StudyMed医師国家試験

乳酸もカリウムも入れない―肥厚性幽門狭窄症の初期輸液は「Clを補う」が鍵

第118回医師国家試験 D問題 第35問

国試問題にチャレンジ

第118回 D問題 第35問

日齢21の男児。嘔吐を主訴に両親に連れられて来院した。10日前から哺乳後の嘔吐が時々あり,2日前から哺乳のたびに噴水状嘔吐をした。活気は不良である。体重3,550g(日齢9では3,450g)。体温36.7℃。心拍数128/分,整。血圧90/52mmHg。呼吸数28/分。皮膚のツルゴールは低下している。大泉門はやや陥凹。胸部に異常を認めない。上腹部に径2cmの腫瘤を触知する。四肢末梢に軽度冷感を認める。血液生化学所見:総蛋白6.8g/dL,アルブミン4.0g/dL,AST 20U/L,ALT 10U/L,尿素窒素12mg/dL,クレアチニン0.2mg/dL,血糖80mg/dL,Na 135mEq/L,K 4.0mEq/L,Cl 90mEq/L。静脈血ガス分析(room air):pH 7.53,PCO2 45 Torr,HCO3- 30mEq/L。  適切な初期輸液の組成はどれか。(編註:選択肢表は下記をご参照ください。) Na+ (mEq/L) K+ (mEq/L) Cl- (mEq/L) Lactate- (mEq/L) ブドウ糖 (%) a 130 4 109 28 5.0 b 90 0 70 20 2.6 c 75 0 75 0 2.5 d 35 20 35 20 4.3 e 0 0 0 0 5.0

  1. a.130   4  109  28  5.0
  2. b.90   0   70  20  2.6
  3. c.75    0   75   0  2.5
  4. d.35  20   35  20  4.3
  5. e.0   0   0   0  5.0

