CO₂ナルコーシスは酸素療法を行うにあたって、注意すべきことのひとつです。
慢性呼吸不全の患者に高濃度の酸素を投与することで起こることが知られていますが、皆さんは正しく理解できていますか？
CO₂ナルコーシスとは
これまで何度も酸素化と換気は分けて考えるようお伝えしました。
しかし、酸素化の改善のために行う酸素療法によって換気不全のCO₂ナルコーシスが起こるのはなぜでしょうか？
CO₂ナルコーシスとは、言わば酸素を投与するとPaCO₂が上昇する状態です。
PaCO₂が上昇した結果、二酸化炭素の麻酔効果や脳脊髄液中のpH低下などにより中枢神経障害や意識障害を引き起こします。
PaCO₂が上昇する原理、説明できますか？
えっと、呼吸のコントロールがPaO₂に依存している時に高濃度の酸素が入ってくると呼吸が停止して…
慢性二酸化炭素血症だと呼吸の調整がPaO₂によって行われているからだね
フィードバックのPaO₂依存
確かに慢性的にPaCO₂が高い場合、呼吸の調整はPaO₂に依存しがちではあります。
ずっとPaCO₂が高い状態なので、呼吸中枢は酸素が低下したら呼吸を増やし、酸素が増加したら呼吸を減らすようコントロールしています。
酸素化が改善することで呼吸が浅くなり、換気が悪化してPaCO₂が上昇、呼吸が停止するイメージですね。
この説は教科書やネット上にもたくさん書かれていますが、実はPaCO₂が上昇する原因としては影響がさほど大きくなく、もっと重要な要因が存在します。
低酸素性肺血収縮の解除
二酸化炭素血症（換気障害）ということは、低酸素血症もありますよね。
低酸素血症から体を守るメカニズムがあったことは覚えていますか？
低酸素性肺血管収縮です
そう、低酸素性肺血管収縮です。
通常、酸素の少ない肺胞は容量が小さいため、換気も悪く、ガス交換効率が低いですよね。
酸素の多い（肺胞の容量が大きい）血管へ多く血液を届けられれば、換気も改善し、ガス交換効率があがって重度の低酸素血症を予防できます。
そのため、低酸素の肺血管を収縮させて血液供給を制限するのが低酸素性肺血管収縮です。
さて、その状態で高濃度の酸素を投与したらどうでしょうか。
容量の小さい肺胞への酸素量が増えるため、肺胞の容量（換気量）は変わっていないにもかかわらず、低酸素性肺血管収縮が解除されてしまいます。
これまでは肺胞の容量が大きい血管へ優先的に血液を流すことで何とか換気を維持していた肺の状態が崩れ、換気が悪化します。
換気が悪化すればPaCO₂が上昇し、意識障害や呼吸停止が引き起こされます。
Haldane effect（ホールデン効果）
あまり知られていませんが、二酸化炭素もヘモグロビンと結合して運搬されます。
SpO₂の解説の際もお話ししていますが、酸素需要量が増加（低酸素血症）となると二酸化炭素解離曲線も右方移動します。
つまり、酸素分圧が増えるとヘモグロビンは二酸化炭素を手放しやすくなります。
この現象はホールデン効果と呼ばれます。
通常は酸素分圧が高い場所と言えば肺ですが、過剰な酸素療法によって酸素分圧が上昇しすぎた場合、ホールデン効果によってヘモグロビンに結合する二酸化炭素の量が減ってしまいます。
するとヘモグロビンと結合できなかった二酸化炭素により、PaCO₂が増加します。
予防方法
CO₂ナルコーシスのメカニズムは理解できましたね。
では、どのように予防したらいいのでしょうか。
逐一血液ガスを取れれば、PaO₂だけでなくPaCO₂もわかるのでいいのですが、普通はそう頻繁に血液ガスを測定できません。
酸素療法は主にSpO₂の値を見て行われます。
看護師の皆さんは目標SpO₂の値をいくつに設定しているでしょうか。
通常は98％以上など、90台後半～100％です。
しかし、慢性呼吸不全患者などの場合はPCO₂が上昇しているので酸素解離曲線が右側に移動します。
そのため、同じ酸素分圧でもSpO₂の値は少し低めに表示されます。
COPDなど、慢性的に呼吸不全のある患者の場合SpO₂の目標は90台前半や、もっと低くても大丈夫な場合があります。
そんな患者にSpO₂100％を目指して酸素流量をどんどん増やしたらどうなるか、皆さんはもうわかりますよね。
一概にいくつとは言えませんが、安定している（急性憎悪していない）時のSpO₂の値を確認し、その値前後を目標に酸素療法を行うといいでしょう。
安定時のSpO₂の値がわからない場合は90％など、高すぎない値を目標にしましょう。
まとめ
酸素療法を行うにあたり、最も重要なことは多すぎない、少なすぎない量を確実に患者へ届けることです。
CO₂ナルコーシスを恐れすぎて酸素の量が足りなければ、酸素療法の意味がありません。
また、呼吸苦の兆候を見逃さないように観察することも大切です。
例えば下顎呼吸や、胸鎖乳突筋などの呼吸補助筋を使わなければ呼吸が維持できないほどになった場合は、酸素療法の限界の可能性があります。
Drへ上申し、人工呼吸療法への切り替えなど早めに対応する必要があります。
CO₂ナルコーシスの原理を正しく理解し、日々の酸素療法に役立ててください。
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