低酸素

低酸素症とは酸素欠乏症であり、体組織への酸素供給が不十分な場合、または生物学的酸化プロセスにおける酸素利用が阻害された場合に生じる状態です。多くの病態に付随し、その病態形成の一要素として、低酸素血症を基盤とする低酸素症候群として臨床的に発現します。用語の意味を理解していただけたでしょうか。低酸素症とは組織への酸素供給不足、低酸素血症とは血液中の酸素含有量が不十分な状態です。代謝障害は膜レベルで発生します。肺胞と血液、血液と細胞膜、そして組織内酸素交換です。

バークロフトの分類 (1925) は広く応用されています。それ以降の分類は用語が異なるだけで、本質は同じです。

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低酸素症の種類

低酸素血症は、その発生原因に応じて 4 つのタイプに分けられます。

1. 肺胞毛細血管膜レベルでの肺換気およびガス交換の障害によって引き起こされる呼吸性低酸素症。
2. 貧血またはヘモグロビン結合による組織への酸素輸送障害によって引き起こされる血性低酸素症（CO中毒、シアン化物中毒）
3. 血液組織レベルでの血流、微小循環、ガス交換の障害によって引き起こされる循環性低酸素症。
4. 複合起源の低酸素症は、低酸素症の最初の3つの要素がすべて存在する状態です。発症速度と持続期間に応じて、劇症型、急性型、亜急性型、慢性型に分類されます。

呼吸性低酸素症は、次のような外的要因によって引き起こされることがあります。高所などの希薄な大気中の外部環境における酸素分圧の低下（デ・アコスタ症候群の発症を特徴とする - 息切れ、呼吸の速まり、チアノーゼ、めまい、頭痛、聴覚、視覚、意識障害）。換気の悪い密閉空間、鉱山などにおける高炭酸ガス血症状態（大気中の二酸化炭素が過剰）。高炭酸ガス血症自体はガス交換障害を引き起こさず、むしろ脳血流と心筋への血液供給を改善するため、酸素が不足するとアシドーシスを発症します。低炭酸ガス血症状態は、呼吸の増加と頻繁な呼吸による肺の過換気によって発症し、その結果、二酸化炭素が血液から洗い流され、アルカローシスを発症し、呼吸中枢が抑制されます。内部要因は、窒息、炎症、気管支けいれん、異物による肺胞低換気、肺胞サーファクタントの破壊、気胸、肺炎による肺の呼吸表面の縮小、胸郭構造の破壊、横隔膜の損傷、呼吸筋のけいれん状態による呼吸メカニズムの病理、外傷や脳疾患による呼吸中枢の損傷、または化学物質による抑制による中枢調節の障害によって引き起こされる可能性があります。

循環性低酸素症は、心血管不全、すべての臓器および組織の血流が減少する場合、または血管けいれん、赤血球うっ滞、血栓形成、動静脈シャントなどによる局所的な血流減少の場合に発生します。

血性低酸素症は、貧血による循環ヘモグロビンの減少、または一酸化炭素、シアン化物、ルイサイトなどの毒性物質によるヘモグロビンの阻害によって決まります。

低酸素症は、他の病態とは全く異なる形で現れるため、極めて稀です。なぜなら、これらはすべて病因連鎖によって繋がっており、ある病態が引き金となって他の病態が引き起こされるだけだからです。例えば、急性失血では、血液成分が血流障害を引き起こし、それが「ショック」肺を形成し、呼吸器系成分である「呼吸窮迫症候群」を発症します。

例えば、シアン化物中毒における電撃的な低酸素症では、死が即座に訪れるため、低酸素症候群の臨床症状は現れません。さらに、一酸化炭素中毒やシアン化物中毒では、結合ヘモグロビンが皮膚をピンク色の「健康的な」色にします。

急性型（数分から数時間）では、アゴナル症候群が発生し、すべての臓器とシステムの機能の代償不全として現れますが、特に呼吸、心臓活動、脳は低酸素状態に最も敏感であるため、その症状は顕著になります。

亜急性（数日から数週間まで）および慢性（数ヶ月から数年続く）では、低酸素症候群の顕著な臨床像が形成されます。この場合、まず脳にも影響が及びます。様々な神経学的および精神的な変化が生じ、脳全体の症状と中枢神経系のびまん性機能障害が優勢となります。

まず、能動的な内的抑制が破綻します。興奮と多幸感が生じ、自分の状態に対する批判的評価が低下し、運動性の落ち着きのなさが現れます。その後、そして時には初期段階として、大脳皮質抑制の症状が現れます。無気力、眠気、耳鳴り、頭痛、めまい、全身の抑制、さらには意識障害まで現れます。痙攣、不随意の排尿・排便がみられることもあります。意識が回復しても抑制が残る場合もあります。頭蓋脳および末梢神経支配の障害は徐々に増大し、局所症状が形成されます。

脳の低酸素状態が長引くと、せん妄、コルサコフ症候群、認知症などの精神障害が徐々に発症します。

低酸素症における痙攣と過運動は、様々な形で現れます。痙攣は通常、外部刺激の影響下で発生し、最も多くみられるのはミオクローヌスです。顔面、手から始まり、その後、四肢や腹部の他の筋肉が侵されます。伸筋の過緊張により、後弓筋緊張が生じることもあります。痙攣は、破傷風と同様に、強直性痙攣と間代性痙攣の性質を持ちますが、破傷風とは異なり、小さな筋肉が関与する（破傷風では手足は自由である）点と、意識障害が常に存在する（破傷風では意識は保たれる）点が異なります。

他の臓器や器官系においては、まず機能不全が認められ、続いて心血管系の抑制、呼吸機能の低下、脂肪性、顆粒性、空胞性の低酸素性ジストロフィーの形成により腎機能および肝機能不全が進行します。多くの場合、複合的な多臓器不全を発症します。低酸素状態が維持されなければ、このプロセスは無秩序な状態へと移行します。

診断には、一般的な臨床検査に加えて、血液の酸塩基平衡の検査も含まれるべきです。これは、蘇生室および集中治療室の環境下でのみ可能かつ必要であり、低酸素症の治療は蘇生専門医によって行われるべきです。