StudyMed医師国家試験

足りない208kcalを点滴で埋める―新生児術後の静脈栄養を一歩ずつ計算する

第116回医師国家試験 C問題 第75問

国試問題にチャレンジ

第116回 C問題 第75問

日齢10の男児。生後3日目に腸回転異常症の手術を行い,術後は中心静脈栄養を行っていた。排便を認めたため,術後5日目から人工乳の哺乳を始め,中心静脈栄養を漸減していた。現在の体重は3,200g。人工乳は1回量20mLを8回投与している。中心静脈栄養製剤の組成はブドウ糖15%,アミノ酸1%である。人工乳のエネルギーは0.7kcal/mLで腸管からの吸収率は100%とする。患児の必要エネルギー量は100kcal/kg/日である。  患児の必要エネルギーを満たすための静脈栄養投与量(mL)を計算せよ。 解答:①②③ mL

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、腸の手術後に経腸栄養へ移行しつつある新生児で、足りないエネルギーを静脈栄養で何mL補えばよいかを計算する問題だ。考え方はシンプルで、「1日に必要な総量」から「ミルクで入っている分」を引き、その差を輸液のエネルギー密度で割る。この流れさえ作れれば、あとは単位に気をつけるだけだよ。
医学生医学生
計算問題は苦手です……。まず必要エネルギーは体重×100kcalでいいんですよね。
ドクタードクター
そう。体重は3.2kgだから、1日に必要なのは320kcal。新生児や乳児は体重当たりのエネルギー必要量が成人よりずっと大きくて、おおむね100〜120kcal/kg/日が目安になる。成人の25〜30kcal/kg/日と比べると3〜4倍だね。
医学生医学生
小児科の講義で「子どもは小さな大人ではない」と何度も言われました。次はミルクの分ですね。1回20mLを8回なので1日160mL、0.7kcal/mLを掛けて112kcalです。
ドクタードクター
完璧。吸収率100%という条件なので、そのまま112kcalが体に入ると考えていい。すると静脈栄養で補うべきは320から112を引いて208kcalになる。ここまでは引き算と掛け算だけだ。
医学生医学生
問題は輸液の濃度ですね。ブドウ糖15%って、1mLあたり何gなのか一瞬迷いました。
ドクタードクター
そこが最大のポイント。輸液製剤の「%」は通常w/v%で、100mL中に溶けている溶質のg数を表す。だから15%ブドウ糖は100mL中15g、つまり1mL中0.15gだ。ブドウ糖は4kcal/gだから、1mLあたり0.6kcalになる。
医学生医学生
アミノ酸1%も同じように1mL中0.01gで、4kcal/gを掛けて0.04kcal。合わせて0.64kcal/mLですね。
ドクタードクター
その通り。ブドウ糖もアミノ酸も4kcal/gだから、まとめて16%×4kcal/gと計算してもいい。あとは208kcalを0.64kcal/mLで割ると、ちょうど325mLになる。
医学生医学生
あれ、でも栄養の講義で、アミノ酸は蛋白合成に使うものだからエネルギーとして数えない「非蛋白カロリー」という考え方があったような……。
ドクタードクター
鋭い指摘だね。臨床栄養では、アミノ酸を蛋白合成に有効に使わせるために非蛋白エネルギーを別に評価することがあるし、小児では窒素当たりの非蛋白エネルギー比を成人より高めに設定するのが望ましいとされる。ただこの問題は単に「必要エネルギー量」を満たす量を聞いているから、アミノ酸のエネルギーも含めて計算するのが出題の意図だ。ブドウ糖だけで計算すると約347mLになって割り切れないことからも、それがうかがえる。
医学生医学生
割り切れるかどうかも、検算の手がかりになるんですね。ところで、なぜ点滴のまま続けずにミルクへ移していくんですか。
ドクタードクター
栄養療法の大原則は「腸が使えるなら腸を使う」だからだ。経腸栄養は腸粘膜の萎縮を防ぎ、腸内細菌が腸管壁を越えて体内に入るバクテリアルトランスロケーションのリスクを下げる。中心静脈カテーテルを長く留置すれば、カテーテル関連血流感染の危険も増える。だから排便を確認して腸が動き出したら、ミルクを少しずつ増やし、その分だけ静脈栄養を減らしていくわけだ。
医学生医学生
臨床実習でNICUを回ったとき、毎日ミルクの量と輸液量を表にして調整していたのを思い出しました。あれはまさにこの計算だったんですね。
ドクタードクター
そうだね。実臨床では水分量や電解質、脂肪乳剤も含めてもっと細かく組み立てるけれど、骨格は今日の引き算と割り算だ。ちなみに脂質は9kcal/gだから、脂肪乳剤が入っている問題ではそこを取り違えないように。それから背景にある腸回転異常症は、新生児期に胆汁性嘔吐で発症することが多く、中腸軸捻転を合併すると広範な腸管壊死に至りうるため緊急でLadd手術が行われる。術後の栄養管理まで一連の流れとして押さえておこう。
医学生医学生
必要量から経腸分を引いて、輸液1mLあたりのkcalで割る。%は100mL中のg数、糖とアミノ酸は4、脂質は9。これで覚えます。
ドクタードクター
それで十分だ。計算問題は一度手順を自分で書き出しておくと、本番でも落ち着いて解けるよ。