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、嘔吐で脱水になった新生児に、どの組成の輸液を最初に入れるかを考える問題だ。まず診断を固め、次に「この子の体液と酸塩基平衡に何が起きているか」を読み解く。そのうえで、輸液に含まれる各成分が何をもたらすかを一つずつ検討していこう。最初に、診断は何だと思う?
医学生医学生
生後3週の男児で噴水状嘔吐、上腹部の腫瘤なので、肥厚性幽門狭窄症だと思います。
ドクタードクター
その通り。生後2〜3週ごろから始まり、だんだん強くなる非胆汁性の噴水状嘔吐が典型で、触れる腫瘤は肥厚した幽門筋、いわゆるオリーブ様腫瘤だ。体重も12日間でほとんど増えていない。この時期は1日25〜30gくらい増えるのが普通だから、明らかな体重増加不良だね。
医学生医学生
小児科の講義で、狭窄が十二指腸乳頭より口側なので吐物に胆汁が混じらない、と習いました。
ドクタードクター
よく覚えているね。では検査値の意味づけだ。血ガスと電解質から、どんな病態が読み取れるかな。
医学生医学生
pHが高くてHCO3−も上がっているので代謝性アルカローシスです。Clが低いので、低クロール性代謝性アルカローシスですね。
ドクタードクター
正解。胃液のHClを吐き続けた結果、ClとH+が失われてこうなる。PCO2が少し高いのは呼吸による代償だ。NaやK、血糖はほぼ正常範囲で、浸透圧も保たれているから等張性脱水と考えられる。活気不良や大泉門の陥凹、末梢の冷感は脱水の徴候だけれど、ショックには至っていない。
医学生医学生
脱水があるなら、すぐに手術で狭窄を解除した方がいいのでしょうか。
ドクタードクター
そこが大事なポイントで、肥厚性幽門狭窄症は緊急手術の病気ではないんだ。アルカローシスが残ったまま全身麻酔をかけると、術後に無呼吸などの呼吸抑制を起こす危険がある。だからまず輸液で脱水と電解質、アルカローシスを是正してから手術する。では、その輸液に求められる条件を考えてみよう。
医学生医学生
まず脱水を補うのでNaは必要ですよね。あとはClを補充すること……でしょうか。
ドクタードクター
いいね。条件は4つある。脱水を補えるだけのNaを含むこと、Clを十分に含むこと、乳酸などのアルカリ化剤を含まないこと、そして排尿を確認するまではKを含まないことだ。
医学生医学生
乳酸がいけないのはなぜですか。乳酸リンゲル液は救急外来でよく使われていました。
ドクタードクター
乳酸は肝臓で代謝されて、ほぼ同じ量のHCO3−になるからだ。すでにHCO3−が上がっている子に入れれば、アルカローシスをさらに悪化させてしまう。乳酸リンゲル液はNaもClも多く脱水の補正力は高いけれど、乳酸とKを含むので今回は向かない。
医学生医学生
開始液の1号液はKを含まないので、排尿前でも使えるのでは?
ドクタードクター
Kが入っていない点はいいね。でも1号液も乳酸を含むし、ClがNaより少ない。低クロール血症を補うという目的では、NaとClが同じ量で乳酸を含まない組成に劣るんだ。
医学生医学生
維持液の3号液はNaが少なくてKも入っているので、初期輸液としては不適当ですね。
ドクタードクター
その通り。3号液は1日の必要量を補う維持用で、失われた細胞外液を急いで補うには向かない。Kを含み、乳酸も入っている。そして5%ブドウ糖液は、ブドウ糖がすぐ代謝されるので実質的には自由水を入れているのと同じ。細胞外液はほとんど増えず、低ナトリウム血症を招く危険があるし、Clも補えない。
医学生医学生
すると、生理食塩水と5%ブドウ糖液をほぼ1対1で混ぜた、NaとClが75ずつで乳酸もKも入っていない組成が正解ですね。
ドクタードクター
正解。いわゆる1/2生理食塩液だ。Clを補充すると、腎臓が余分なHCO3−を尿に捨てられるようになって、アルカローシスが改善に向かう。これをクロール反応性アルカローシスという。排尿を確認したらKを加えていく。
医学生医学生
Clが足りないと、腎臓はHCO3−を捨てられないんですね。生理学の講義で出てきた話がつながりました。
ドクタードクター
そう。もう一歩進めると、脱水でレニン・アンジオテンシン・アルドステロン系が亢進し、腎臓でNaを再吸収する代わりにKとH+が尿に出ていく。だから進行すると低カリウム血症が加わり、アルカローシスなのに尿が酸性になる奇異性酸性尿がみられることもある。今回はKが正常だけれど、経過が長いと低Kになりうることは覚えておこう。
医学生医学生
確定診断は腹部超音波ですよね。小児科の実習で幽門筋の厚さを測っているのを見学しました。
ドクタードクター
そう、超音波で幽門筋の肥厚と幽門管の延長を確認する。全身状態が整ったら、粘膜は切らずに筋層だけを縦に切開する幽門筋切開術、Ramstedt手術を行う。わが国では、手術を避けたい場合などにアトロピン静注療法が選ばれることもある。大切なのは、手術より先に輸液で整えるという順番だ。

まとめ

生後2〜3週の男児にみられる非胆汁性の噴水状嘔吐とオリーブ様腫瘤は肥厚性幽門狭窄症を示し、胃液中のHCl喪失により低クロール性代謝性アルカローシスと脱水をきたします。本症は緊急手術の対象ではなく、アルカローシスを残したまま麻酔をかけると術後の呼吸抑制の危険があるため、まず輸液で是正してから幽門筋切開術(Ramstedt手術)を行います。初期輸液には、Naを含みClを十分に補え、乳酸などのアルカリ化剤とKを含まないもの、すなわち生理食塩水と5%ブドウ糖液を約1:1で混合した1/2生理食塩液(Na・Cl各75mEq/L)が適し、Kは排尿確認後に追加します。乳酸リンゲル液・1号液・3号液は乳酸がHCO3−に変わってアルカローシスを悪化させうること、5%ブドウ糖液は自由水として働き細胞外液を補えないことも押さえておきましょう。輸液製剤の組成を「各成分が体に何をもたらすか」という視点で読む力は、小児に限らずあらゆる輸液療法の基本となります。

