高カリウム血症で徐脈（心停止）？不整脈出現のメカニズム

手嶋泰之・髙橋尚彦：【特集】電解質異常と心電図変化.レジデント. 7（3）.2014.

前回のテーマ "不整脈を出さずに最大の運動を！ATレベルで運動する理由" で触れたと思いますが、血症カリウム高値により、不整脈が出現します。（↓前回の記事）

aka-nasu.hatenablog.com

不整脈といってもいろいろありますが、高カリウム血症で生じるのは徐脈です。ひどい場合は心停止に至るかもしれません。高カリウム血症＝徐脈（心停止）と覚えてもらってもいいですが、私はこの暗記ができませんでした。徐脈だっけ？頻脈だっけ？と。

ですので、本日もメカニズムを理解していきましょう。

静止膜電位について

心筋細胞は陽イオンであるK+が細胞内外に出入りしています。そして、心筋が活動をしていない状態の心筋細胞内電位（静止膜電位）は、K+が細胞外へ持続的に流出している状態のため、マイナス（-90mV）に保たれます。

心筋細胞が興奮すると

細胞内にNa+が急激に流入し、細胞内の電位がマイナスからプラスになることで心筋細胞は興奮します。

高カリウム血症時の心筋細胞は興奮が遅延する

では細胞外のK+が多いとどうなるでしょうか。電解質の細胞内外の移動には、「濃度勾配」と「電位勾配」の２つがあります。細胞外のカリウム濃度が濃いので濃度勾配により細胞外へのK+流出は減少します。すると細胞内にK+が残留するため、細胞内の電位が上昇します。

次に、本来スムースに流入するはずだったNa+について。Na+はK+と同じ陽イオンです。細胞内の電位が上昇している（陽イオンが多くなっている）状態では電位勾配により、Na+が流入しにくくなります。結果として心筋細胞の興奮が遅延（徐脈）します。

前回、ATレベル以上の運動を行うとカリウム値が上昇すると話しました。高カリウム血症の患者に過負荷の運動を行うと心臓止まってしまうかもしれませんね。

赤茄子

不整脈を出さずに最大の運動を！ATレベルで運動する理由

山下武志（監）：THE心臓リハビリテーション. 金芳堂.P29-31. 2020年.

赤茄子です。

内部障害に苦手意識を持ちながら7年経過してしまいました…

実際、今の職場で心リハする機会も少ないので、勉強する機会がそもそも無かったという理由もありますが。

言い訳はこの辺にしておいて。

本日は心リハするなら知っておかないと行けないキーワード、"ATレベル"についてです。学校でも、内部障害理学療法の授業で「ATレベルでの運動が大事です」と教えられはしました。負荷が高すぎると心臓に良くないから…記憶を辿ってもこの程度です。

AT（嫌気性代謝閾値）とは？

"酸素を使わない代謝"のことで、糖（グルコース）が分解され乳酸が産生されるときにエネルギー（ATP）が生み出される経路の開始時点になります。

山下武志（監）：THE心臓リハビリテーション. 金芳堂.P24. 2020年.

この経路は激しい運動を行うときに、短時間でエネルギーを産生することができます。しかし、このエネルギー供給は短命であり、すぐに枯渇することが欠点です。また、エネルギー供給のメインは"解糖"であり、乳酸が発生→血液pHが低下→血清カリウム値が上昇→不整脈（高カリウム血症なので徐脈～心停止!）と心臓の機能が低下してしまいます。

ATレベルとは?

一般的には、上記の嫌気性代謝に入る手前のレベルで、必要なエネルギーを生み出せる酸素摂取量の最大値とされています。つまり、ATレベルで運動することは、不整脈など心機能低下を起こさずに、長時間運動するための最大のエネルギー産生を行う状態と言えます。

一概に"心臓に負担がかかる"とまとめるのではなく、メカニズムが分かるとどんな症状が出るか予測できます。ぜひ、メカニズムまで理解して学びたいですね。

赤茄子

予測と結果にズレがある。呼吸困難発生のメカニズム

西野卓 :呼吸困難の発生メカニズム. Jpn J Rehabil Med. 54. P936-940. 2017.