まとめ

静脈栄養の投与量は、「体重×必要エネルギー(新生児〜乳児では約100〜120kcal/kg/日)」から経腸栄養で得ているエネルギーを差し引き、その不足分を輸液1mLあたりのエネルギーで割って求めます。本問では320kcalから人工乳の112kcalを引いた208kcalを、15%ブドウ糖と1%アミノ酸からなる製剤の0.64kcal/mLで割り、325mLとなります。輸液の%はw/v%(100mL中のg数)であり、糖質とアミノ酸は4kcal/g、脂質は9kcal/gで換算するのが基本です。臨床では非蛋白エネルギーを別に評価することもありますが、設問が何を問うているかを読み取ることが重要です。「腸が使えるなら腸を使う」という原則のもと、経腸栄養の増量に合わせて静脈栄養を漸減する考え方は、新生児外科の術後管理に限らず栄養療法全般の基本となります。

解答・解説

正解は325 mLです

症例の整理

日齢10の新生児で、生後3日目に腸回転異常症の手術を受けている。術後しばらくは経口摂取ができないため中心静脈栄養(TPN:total parenteral nutrition、中心静脈から高濃度の栄養輸液を入れる方法)で栄養を維持し、排便が確認されて腸管の通過が回復したと判断された術後5日目から人工乳を開始している。経腸栄養を少しずつ増やし、その分だけ静脈栄養を減らしていく移行期にあたる。本問は、経腸栄養で足りない分のエネルギーを静脈栄養で補うには何mL必要かを求める計算問題である。

解き方の方針

(1) 1日に必要な総エネルギーを体重から求める。 (2) 人工乳から得ているエネルギーを求める。 (3) 両者の差が静脈栄養で補うべきエネルギーとなる。 (4) 静脈栄養製剤1mL当たりのエネルギーを求め、(3)を割って投与量を出す。

計算過程

(1) 総必要エネルギー 体重3,200g=3.2kg、必要量100kcal/kg/日より 100kcal/kg/日 × 3.2kg = 320kcal/日 (2) 人工乳によるエネルギー 1日量は 20mL × 8回 = 160mL 吸収率100%、0.7kcal/mLなので 160mL × 0.7kcal/mL = 112kcal/日 (3) 静脈栄養で補うエネルギー 320 − 112 = 208kcal/日 (4) 静脈栄養製剤のエネルギー密度 %は w/v%(100mL中の溶質g数)として扱う。 ブドウ糖15% → 1mL中0.15g → 0.15g × 4kcal/g = 0.60kcal アミノ酸1% → 1mL中0.01g → 0.01g × 4kcal/g = 0.04kcal 合計 0.64kcal/mL (ブドウ糖とアミノ酸はいずれも4kcal/gなので、まとめて16% × 4kcal/g と計算してもよい) (5) 必要な静脈栄養投与量 208kcal ÷ 0.64kcal/mL = 325mL したがって答えは 325mL である。

注意点

アミノ酸は本来たんぱく合成の材料として使われることを期待して投与するもので、臨床栄養学ではエネルギー計算から除いた「非蛋白エネルギー」を別に評価することがある。しかし本問では問題文が単に「必要エネルギー量」を満たす量を問うており、アミノ酸のエネルギーも含めて計算すると整数の325が得られる。ブドウ糖分だけで計算すると208 ÷ 0.60 ≒ 347mLとなり、問題の意図とは合わない。

三大栄養素のエネルギー換算(Atwater係数)

糖質(ブドウ糖)4kcal/g、たんぱく質(アミノ酸)4kcal/g、脂質9kcal/g。静脈栄養の計算ではこの値を用いる。なお、静脈用のブドウ糖は含水結晶のため厳密には約3.4kcal/gとされることもあるが、国家試験の計算では4kcal/gを用いるのが一般的である。

輸液濃度の読み方

輸液製剤の「○%」は通常 w/v% であり、100mL中に何gの溶質が溶けているかを表す。例えば5%ブドウ糖液は100mL中5g=20kcal、すなわち0.2kcal/mLである。

小児の必要エネルギー量の目安

小児は体重当たりのエネルギー必要量が成人より大きい。体重当たりの維持量の目安として、新生児〜乳児で約100〜120kcal/kg/日、年齢とともに減少し、成人では25〜30kcal/kg/日程度となる。体重当たりの水分必要量もおおむね同様に乳児で多い。

静脈栄養と経腸栄養

栄養療法の原則は「腸が使えるなら腸を使う」である。経腸栄養は腸粘膜の萎縮を防ぎ、バクテリアルトランスロケーション(腸内細菌が腸管壁を越えて体内に侵入すること)やカテーテル関連血流感染のリスクを減らす。静脈栄養は、経腸栄養が不可能または不十分な場合に用い、経腸栄養の増量に合わせて漸減していく。本症例のような腸管手術後の新生児はその典型である。 小児の静脈栄養では、アミノ酸を有効にたんぱく合成に使わせるため、窒素1g当たりの非蛋白エネルギー(NPC/N比)を成人(150前後)より高めに設定することが望ましいとされる。

腸回転異常症

胎生期の中腸の回転・固定が不完全なために生じる先天異常で、新生児期に胆汁性嘔吐で発症することが多い。中腸軸捻転を合併すると広範な腸管壊死に至るため緊急手術(Ladd手術)の適応となる。

POINT

・必要エネルギー(kcal/kg/日 × 体重)− 経腸栄養分 = 静脈栄養で補う分 ・輸液の%は w/v%:15%ブドウ糖液は1mL中0.15g ・ブドウ糖・アミノ酸は4kcal/g、脂質は9kcal/g ・本問:320 − 112 = 208kcal、製剤は0.64kcal/mL、208 ÷ 0.64 = 325mL ・新生児・乳児の必要エネルギーは約100〜120kcal/kg/日

※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。