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イラストで学ぶ生理学と病気

チアノーゼとはどのくらい重度な低酸素血症でみられる?

はじめに

著者は、日本の獣医大学を卒業後、一般病院で3年間勤務した後、2023年現在アメリカの大学で、救急集中治療の専門医になるためのレジデントをしています。

チアノーゼ=低酸素=酸素供給!!となるのは正しいです。しかしこの記事では、もう一歩踏み込んで、チアノーゼが出ていたらどのくらい重症な状況か考えていきましょう。

難しい内容になるので、全て理解する必要はありませんが、「チアノーゼじゃないから大丈夫」という考えがいかに間違っているかを理解していただけたら嬉しいです。

低酸素血症とは

低酸素血症の定義は、PaO2(血漿中の酸素分圧)< 80 mmHgもしくはSaO2 (ヘモグロビンの酸素飽和度)< 95%です。

要するに血液中に酸素が少ないために、組織に酸素を供給できず、ATPを産生できなくなることでショック、死に至る可能性のある危険な状態です。

血液に含まれる酸素の量(SaO2, SpO2,PaO2)について考える はじめに 著者は、日本の獣医大学を卒業後、一般病院で3年間勤務した後、2023年現在アメリカの大学で、救急集中治療の専門医になる...
低酸素血症とは何か? はじめに 著者は、日本の獣医大学を卒業後、一般病院で3年間勤務した後、2023年現在アメリカの大学で、救急集中治療の専門医になる...

重度になると、舌の色が紫色になる(チアノーゼ)ことは有名かと思います。では、ここからはチアノーゼが見られている場合、どのくらい重度な低酸素血症かということについてお示しします。

チアノーゼはどれほど「やばい」状況か

まず初めに必要になる知識ですが、「血液中の脱酸素化ヘモグロビンが5g/dl以上になると、舌が青くなるような変色がみられる」のです。

脱酸素化ヘモグロビンが5g/dl以上とはどういう意味でしょうか。

正常の犬の血液中のヘモグロビンは1dlあたり、12-20 g入っています(12-20g/dl)。わかりやすいようにある患者さんのヘモグロビン濃度が15g/dlだったとしましょう。

ヘモグロビン1粒(分子)には、4つの酸素分子がくっつき、体内に酸素を運ぶことができます。酸素と結合しているヘモグロビンを酸素化ヘモグロビン、結合していないヘモグロビンのことを脱酸素化ヘモグロビンとよびます。

チアノーゼがみられるようになるのは、このうちの5 g/dl以上が酸素と結合していない状態、そして残りの10g/dlは酸素と結合している状況ということになります。SaO2とは、動脈中の全体のヘモグロビンに対する酸素化ヘモグロビンの割合(%)を表します。よってこの場合、10/15=0.662=約66%ということになります。

SaO2を非侵襲的に測定をしたときに得られるのがSpO2にです。先ほど重度の低酸素血症がSo02<90%以下と定義されると書きましたが、この場合どうでしょう。SpO2は、、、66%!!!!となりますね。

チアノーゼ=低酸素(血症)=酸素供給!となるのは大正解なのですが、チアノーゼが出ている状態は激やばな状況、ということがわかっていただけたかと思います。

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チアノーゼなし=大丈夫、、、ではない!!

上記の説明で、チアノーゼがどれほど深刻な状況でみられるものか、ご理解いただけたでしょうか。そして、チアノーゼが出ていなくても、SpO2が70%の可能性もあるということです。

最後に、チアノーゼが出なくても、重度な低酸素は除外できないということを説明します。

チアノーゼがみられるようになるのは5 g/dl以上のヘモグロビンが酸素と結合していない状態、と説明しました。これは、貧血の場合でも多血の場合でも同様、絶対的な濃度が5g/dlを超えるかが要になります。

脱酸素ヘモグロビンが青紫色をしていて、舌が青紫に見えるようになるのは、酸素化ヘモグロビンに対する相対的な量ではなく、絶対数が5g/dlを超えた時のみ、ということです。

貧血の場合はチアノーゼが出にくい、と言うことを聞いたことがあるでしょうか。その理由を説明していきます。

貧血の患者さんでヘモグロビン7g/dl(ヘモグロビンの正常12-20g/d)だったとしましょう。この患者さんのチアノーゼがみられた場合、5g/dlの脱酸素化ヘモグロビンを含むはずなので、これを元にのSpO2を計算してみましょう。

SpO2=酸素化ヘモグロビン÷合計のヘモグロビン=(7-5)÷7=0.14で14%になります。SpO2が14%になる頃には患者さんは残念ながら、低酸素で亡くなっていますね。

貧血の患者さんでは、よっぽどの低酸素血症になっても、チアノーゼがみられることがないのです。よって、チアノーゼがなくても必ずしも大丈夫とは言えない、ということになります。

(発展編)酸素解離曲線を利用して解説

酸素解離曲線については詳しくこちらのページで説明しているので、しっかり勉強したい方はご参考までに。ここでは、酸素解離曲線を用いてさらっと説明します。

酸素解離曲線とは、ヘモグロビンがどれだけ酸素と結合していられるかを示した曲線です。酸素との結合の強さは酸素分圧によって変化するので、X軸には酸素が占める分圧、Y軸には何%のヘモグロビンが酸素と結合しているかを示すSaO2がきます。

酸素解離曲線
  1. 青線:スタート地点である動脈血の酸素分圧が約100mmHg、SaO2が約100%
  2. 赤線:PaO2 60mmHg、これ以下の肺胞内/動脈内酸素分圧になると低酸素による症状が出るというボーダーライン
  3. オレンジ/黄色線:毛細血管を経て組織内に到達すると、酸素分圧が20mmHgになる

赤血球が抹消組織に到達するまでに酸素がどれくらい手放されるかというと、SaO2 100-35%=65%となるので、65%のヘモグロビンが酸素を手放して組織に分散したことになります。

酸素解離曲線 SpO2低下時

それでは次にSaO2 66%のチアノーゼの患者さんを見て見ましょう。PaO2でいうと、低酸素症状が出る60mmHgを下回り、35mmHgほどになります。

酸素解離曲線 SpO2低下時

組織に供給される酸素は、SaO2 100%でスタートした場合と比較して半分くらいになっていることがわかります。これはちょっとやばそうですよね。

チアノーゼ=低酸素=酸素供給!で間違ってはいないのですが、この記事を読んで、チアノーゼがどれだけやばいかということが理解していただけたら嬉しいです。

まとめ

  • チアノーゼがみられる=低酸素は相当重症
  • チアノーゼがみられないからといって低酸素は否定できない
  • 貧血によってチアノーゼは現れにくくなる
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みけ
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