COPD患者の多くは呼吸困難を感じることがあります。動くと呼吸が苦しくなるから動きたくない…活動量は低下しADLが低下します。リハビリをする上でも、この"呼吸困難感"を解決しなければなりませんし、メカニズムを知っておくことがその近道だと考えています。

司令よりも結果が不足。中枢-末梢ミスマッチ説

現在最も有力な説とされているのが"中枢-末梢ミスマッチ説（出力-再入力ミスマッチ説）になります。

CO2が多い、O2が少ないと換気（吸気）が促進されます。自覚できるものではなく、呼吸中枢である延髄が呼吸関連器に司令を出します（たくさん吸え！）。ところが、呼吸器疾患の患者（特にCOPD）は肺が拡張しにくい、横隔膜が機能しにくい、胸郭が拡張しにくいなど結果的に実際の換気量は少ない（たくさん吸えって司令きたけど実際は60%くらいだったよ…）。この実際の換気に関わった末梢神経受容感覚は最終的に大脳皮質の感覚受容野に伝達されます。

一方、延髄から出た司令は呼吸関連器だけでなく、同じ情報（コピー）が同時に大脳皮質の感覚受容野に伝達されます。このコピー情報（たくさん吸え!）と呼吸関連器の受容感覚（60%くらいだったよ…）の剥離（足りない・もっと吸いたい!）が呼吸困難感の正体だと説明しています。

呼吸困難感を解決するためには、呼吸関連器で可変可能な部分にアプローチすることが大事になりそうですね（胸郭の可動性、横隔膜の柔軟性改善とか）。

余談

運動学習は"実際の運動感覚"と"運動出力の遠心性コピー"との剥離を小脳で感知して修正しようとしますよね。呼吸困難は苦しいかもしれませんけど、運動を続ければ横隔膜とかの機能は改善したりするのでしょうか？

三角巾ってどう付けるっけ？脳卒中後の肩関節亜脱臼予防

日本脳卒中学会 脳卒中ガイドライン委員会：脳卒中治療ガイドライン2015. P299-300. 2015.

三角巾の正しい付け方分かりますか？

他職者からたまに「三角巾付けといて～」って頼まれますが、自身がない時があります。特に健側の脇の下に通すのか通さないのか…どっちだっけ？

そもそも、骨折で装着するのと脳卒中後の亜脱臼予防で装着するのとでは目的も付け方も違うみたいです。

脳卒中後弛緩性麻痺では骨頭を挙上し関節唇に収めるように三角巾を付ける

脳卒中後の亜脱臼は、肩関節周囲の筋緊張が低下することや、機能的側弯が生じることにより、肩甲骨が下方回旋することで骨頭が下方へ落ち込みやすくなり生じます。そのため…

①骨頭を挙上させる

②骨頭を関節唇に押し当てる

上記２つを兼ね備えた付け方をしなければなりません。①だけなら吊り下げるだけでいいのですが、②も兼ね備えるとなると、肩を包み、前方から脇の下を通して後ろで結ぶ左図のような装着をしなければならないんですね。

ちなみに、骨折で免荷するのなら吊るしとくだけなので、深く考えなくてもいいのですね。

赤茄子

開眼しててもふらつく夜の闇：閉眼でのバランス練習について考える

吉田浩実・他：視覚遮断条件の差異が立位姿勢制御に及ぼす影響. 奈良理学療法学. 7. 2015

赤茄子です。朝カルテをみてびっくりすることないですか？

普段転倒しないような患者が、夜間に転倒して骨折してましたとか。あの人そんなにバランス悪かったっけ？と自分のとったバランス検査結果を見直したりします。

本日の結論は、"閉眼状態よりも、開眼状態で視覚が遮断されている状態が最もふらつきやすい" になります。

"感覚の重み付け"と"感覚の再重み付け"について

sensory weighting(感覚の重み付け)・sensory reweighting(感覚の再重み付け)

※体性感覚は加齢とともに低下し、視覚に依存するそう。上記図ではあえて視覚のパーセンテージを高く表現しています）。

人間に姿勢制御は視覚（10%）、前庭感覚（20%）、体性感覚（70%）で構成されていると言われています。これを"感覚の重み付け"と言います。

Peterka RJ. Sensorimotor integration in human postural control. J Neurophysiol. 2002; 88(3): 1097–118.

しかし、環境に合わせて上記のパーセンテージは変動します。例えば眼を閉じている状態では視覚情報中心のバランスから前庭感覚・体性感覚中心の姿勢制御に切り替わる。これを"感覚の再重み付け" としています。

ところが、眼を開けているのにアイマスクで視覚情報を遮断する状況では、視覚情報が得られない上、感覚の再重み付けが生じないため姿勢制御能力が低下する可能性があると考察されています。

