呼吸不全

呼吸不全
呼吸不全の解剖と原因
専門	呼吸器科、集中治療科
症状	息切れ、チアノーゼ、頻脈、頻呼吸、不整脈、頭痛、高血圧
合併症	発作、失神、パニック発作、感染症、昏睡
種類	タイプ1～4
原因	脳卒中、嚢胞性線維症、COPD、ARDS、肺炎、肺塞栓症、ALSなどの神経筋疾患
診断方法	動脈血ガス検査
鑑別診断	ARDS、誤嚥性肺炎
処理	根本的な原因の治療、非侵襲的換気
頻度	10万人あたり10～80人

呼吸不全は、呼吸器系によるガス交換が不十分なために起こり、動脈血中の酸素、二酸化炭素、またはその両方を正常レベルに維持できない状態です。血液中の酸素濃度の低下は低酸素血症と呼ばれ、動脈血中の二酸化炭素濃度の上昇は高炭酸ガス血症と呼ばれます。呼吸不全は、二酸化炭素濃度が高いかどうかに基づいてタイプ 1 またはタイプ 2 に分類され、急性の場合と慢性の場合があります。臨床試験では、呼吸不全の定義には通常、呼吸数の増加、血液ガスの異常 (低酸素血症、高炭酸ガス血症、またはその両方)、および呼吸仕事量の増加の証拠が含まれます。呼吸不全は、脳の虚血により意識の変容状態を引き起こします。

典型的な分圧基準値は酸素Pa O
₂80 mmHg（11 kPa）以上、二酸化炭素濃度Pa CO ₂ 45 mmHg（6.0 kPa）未満。^[1]

呼吸不全を引き起こす可能性のあるさまざまな状態。^[1]呼吸不全の各タイプ（以下を参照）の病因も異なる場合があります。呼吸不全を引き起こす可能性のある状態の種類は次のとおりです。

• 異物や塊による物理的な閉塞、薬剤や胸部の変化による呼吸の低下など、肺への空気の流入と流出が減少する状態。^[1]
• 肺への血液供給を損なう状態。これには、血栓塞栓症や、右心不全や一部の心筋梗塞など、右心の出力を低下させる状態が含まれます。
• 肺組織が肺内の血液と空気の間で酸素と二酸化炭素を交換する能力を制限する状態。肺組織を損傷する可能性のあるあらゆる疾患がこのカテゴリに当てはまります。最も一般的な原因は（順不同で）感染症、間質性肺疾患、肺水腫です。

呼吸不全は一般的に 4 つのタイプに分類されます。^[要出典]以下は、呼吸不全の 4 つのタイプ、それらの際立った特徴、およびそれぞれの主な原因の概要を示す図です。

1型呼吸不全は、血液中の酸素レベルが低い（低酸素血症） （PaO2）60mmHg未満で、血液中の二酸化炭素レベル（PaCO2）が正常（正常炭酸ガス血症）または低い（低炭酸ガス血症）ことを特徴とする。^[1]

1 型呼吸不全の根本的な欠陥は、次のような特徴を持つ酸素化の失敗です。

I 型呼吸不全は、酸素供給に影響を及ぼし、その結果、血液中の酸素濃度が正常値より低くなる状態によって引き起こされます。これには次のものが含まれます。

• 低酸素環境（例えば高高度）^[1]
• 換気・灌流不適合（肺の一部は酸素を受け取るが、それを吸収するのに十分な血液がない、例：肺塞栓症、急性呼吸窮迫症候群、慢性閉塞性肺疾患、うっ血性心不全） 。^[1]
• 肺胞低換気（急性神経筋疾患などで呼吸筋活動の低下により毎分換気量が減少する）; この形態は重度の場合、2 型呼吸不全を引き起こす可能性もあります。
• 拡散障害（肺炎やARDSなどの実質疾患により酸素が毛細血管に入ることができない）。
• 右左シャント（酸素化された血液が静脈系からの酸素化されていない血液と混ざる、例：動静脈奇形、完全無気肺、重度の肺炎、重度の肺水腫）。

低酸素血症（PaO ₂ <8kPaまたは正常）と高炭酸ガス血症（PaCO ₂ >6.0kPa）。

2 型呼吸不全の基本的な欠陥は、次のような特徴があります。

タイプ 2 呼吸不全は、肺胞換気が不十分なために起こります。酸素と二酸化炭素の両方が影響を受けます。体内で生成された二酸化炭素レベル (P _a CO ₂ ) が蓄積し、除去できない状態として定義されます。根本的な原因には次のものがあります。

• 気道抵抗の増加（慢性閉塞性肺疾患、喘息、窒息）
• 呼吸努力の低下（薬物の影響、脳幹の病変、極度の肥満）
• ガス交換に利用できる肺の面積の減少（慢性気管支炎など）
• 神経筋障害（ギランバレー症候群、^[2] 運動ニューロン疾患）
• 変形（脊柱後側弯症）、硬直（強直性脊椎炎）、または動揺胸^[2]。

