。等張液の中では循環血液量を効率よく増やせ、腎血流と尿量を保ってミオグロビンによる尿細管障害を防ぐ。カリウムを含まないので、筋崩壊によって高カリウム血症が起こりつつある状況でも、血清カリウムを上げる心配がない。横紋筋融解症の初期輸液として最も適切である。ただし大量に投与すると高クロール性代謝性アシドーシスや体液過剰を起こしうるため、電解質、血液ガス、尿量、体液量を観察しながら投与量を調節する。

  3. ×c.  Na+ 84mEq/L,K+ 20mEq/L,Cl- 66mEq/L,L-Lactate- 20mEq/L

    これは2号液(脱水補給液)にあたる組成である。ナトリウム濃度が低い低張液なので、投与した水の一部が細胞内へ移り、循環血液量を保つ効果は生理食塩液より劣る。さらにカリウムを20 mEq/L 含んでいる。筋崩壊によって血清カリウムがこれから急に上がる可能性があり、AKI になれば排泄も落ちる横紋筋融解症では、初期輸液でカリウムを補うべきではない。

  4. ×d.  Na+ 84mEq/L,K+ 200mEq/L,Cl- 66mEq/L,L-Lactate- 20mEq/L

    カリウム濃度が200 mEq/L と非常に高い。末梢から点滴する場合のカリウム濃度は通常40 mEq/L 以下とされており、このような高濃度のカリウムを急速に入れると、心停止を含む致死的な不整脈を起こす。このような組成の輸液製剤は実際には存在しない。高カリウム血症を起こしやすい横紋筋融解症では特に危険であり、どのような病態でも投与してはならない(禁忌肢)。

  5. ×e.  Na+ 30mEq/L,Cl- 20mEq/L,L-Lactate- 20mEq/L

    ナトリウムが30 mEq/L しかない、強い低張液である。4号液(術後回復液)に近い組成で、成分のほとんどが自由水にあたる。投与した液の大部分は細胞内へ移るため、循環血液量を増やす効果はほとんどない。カリウムは含まないが、大量輸液で腎血流と尿量を確保するという目的には合わない。大量に入れれば低ナトリウム血症の危険もある。

横紋筋融解症の概要

・定義:骨格筋の細胞が壊れ、筋細胞の中身(ミオグロビン、CK、カリウム、リン、尿酸など)が血中に流れ出る病態である。 ・原因:外傷・圧挫(クラッシュ症候群)、長時間同じ姿勢で動けないこと(意識障害による長時間の臥床など)、激しい運動、熱中症、けいれん重積、悪性症候群、悪性高熱症、薬剤(スタチン、フィブラート系薬剤など)、アルコール、低カリウム血症・低リン血症、感染症、遺伝性の代謝性ミオパチーなど。 ・症状:筋痛、筋力低下、筋の腫脹、褐色〜赤褐色の尿(コーラ色)。ただし、この3つがそろうのは一部の症例にとどまる。 ・検査:CK の著しい上昇(基準上限の5倍以上を目安とすることが多い)、AST・LD・アルドラーゼの上昇、尿潜血陽性なのに沈渣赤血球が少ない(ミオグロビン尿)、高カリウム血症、高リン血症、高尿酸血症。初期には損傷した筋にカルシウムが沈着するため低カルシウム血症となり、回復期には逆に高カルシウム血症になることがある。代謝性アシドーシス、播種性血管内凝固(DIC)を伴うこともある。CK が高いほど AKI のリスクは高い。

ミオグロビン尿とヘモグロビン尿の見分け方

どちらも潜血反応は陽性で、沈渣の赤血球は少ない。ヘモグロビン尿(溶血)では、血漿が赤く染まる、ハプトグロビンが下がる、LD と間接ビリルビンが上がる、貧血がある、といった所見が出る。ミオグロビン尿では CK が著しく上がり、血漿の色は変わらない。ミオグロビンは分子量が小さく(約17,000)、すぐに腎臓から排泄されるため血漿は着色しない。

治療

・大量輸液:生理食塩液などの等張の細胞外液を早期から十分に投与し、尿量を確保する(成人では200〜300 mL/時程度、または1〜3 mL/kg/時を目安とすることが多い)。体液過剰に注意する。 ・高カリウム血症への対応:カリウムを含む輸液を避ける。心電図をモニターし、カルシウム製剤、グルコース・インスリン療法、陽イオン交換樹脂などで治療する。 ・炭酸水素ナトリウムによる尿のアルカリ化やマンニトールは、有効性が確立しておらず、ルーチンには推奨されない。低カルシウム血症は、症状があるか高カリウム血症を伴う場合を除き、補正しない(回復期の高カルシウム血症を助長するため)。 ・輸液をしても乏尿が続く場合、治療に反応しない高カリウム血症、高度のアシドーシス、体液過剰がある場合は、血液浄化療法を行う。 ・コンパートメント症候群(筋区画内の圧が上がり、血流障害と神経障害を起こす)を合併したときは、筋膜切開を検討する。

主な輸液製剤の組成(代表例)

・生理食塩液:Na⁺ 154、Cl⁻ 154 mEq/L(K⁺ を含まない) ・乳酸リンゲル液:Na⁺ 130、K⁺ 4、Ca²⁺ 3、Cl⁻ 109、乳酸⁻ 28 mEq/L ・1号液(開始液):K⁺ を含まない低張液(Na⁺ 90 mEq/L 前後) ・2号液(脱水補給液):Na⁺ 84、K⁺ 20、Cl⁻ 66、乳酸⁻ 20 mEq/L など(選択肢cに該当) ・3号液(維持液):Na⁺ 35、K⁺ 20、Cl⁻ 35、乳酸⁻ 20 mEq/L など ・4号液(術後回復液):Na⁺ 30、Cl⁻ 20、乳酸⁻ 10〜20 mEq/L など(K⁺ を含まない。選択肢eに近い) ナトリウム濃度が低い輸液ほど、成分に占める自由水の割合が大きく、血管内にとどまる量は少ない。

POINT

・激しい運動・暑熱のあとの筋痛+褐色尿+CK の著増=横紋筋融解症。 ・尿潜血が強陽性なのに沈渣赤血球がほとんどない場合は、ミオグロビン尿(またはヘモグロビン尿)を考える。 ・主な合併症は急性腎障害と高カリウム血症。 ・初期輸液は、カリウムを含まない等張の細胞外液(生理食塩液)を早期から大量に投与し、尿量を確保する。 ・5%ブドウ糖液や低張の維持液は循環血液量を保てない。カリウム入りの輸液は避ける。高濃度カリウムの急速投与は禁忌。

※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。