「圧すだけの蘇生」<気道確保と人工呼吸を行わない救急蘇生法の 可能性>

京都府立医科大学麻酔学教室
* Institute of Critical Care Medicine in Palm Springs, California

福井道彦、唐万春*、佐藤陽二*、藤田和子、今井啓人、小松るりこ、田中義文

麻酔 第46巻第3号, 1997(5/21/97、eml 3515より)


目 次

要 旨  ABSTRACT
はじめに  Gasping  気道確保(Airway protection)
人工呼吸(Breathing) 蘇生の成否と炭酸ガス・酸素分圧
圧すだけの救急蘇生法の可能性
文 献  図表のリスト

要旨

 「初期心肺蘇生の成功に気道確保と人工呼吸は必須でない」との 実験報告が独立に複数の研究者からなされている。その際のガス交 換を中心に、胸部圧迫のみを行う蘇生法の可能性を文献的に検討し た。気道確保:心停止後に生じる喘ぎ様の自発呼吸(spontaneous gasping)により気道が開放することが明らかとなった。換気:胸部圧迫とgaspingによる換気量はそれぞれ最大で 100ml・kg-1・min-1、150ml・kg-1・min-1であった。蘇生中、 動脈血は高炭酸ガスを示すが酸素分圧は生理的レベルに保たれてい た。結論:前胸部圧迫のみの蘇生法は、口対口呼吸に伴う感染の危 険と違和感を除外でき、治療の早期開始を促す有用な手技である。


ABSTRACT

Potency of CPR without airway protection or artificial breathing

Michihiko Fukui, Wanchun Tang*, Yoji Sato*, Kazuko Fujita, Hiroto Imai, Ruriko Komatsu, Yoshifumi Tanaka

Department of Anesthesiology, Kyoto Prefectural University of Medicine
* Institute of Critical Care Medicine in Palm Springs, California

Recent experimental studies reported by several independent groups demonstrated that in the initial interventions of CPR, airway protection (A) and artificial breathing (B) are not essential for successful recovery from cardiac arrest. In the present study, we reviewed and compared those reports to investigate individual effects of A and B on initial CPR.

Airway protection: Spontaneous gasping during cardiac arrest is accompanied by upper airway protective reflexes such as head tilt and open mouth. Gasping promoted CO2 elimination from the nose in animals without A.

Breathing: Gasping and precordial compression generated maximum ventilation of 150 and 100 ml・kg-1・min-1 respectively during cardiac arrest. Arterial blood gas analyses demonstrated that CPR without B developed hypercarbia but maintained oxygen tensions in physiological levels. The frequency of chest compression is in the range of high frequency ventilation, which might allow for successful oxygenation regardless of tidal volumes.

A series of experimental studies for CPR without A or B call for establishing a simple CPR method for bystanders, namely "Just compress the chest".


はじめに

 蘇生治療は心停止後すみやかに目撃者により開始される必要性か ら、気道確保(A)、人工呼吸(B)、前胸部圧迫(C)を「蘇生のABC」 として一般に普及させる活動が30年来続けられてきた。しかし、長 年の普及努力にも関わらず心停止患者の社会復帰率は低いままであ り、問題点の一つに口対口呼吸に伴う感染の危険と違和感が蘇生開 始を躊躇させていることが指摘されている(1)。この報告を受け て、蘇生の初期治療から人工呼吸を除外した実験的研究が複数の独 立した研究者により行われ、「心肺蘇生の初期処置において人工呼 吸は必須ではない」との報告がなされている。本稿では、これらの 報告とわれわれが行った実験結果をもとに、「圧すだけの蘇生法」 の換気能力を検証しその可能性を探りたい。

 人工呼吸を行わない蘇生では、表 1に示す様に、炭酸ガス分圧の 上昇をみるものの蘇生率は概ね従来法と同等であった。蘇生率が低 かった報告にIdrisら(4)とわれわれの実験(9)がある。前者では、 従来法の群にのみ酸素投与がなされている上に、心停止前に筋弛緩 薬が投与され心停止中のガス交換を補助する喘ぎ様自発呼吸 (spontaneous gasping)が抑制されている。後者の実験は、人工呼 吸を行わない蘇生中の酸素投与の影響を調べており、酸素投与が行 われないと蘇生率が低下することを示している。これら二つの実験 は、圧すだけの蘇生法を考える際には、蘇生中のgaspingと酸素投 与の影響も含めて検討する必要があることを示している。以下で は、まずgaspingに関する知見を紹介し、気道確保・人工呼吸の手 技自体が蘇生に及ぼす効果、動脈血ガスと蘇生成否の関係について 概説する。