3型呼吸不全は1型呼吸不全の一種で、PaO2（低酸素血症）が低下し、PaCO2は正常または低下します。^[1]しかし、その有病率の高さから、独自のカテゴリーが与えられています。3型呼吸不全は、手術、処置、または外科手術に特に関連する1型呼吸不全として区別されるため、周術期呼吸不全と呼ばれることがよくあります。^[3]

3型呼吸不全の病態生理には、肺無気肺が含まれることが多く、これはガス交換を可能にする肺の機能単位の崩壊を説明するために使用される用語です。無気肺は周術期に非常に一般的に発生するため、この形態は周術期呼吸不全とも呼ばれます。全身麻酔後、機能的残気量の減少により、依存する肺単位の崩壊につながります。^[1]

タイプ 4 呼吸不全は、代謝 (酸素) 需要が心肺系が供給できる量を超えた場合に発生します。^[1]心原性ショックや血液量減少性ショックなどのショック状態の患者の場合、呼吸筋の低灌流が原因であることが多いです。ショック状態の患者は、肺水腫 (例:心原性ショック) による呼吸困難を経験することがよくあります。乳酸アシドーシスや貧血もタイプ 4 呼吸不全の原因となることがあります。^[1]ただし、タイプ 1 とタイプ 2 が最も広く認められています。^{[1] [4] [5]}

呼吸不全の患者によく見られる身体検査の所見には、酸素化障害（血中酸素濃度の低下）を示す所見があります。これには、以下のものが含まれますが、これらに限定されるわけではありません。

• 呼吸補助筋の使用またはその他の呼吸困難の兆候^[6]
• 精神状態の変化（例：混乱、無気力）^[6]
• 指先のクラブ状変形（右図参照）^[6]
• 末梢性チアノーゼ（例：粘膜や手指、足指が青みがかった色になる）
• 頻呼吸（呼吸数が速くなる）^[6]
• 淡い結膜^[6]

呼吸不全の患者は、呼吸不全の根本的な原因に関連する他の兆候や症状を示すことがよくあります。たとえば、呼吸不全が心原性ショック（心機能不全による灌流低下）によって引き起こされる場合、心機能不全の症状（例：圧痕性浮腫）も予想されます。

動脈血ガス（ABG）評価は、呼吸不全の診断を確定するためのゴールドスタンダード診断検査と考えられています。^[1] これは、ABGを使用して血中酸素濃度（PaO2）を測定できるためであり、呼吸不全（すべてのタイプ）は血中酸素濃度が低いことが特徴的です。^[1]

代替または補助的な診断方法としては、以下のものがあります。

• カプノメトリー：呼気中の二酸化炭素量を測定する。 ^[1]
• パルスオキシメトリー：酸素飽和度（SpO2）を測定する。 ^[1]

画像検査（超音波検査、放射線検査など）は、診断の補助として使用されることがあります。たとえば、呼吸不全の原因を突き止めるために利用されることがあります。

可能であれば、根本的な原因の治療が必要です。急性呼吸不全の治療には、気管支拡張薬（気道疾患の場合）^{[7] [8]、} 抗生物質（感染症の場合）、グルココルチコイド（多くの原因の場合）、利尿薬（肺水腫の場合）などの薬物療法が含まれる場合があります。^{[1] [9] [10]}オピオイドの過剰摂取による呼吸不全は、解毒剤であるナロキソンで治療できます。対照的に、ベンゾジアゼピンの過剰摂取のほとんどは、その解毒剤であるフルマゼニルの恩恵を受けません。^{[11]呼吸不全の一部の症例では、}呼吸療法/呼吸理学療法が有益な場合があります。^{[12] [13]}

1型呼吸不全では、十分な酸素飽和度を達成するために酸素療法が必要になる場合があります。^[14]酸素反応がない場合は、加温加湿高流量療法、持続陽圧呼吸療法、または（重症の場合）気管内挿管と機械的人工呼吸器などの他の治療法が必要になる場合があります。^[要出典]

2型呼吸不全では、薬物療法で症状が改善しない限り、非侵襲的人工呼吸器（NIV）が必要になることが多い。 ^[15] NIVが効かない場合は、機械的人工呼吸器が直ちに適応となる場合がある。^[15] ドキサプラムなどの呼吸刺激薬は現在ではほとんど使用されていない。^[16]

病院到着前に呼吸不全と診断された患者の場合、病院に搬送する前に持続陽圧呼吸療法を開始すると効果があるという暫定的な証拠がある。^[17]

予後は病因と適切な治療・管理の有無によって大きく異なります。^[18]急性呼吸不全で入院した3例のうち1例は致命的です。^[18]

• 換気/灌流比
• 肺シャント

• MedlinePlus: 呼吸不全