閉眼位でのバランス練習もいいけど、開眼で視覚が遮断されている、”夜の暗闇の中”のようなバランス練習も必要になってくるのではないでしょうか？

赤茄子

リハビリスタッフでストレスの高い職種は？作業療法士の業務特性について考える。

日置久視・井奈波良一 :リハビリテーション専門職と職業性ストレスの関係について.日本職業・災害医学会会誌. 66(6). 2018

赤茄子です。今回の内容の結論は、作業療法士のストレスが他のリハ職より高いけど、原因はわかんない。です。

日置久視・井奈波良一 :リハビリテーション専門職と職業性ストレスの関係について.日本職業・災害医学会会誌. 66(6). 2018

表2 対象者のストレスの原因と考えられる因子の素点

群間差のある心理的な仕事の負担量は言語聴覚士が、自覚的な身体負担度は理学療法士が有意に高いため、本研究では作業療法士のストレスが特別高い要因がなんなのかまではわかってません。しかし、他職種の意見を取り入れながら日常生活動作練習を行う作業療法士の特色がストレスを生じさせるのではないかと考察されています。

なんとなくわかる気がする…

作業療法士は日常生活動作練習を行う。それは基本動作と高次脳機能の複合動作である。

たまに、「理学療法士と作業療法士って何が違うの？」と患者に聞かれ、「足の運動するのが理学療法士で、手の運動するのが作業療法士ですよ」ってごまかしている自分がいます（ゴメンなさい）。足の骨折した患者でも作業療法士が入ることがありますが、そんな患者に手の運動しませんよね？日常生活動作練習を行うのが作業療法士です。

例えば、日常生活動作の一つであるトイレ動作で考えてみましょう。

起立動作や立位練習、重心移動を伴う方向転換練習が理学療法士関わり、これらの基本動作動作を行いながら下衣操作を行うといったマルチタスクや拭き残しがないようにする注意機能といった高次脳機能は言語聴覚士が関わります。

それぞれの機能の回復具合を各セラピストに確認しながら自分のリハビリを進めなくてはいけない。ストレスたまるのもわかる気がします…

赤茄子

SpO2の回復が遅いのは？: SpO2回復時間と拡散能の関係

廣田千香・田中一正 :COPD患者における歩行後の経皮的酸素飽和度の回復過程に関連する因子の検討. 昭和学士会誌. 75(2). 2015

赤茄子です。

外来でのCOPD患者が初担当となりました。担当医からは「HOT（在宅酸素療法）の酸素量決めといて～」と依頼があったことが始まり。酸素吸入によりSpO2: 93～94%維持できてるしよかったね～で終わりません。そこそこきつめの運動行うと88%とかに低下します。ただ低下するならいいのですが、もとの数値に回復するまで時間がかかります。

酸素入れてるのに、回復に時間かかるのってなんでなん？

というわけで、関係ありそうな論文を一つ紹介。

COPD患者を集めて、Incremental Shuttle Walking Test（ISWT：漸増シャトルウォーキングテスト＝徐々に負荷上げて歩行させるやつね）と6分間歩行試験させて、安静～歩行中～歩行後SpO2回復するまでの時間とSpO2の関係を面積値として算出しました。そして、歩行後～SpO2回復するまでのSpO2面積値と各呼吸機能検査値との相関を調査したところ…

ISWT後のSpO2面積値は%DLco（拡散能）と有意に相関、6分間後のSpO2面積値は%DLcoとと%PEF（ピークフロー：換気能）の2つと有意に相関しました。

同じ歩行検査のうち6分間歩行だけ%PEFとも相関したのはなぜでしょうか？

考察では、ISWTが短時間で実施できる検査であるのに対し、6分間歩行は長時間歩行するため、COPDに伴う動的肺過膨張（呼気しにくく、吸気だけされやすいことによる肺の膨張）が生じ、横隔膜が動きにくくなることで吸気自体も行いにくくなる（酸素を取り込みにくくなる）からと示唆されています。

また、①DLcoを高い・低いで群分けした時のSpO2回復面積値の比較、②SpO2回復面積値の高い・低いで群分けした時のDLcoの比較を行ったところ…

廣田千香・田中一正 :COPD患者における歩行後の経皮的酸素飽和度の回復過程に関連する因子の検討. 昭和学士会誌. 75(2). 2015の図3・図4を引用

両方とも有意に差がありました。つまりCOPD患者で拡散能力が低い人はSpO2が回復するのに時間がかかり、SpO2の回復に時間がかかる人は拡散能力が低いという結果でした。

拡散能力は改善できる？

COPD患者は肺の器質的変化により拡散能力は低下します（仕方がない…）。でも、運動による血流量増加や胸郭・呼吸筋のモビライゼーションによる酸素取り込み量の増加によって若干改善できるかもしれないですね。

大事な2分間の休憩

本研究ではCOPD患者は少なくとも2分間は低酸素状態が続くとの結果でした。運動を行ってSpO2が低下した後は、少なくとも2分は休憩するよう心がけて見ましょう。

最後に…

今回のイラストもスマホに保存して復習しよう！

by赤茄子