Gasping

 gaspingは、脳幹部の低酸素により引き起こされる換気運動で、 急速な吸気と緩徐な呼気を特徴とし、正常呼吸と比べ周期・大きさ ともに不規則である(10), (11)。また、gaspingは生命の誕生と終わ りに観察される普遍的な反応として知られ、心停止直後であれば全 ての患者に出現すると考えられる。図 1は、ブタで測定した従来法 による心肺蘇生中の循環・換気変化である。gaspingの発生は、食 道内圧を低下させ陽圧呼吸の呼気相であるにも関わらず短時間の吸 気を形成している。この大きな胸腔内陰圧は循環にも影響し、静脈 還流増加や血流の発生も期待できる。心停止後4分間放置したブタ の左心室容量は、コンダクタンス法による測定でgaspingに伴い 1ml・kgー1と正常心の一回拍出量に近い変化を示した(12)。 また gasping中には、咽頭の神経筋興奮が起こり上気道が開放することも指摘されている(13),(14),(15)。乳児では、gaspingを引き金に無呼吸 心停止状態から自然回復する「autoresuscitation」の作用や(15), (16)、一般の心停止患者でもgaspingが観察されると蘇生予後が良 好であること(17)などが報告されている。心停止中のgaspingの働 きには、気道保持、換気、血流の発生などがあり、蘇生に有利な反 射であると考えられる(18)

気道確保(Airway protection)

 
表1の結果は、心停止において上気道閉塞が必発ではないことを 示している。心停止患者における気道確保の必要性は、重度意識障 害患者で観察される気道閉塞をその根拠としている。機序として舌 根沈下(19)、軟口蓋と上咽頭の間で生じる閉塞(20)が指摘されてき たが、現在でも総て明らかになったとはいえない状況にある(21)表1の実験は、意識障害の背景なしに突然心停止が生じた場合と考 えられ、この様な条件での報告は過去に見あたらない。

 気道確保を行わない心停止ラットにおいて、gaspingは、首の後 屈と下顎・舌を大きく動かす開口運動を起こし気道を開放した (8)。一方で、気道確保を全く行わないと動脈血炭酸ガス分圧は上 昇し(8)、gaspingの気道開放が不確実なことも示唆された。筋弛緩 薬によりgaspingを抑制した救急蘇生では、気道確保の有無が蘇生 率に影響していることも(4), (5)、gaspingが気道保持にはたす役割 が大きいことを示している。

 現在気道確保の手技として、 Basic Life Support (BLS)では頭 部後屈・下顎挙上などが用いられ、Advanced Life Support (ALS)においては、誤嚥の回避とそれに続く陽圧呼吸を確実にする ため気管内挿管が用いられている(22), (23), (24)。しかし、人工呼吸を前 提としない場合、その接続口としての気管チューブの意義は減少 し、誤嚥の発生も上部消化管への送気量減少などから頻度の低減が 予想される。また気管内挿管は、熟達者でも、3分以上を要するこ とも多く(25)、今回の実験結果からは、ALSにおいても気管内挿管 にこだわらず、より簡便な気道確保の後、前胸部圧迫を中断しない 蘇生法が有用と考えられる。

人工呼吸 (Breathing)

 陽圧換気以外で救急蘇生中にガス交換を生じる源としては、 gaspingと胸部圧迫が考えられる。これら換気の動力源は、図1に 示した通り救急蘇生中互いに干渉し合うと考えられる。ブタを用い た実験では(7)、無治療の心停止状態においてgaspingのみで約150 ml・kg-1・min-1を生じたが、救急蘇生が開始された直後には130 ml・kg-1・min-1に、更に8分後には40 ml・kg-1・min-1に低下し た。この実験で筋弛緩薬の前処置によりgaspingの影響を除外し胸 部圧迫のみによる換気量を測定すると、蘇生開始直後は約80 ml・ kg-1・min-1であったが、8分間の蘇生により40 ml・kg-1・min-1 に低下した。犬を用いた実験では、14分間圧すだけの蘇生を行って も、換気量は約200 ml・kg-1・min-1で一定に保たれていたとの報 告もある(3)。前胸部圧迫に伴う吸気は胸郭recoilにより生じると 考えられ、蘇生に伴うrecoilの損傷が、吸気量を低下させることに なる。その程度は、胸部圧迫の強さと胸郭の弾性に左右され、使用 した動物の大きさや種類の影響を受けると考えられる。

