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妊婦・小児・高度肥満患者さんは、なぜ酸素の予備能が少ないのか?

マシュマロから届いた、大切な質問

先日、動画セミナーをご覧いただいた方から、こんな質問が届きました。

📩 読者からの質問

「今週も動画をありがとうございます。初歩的な所の質問ですが…

『妊婦さん・小児・高度肥満の患者さんは酸素の予備能が非常に少ない』これは何故なのでしょうか?」

とても重要な質問だと思ったんです。

気道管理のセミナーでよく出てくるこの話、「なぜそうなるのか?」を理解していないと、緊急時の対応に自信が持てないんですよね。

この記事では、妊婦さん・小児・高度肥満患者さんで、なぜ酸素の予備能が少ないのかを、生理学的な背景から丁寧に説明していきます。

「酸素の予備能」とは何か?

まず、「酸素の予備能」という言葉の意味を整理しましょう。

これは、呼吸が止まってから、低酸素血症に陥るまでの時間的猶予のことを指します。

もう少し専門的に言うと、機能的残気量(FRC)に蓄えられている酸素の量と、その酸素がどれだけ早く消費されるかで決まります。

💡 酸素予備能を決める2つの要素

  1. 機能的残気量(FRC):肺に蓄えられている酸素の「貯金」
  2. 酸素消費量:その「貯金」を使うスピード

つまり、FRCが小さい、または酸素消費量が多い患者さんは、呼吸が止まった瞬間から急速に低酸素血症に陥るわけです。

妊婦さんの場合〜お腹で肺が圧迫される〜

妊婦さん、特に妊娠後期の方は、大きくなった子宮が横隔膜を押し上げるため、肺が圧迫されます。

その結果、機能的残気量(FRC)が約20%減少することが知られています。

🫁 FRCが減る理由

横隔膜が押し上げられると、肺が十分に膨らめなくなります。特に仰臥位(仰向け)になると、その影響がさらに強くなるんです。

つまり、酸素の「貯金」が少ない状態になっているわけですね。

🔥 酸素消費量も増える

さらに、妊娠中は酸素消費量が約20-30%増加します。

なぜなら、胎児と胎盤にも酸素を供給する必要があるからです。母体の代謝も亢進しています。

📊 妊婦さんの数字

  • FRC:約20%減少
  • 酸素消費量:約20-30%増加
  • 結果:呼吸停止から低酸素血症までの時間が、健常成人の半分以下に

つまり、妊婦さんは「貯金が少なく、使うスピードも速い」状態なんです。

だからこそ、気道確保に失敗すると、あっという間にSpO₂が下がってしまいます。

小児の場合〜体が小さく、代謝が活発〜

小児、特に乳幼児は、体が小さいため、当然ながら肺も小さいです。

そのため、機能的残気量(FRC)が絶対値として小さいんですね。

👶 FRCが小さい

成人のFRCは約2.5-3リットルですが、新生児では約100-150mL程度、1歳児でも約200-300mL程度です。

つまり、酸素の「貯金」が圧倒的に少ないわけです。

🔥 酸素消費量は体重あたり高い

そして、小児は代謝が非常に活発です。

体重あたりの酸素消費量は、成人の約2倍と言われています。

📊 小児の数字

  • 成人の酸素消費量:約3-4 mL/kg/分
  • 新生児・乳児の酸素消費量:約6-8 mL/kg/分
  • 結果:呼吸停止から低酸素血症までの時間が、成人よりはるかに短い

さらに、小児は気道が細く、舌が相対的に大きいため、気道閉塞を起こしやすいという解剖学的特徴もあります。

つまり、「貯金が少なく、使うスピードが速く、気道も閉塞しやすい」という三重苦なんです。

高度肥満患者さんの場合〜脂肪組織が肺を圧迫〜

高度肥満の患者さんも、妊婦さんと似た理由で酸素予備能が低下します。

🫁 FRCが減る理由

腹部や胸壁の脂肪組織が、肺を外側から圧迫します。

特に仰臥位(仰向け)になると、腹部の重さで横隔膜が押し上げられ、FRCが著しく減少します。

BMI 40以上の患者さんでは、FRCが健常者の半分以下になることもあります。

酸素消費量も増える

肥満患者さんは、体重が重い分、酸素消費量も増加します。

心臓や呼吸筋が、より多くの仕事をしなければならないため、代謝が亢進しているんです。

📊 高度肥満患者さんの数字

  • FRC:健常者の50-70%程度
  • 酸素消費量:体重増加に比例して増加
  • 結果:呼吸停止から低酸素血症までの時間が、健常成人より著しく短い

さらに、肥満患者さんはマスク換気も挿管も困難なことが多く、気道確保に時間がかかりやすいという問題もあります。

だから「気道の緊急性」が高い

ここまでの話をまとめると、こうなります。

⚠️ なぜ気道緊急なのか?

完全な気道閉塞が起きると、致死的になる

妊婦・小児・高度肥満患者さんは:

  1. 酸素の貯金(FRC)が少ない
  2. 酸素を使うスピード(消費量)が速い
  3. 気道確保が困難なことが多い

この3つが重なると、数十秒〜1分以内に重度の低酸素血症に陥る可能性があります。

健常成人なら、呼吸が止まっても3-5分程度の猶予がありますが、これらの患者さんではその時間が半分以下、場合によっては数十秒になることもあるんです。

臨床での対応〜事前の準備が命を救う〜

だからこそ、これらの患者さんの気道管理では、事前の準備と迅速な対応が極めて重要です。

✅ 臨床で意識すべきこと

1. 事前酸素化を十分に行う

挿管前に、できるだけ高濃度酸素を吸入させ、FRCを酸素で満たす(プレオキシゲネーション)。

2. 体位を工夫する

妊婦さんは左側臥位、肥満患者さんはランプポジション(頭側を挙上)で気道確保しやすくする。

3. バックアッププランを準備する

挿管困難に備えて、声門上器具やビデオ喉頭鏡、外科的気道確保の準備を必ずしておく。

4. 迅速に行動する

気道確保に手間取った場合、すぐにバックアッププランに切り替える判断が重要。

「この患者さんは酸素予備能が少ない」と事前に認識しておくだけで、準備の質が変わります。

まとめ

妊婦さん・小児・高度肥満患者さんで酸素予備能が少ない理由、理解できたでしょうか。

✨ この記事のポイント

  1. 酸素予備能 = FRC(貯金)÷ 酸素消費量(使うスピード)
  2. 妊婦さん:子宮が肺を圧迫 → FRC減少 + 酸素消費量増加
  3. 小児:体が小さい → FRC小さい + 代謝が活発
  4. 高度肥満患者さん:脂肪が肺を圧迫 → FRC減少 + 酸素消費量増加
  5. 完全な気道閉塞 = 致死的
  6. 事前の準備と迅速な対応が命を救う

この知識が、いざという時の自信につながれば嬉しいです。


参考文献

  1. Mushambi MC, Kinsella SM, Popat M, et al. Obstetric Anaesthetists’ Association and Difficult Airway Society guidelines for the management of difficult and failed tracheal intubation in obstetrics. Anaesthesia. 2015;70(11):1286-1306.
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