解答・解説

正解はcです

所見の整理

・日齢21の男児で、10日前から哺乳後の嘔吐が出現し、2日前からは哺乳ごとに噴水状嘔吐(勢いよく遠くまで飛ぶ嘔吐)となっている。生後2〜3週ごろに始まり次第に増悪する非胆汁性の噴水状嘔吐は、肥厚性幽門狭窄症の典型的な経過である。 ・上腹部に径2cmの腫瘤を触知する。肥厚した幽門筋がオリーブ様の腫瘤として触れる所見(オリーブ腫瘤)であり、診断的価値が高い。 ・体重は日齢9の3,450gから日齢21の3,550gへ、12日間で100g(約8g/日)しか増えていない。この時期の正常な体重増加は1日あたり25〜30g程度であり、明らかな体重増加不良である。 ・活気不良、皮膚ツルゴール低下、大泉門の陥凹、四肢末梢の冷感は脱水の徴候である。心拍数・血圧は新生児としては保たれており、ショックには至っていない。 ・血液検査では Na 135mEq/L、K 4.0mEq/L、血糖 80mg/dL はいずれもほぼ正常範囲で、Cl 90mEq/L と低クロール血症を認める。血清浸透圧は概算で 2×135+80/18+12/2.8 ≒ 279mOsm/kg と正常範囲で、等張性脱水と判断できる。 ・静脈血ガスは pH 7.53(アルカレミア)、HCO3− 30mEq/L(上昇)で、PCO2 45 Torr はその代償として軽度上昇している。すなわち低クロール性代謝性アルカローシスである。

診断

噴水状嘔吐、オリーブ腫瘤、低クロール性代謝性アルカローシスの組み合わせから、肥厚性幽門狭窄症による脱水(等張性脱水)と診断する。確定には腹部超音波検査で幽門筋の肥厚と幽門管の延長を確認する。

設問の考え方

肥厚性幽門狭窄症は緊急手術の対象ではなく、まず輸液で脱水・電解質異常・アルカローシスを是正してから幽門筋切開術を行うのが原則である。代謝性アルカローシスが残ったまま全身麻酔を行うと、術後に呼吸抑制(無呼吸)をきたす危険があるためである。 したがって初期輸液には次の条件が求められる。 ① 脱水を補正できるだけの Na を含むこと(等張性脱水なので Na を含まない輸液は不適)。 ② 失われた Cl を十分に補えること。アルカローシスの是正には Cl の補充が不可欠である。 ③ 乳酸(Lactate−)などのアルカリ化剤を含まないこと。乳酸は肝臓で代謝されて HCO3− を生じ、アルカローシスを悪化させる。 ④ 排尿が確認されるまでは K を含まないこと(脱水による腎前性腎機能低下時の高カリウム血症を避けるため)。 これらをすべて満たすのは、生理食塩水と5%ブドウ糖液をおよそ1:1で混合した組成(1/2生理食塩液:Na 75、Cl 75、乳酸 0、ブドウ糖 2.5%)である。

選択肢考察

  1. ×a.  130   4  109  28  5.0

    Na 130、K 4、Cl 109、乳酸 28mEq/L で、ブドウ糖5%を加えた乳酸リンゲル液の組成である。細胞外液補充液として脱水の補正力は高いが、乳酸 28mEq/L は肝臓で代謝されてほぼ同量の HCO3− になるため、すでに HCO3− 30mEq/L まで上昇している代謝性アルカローシスを増悪させる。また、少量ながら K を含むため、排尿確認前の初期輸液としても好ましくない。

  2. ×b.  90   0   70  20  2.6

    Na 90、Cl 70、乳酸 20mEq/L、K を含まない、いわゆる開始液(1号液)の組成である。K を含まない点は排尿確認前の初期輸液として合致するが、乳酸を含むためアルカローシスを悪化させうる。また Cl が Na よりも少なく、低クロール血症の補正という目的からも c に劣る。

  3. ○c.  75    0   75   0  2.5

    生理食塩水(Na・Cl 各154mEq/L)と5%ブドウ糖液をほぼ等量混合した1/2生理食塩液の組成である。Na 75mEq/L を含むため等張性脱水の補正に使え、Cl も Na と同量の 75mEq/L 含むので低クロール血症を効率よく補える。乳酸などのアルカリ化剤を含まないためアルカローシスを悪化させず、K を含まないため排尿が確認される前でも安全に投与できる。Cl を補充すると腎臓が過剰な HCO3− を尿中へ排泄できるようになり、アルカローシスが改善に向かう。肥厚性幽門狭窄症の初期輸液として最も適切である。