  前胸部圧迫による一回換気量は、約1ml・kg-1と解剖学的死腔 量以下にまで低下したが、その頻度が1-2Hzと高頻度換気(HFV)で あることから、微少な一回換気量での酸素化に成功したと考えられ る(26), (27), (28)。しかし、HFVにおいても炭酸ガスの排出は、依然とし て一回換気量の大きさに左右されることが知られており(29)、3-4 倍の一回換気量を持つgaspingの発生が動脈血炭酸ガス分圧を低下 させたと考えられる(7)

 これらの結果からは、蘇生を成功させるのに必要な換気量が、比 較的少量でもよいことが分かる。その換気量は胸郭recoilが保たれ ている場合、胸部圧迫のみにて生み出せ、軽度のrecoil損傷は、 gaspingによって代償可能である。近年紹介されたactive compression decompression device(30), (31)等、強制的胸郭 拡張を行う手技では、胸郭recoilの損傷に関わりなく能動的に吸気 を生じさせられると考えられ、換気面からの検討が期待される。

蘇生の成否と炭酸ガス・酸素分圧

 動脈血炭酸ガス分圧を人為的に上昇させた蘇生実験において、動 脈血分圧が200mmHgをこえてはじめて心蘇生に影響することが、 ラットと(32)ブタで(33)明らかにされた。高炭酸ガスは、直接心筋 収縮力を低下させると考えられ(34), (35), (36)、心筋組織での測定では炭 酸ガス分圧350mmHgを境界値として心蘇生の成否が分かれること が示されている(33), (37)。蘇生中の静脈血炭酸ガス分圧の上昇は 以前から注目されてきたが(38), (39)、この変化からは、成否を予測 できないことも示された(37)図2は、心肺蘇生中の部位別炭酸ガ ス分圧の状態をまとめたものである。心筋で低酸素に伴い増加した 二酸化炭素は、低灌流のために循環への洗い出しがわるく、組織と 血液の間で大きな分圧格差を生じることになる。表1に示された程 度の動脈血炭酸ガス分圧上昇は、それ自体心筋レベルの変化に与え る影響が極めて小さいと考えられる。

 一方、圧すだけの蘇生において上気道への酸素投与は蘇生率を向 上させ、酸素投与されたラットは10頭中9頭蘇生し、大気を吸入し た10頭は全て死亡した(9)。この実験における救急蘇生中の動脈血 酸素解離曲線(図3)は、P50が67mmHgと高炭酸ガスによるアシ ドーシスのために大きく右方移動していた。更に、肺胞炭酸ガス分 圧の上昇は、肺胞酸素分圧の低下を招くと考えられる。従って、高 炭酸ガスの状態で動脈血の酸素化を図るためには、より高い吸入酸 素濃度が必要になる。大動物(ブタ)では、大気を吸入させても一定 の蘇生率が得られているが(表1)、臨床応用を考えると、上気道へ の酸素投与は、可能なかぎり速やかに行うことが勧められよう。

圧すだけの救急蘇生法の可能性

 本稿で紹介した実験報告は、口対口呼吸法が有する問題を打開す る一つの糸口を示している。ここから導き出される蘇生の開始手順 は、「肩枕の挿入などすみやかに行える気道保持ののち、ひたすら 前胸部圧迫を続ける」という単純で一般市民による治療開始を促し やすいものであると考える。

 今後検討を要する問題に、圧すだけの蘇生法を用いてBLSが開始 された際、それに続くALSでは、どの時点で何を指標に気管内挿 管・人工呼吸を開始するのかを明確にする必要がある。 本邦におけ るDOA患者の多くは1時間に及ぶ救急蘇生を受けており(40)、今回 取り上げた実験研究の3ー4倍の蘇生時間になっている。ALSの開始 が遅れた場合、長時間にわたる圧すだけの蘇生法の効果・影響も検 討が必要であろう。

 「初期救急蘇生の成功に人工呼吸は必須でない」という複数の実 験報告は、口対口呼吸を除外し蘇生開始手順を簡略化して、一般市 民による早期蘇生開始を促すことが期待される。


文 献

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40) 小濱啓次、石田詔治、加来信雄、他: DOAに関する調査研究。 厚生行政科学研究 1990


図表のリスト

表 1. 人工呼吸を行わない心肺蘇生に関する実験研究

図 1. 心肺蘇生中のgaspingに伴う変化

図 2. 心肺蘇生時の部位別炭酸ガス分圧

図 3. 人工呼吸を行わない蘇生時の動脈血酸素解離曲線


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