  4. ×d.  35  20   35  20  4.3

    Na 35、K 20、Cl 35、乳酸 20mEq/L の維持液(3号液)の組成である。維持液は水分・電解質の1日必要量を補うためのもので、Na 濃度が低く、細胞外液が失われた脱水の急速補正には向かない。さらに K 20mEq/L を含むため排尿確認前の初期輸液としては不適切であり、乳酸を含むためアルカローシスも悪化させうる。

  5. ×e.  0   0   0   0  5.0

    電解質を含まない5%ブドウ糖液である。ブドウ糖は速やかに代謝されるため、実質的には自由水を投与することになり、細胞外液量の回復にはほとんど寄与しない。等張性脱水の患児に投与すると低ナトリウム血症を招く危険がある。また Cl を含まないため、低クロール性アルカローシスの是正にも役立たない。

肥厚性幽門狭窄症の概要

幽門の輪状筋が生後に進行性に肥厚して胃の出口が狭くなる疾患である。出生約1,000人に1〜2人の頻度で、男児に多く(男女比はおよそ4〜5:1)、第1子に多いとされる。生後2〜3週ごろから嘔吐が始まり、しだいに噴水状となる。狭窄部は十二指腸乳頭より口側にあるため、吐物に胆汁を含まないのが特徴である。嘔吐後も哺乳意欲は保たれることが多い。

診断

・身体所見:右上腹部〜心窩部のオリーブ様腫瘤、哺乳後に左上腹部から右へ移動する胃の蠕動波。 ・腹部超音波検査が第一選択で、幽門筋の肥厚と幽門管の延長をみる。わが国では筋層厚4mm以上・幽門管長16mm前後以上が目安として示されることが多い(施設や文献により筋層厚3mm以上、幽門管長15mm以上などの基準もある)。 ・上部消化管造影では、細く延長した幽門管(string sign)や、肥厚した筋による胃前庭部の圧排像(shoulder sign)がみられる。

電解質異常の機序

・胃液に含まれる HCl を嘔吐で失うため、Cl と H+ が失われて低クロール性代謝性アルカローシスとなる。 ・脱水によりレニン・アンジオテンシン・アルドステロン系が亢進し、腎臓で Na の再吸収と引き換えに K+ と H+ が尿中へ排泄される。その結果、低カリウム血症が進行し、アルカローシスにもかかわらず尿が酸性になる「奇異性酸性尿」がみられることがある。 ・Cl が不足していると腎臓は余分な HCO3− を排泄できず、アルカローシスが維持される(クロール反応性アルカローシス)。そのため治療の鍵は Cl の補充である。

治療の流れ

1. 輸液による脱水・電解質異常・アルカローシスの是正(乳酸を含まない1/2生理食塩液などで開始し、排尿を確認したら K を添加する)。 2. 状態が安定したら幽門筋切開術(Ramstedt手術)を行う。開腹のほか腹腔鏡下手術も行われる。粘膜を切らずに筋層のみを縦に切開する。 3. わが国では、手術を避けたい場合などに硫酸アトロピン静注療法が選択されることもある。

代表的な小児用輸液製剤の組成(mEq/L)

・乳酸リンゲル液:Na 130、K 4、Cl 109、乳酸 28(細胞外液補充液) ・開始液(1号液):Na 90、K 0、Cl 70、乳酸 20(K を含まず排尿確認前に使える) ・維持液(3号液):Na 35、K 20、Cl 35、乳酸 20(1日必要量の補給用) ・5%ブドウ糖液:電解質を含まない(自由水の補給) 多くの製剤は乳酸や酢酸などのアルカリ化剤を含むため、代謝性アルカローシスの患者ではこれらを避けて選ぶ必要がある。

POINT

・生後2〜3週の男児、非胆汁性の噴水状嘔吐、上腹部のオリーブ様腫瘤 → 肥厚性幽門狭窄症。 ・胃酸の喪失により低クロール性代謝性アルカローシスとなり、進行すると低カリウム血症・奇異性酸性尿を伴う。 ・初期輸液は乳酸を含まず、Cl を十分に含み、K を含まない輸液(生理食塩水+5%ブドウ糖液の1:1混合など)を選ぶ。K は排尿確認後に加える。 ・乳酸・酢酸は代謝されて HCO3− となるため、アルカローシスでは避ける。 ・手術(Ramstedt幽門筋切開術)は脱水・アルカローシスを是正してから行う。

※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。