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EARLの医学ノート

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敗血症をメインとした集中治療,感染症,呼吸器のノート.Stop Sepsis, Save Lives.

敗血症による心筋障害

■敗血症性ショックにおいては心筋障害が観察され,ときには心原性ショックと見紛うほどの重度の心筋障害が生じることもある.

■この敗血症性心筋障害が最初に報告されたのは1984年であり,敗血症患者が発症早期より心機能が障害されていることが指摘された[1].この報告では,敗血症性ショック発症24時間以内の患者を対象に評価したもので,心係数は正常値以上に増加しているにもかかわらず,心駆出率は平均で40%と低値であり,この駆出率低下は生存者で顕著であった.特に生存者では代償性心室拡張により心拍出量増加を維持していることを明らかにしている.

■心血管作動薬投与から24時間以上経過した敗血症性ショック患者への経胸壁心臓超音波検査により心機能を評価した研究[2]では,心駆出率は,生存者で43.9%,非生存者で52.0%に低下している.

■2008年には敗血症性ショック患者を対象に経食道心臓超音波検査を用いて心機能を評価した研究が2つ報告されている[3,4].これらの報告によると,治療開始から72時間以内にびまん性壁運動低下を認めている.死亡例の検討でも生存例より有意に心係数が高く,心拍出量が高いほど重症であると考えられた.

■以上を総合すると,敗血症性ショックにおけるびまん性の壁運動低下(収縮力低下)は可逆性であり,予後を悪化させる要因ではないが,左室収縮能が低下していない患者はむしろ死亡率が高い.死亡症例ではLVEFが有意に高く,LVEDVが有意に小さい上に輸液負荷によって是正されにくい.壁運動低下を認めないことは予後不良因子であることを留意する必要がある.

■これらの考察から,急速な輸液負荷や心血管作動薬投与は敗血症早期であっても心筋障害の進行程度によっては過負荷ともなり,潜在する心機能障害を進行させる危険性がある.ただし,Early Goal-Directed Therapy[5]での発症6時間以内の大量輸液療法は,全身性組織低酸素からの一刻も早い回復が予後を改善することを示しており,超急性期の治療は最優先されるべきものであろう.しかし,6時間以降の病期における循環管理の具体的方向性は現時点では明確ではない.敗血症早期より機能障害に陥り始める心筋を保護しながら,重要臓器の細胞レベルでの酸素供給量および酸素利用能を維持する治療法を考えるには,敗血症における心筋障害のメカニズムを理解しておく必要がある.

■敗血症では早期から心筋への組織血流量が増加する一方で,ミトコンドリアなどの超微細構造は崩壊し,心筋細胞や毛細血管壁の浮腫とそれに伴う毛細血管内腔の狭小化により,微小循環障害が顕在化していることが基礎研究で既に示されている[6].盲腸穿孔術を施行した高心拍出量敗血症ラットモデルで24時間後に順行性摘出灌流心標本(working heart model)により心機能を評価したex vivoモデルの報告[7]では,心収縮能の指標dP/dt max,心仕事量や心筋酸素利用効率は全て敗血症ラットで低下していた.これは前負荷および後負荷が一定の条件下では,敗血症心機能は明らかに障害されていることを意味している.

■敗血症患者から採取した血清を健常動物に投与すると,その心筋収縮力が低下することが1985年に報告された[8].当初はこの原因はグラム陰性桿菌由来の内毒素が有力であったが,その後の研究で,炎症性サイトカインであることが判明している.なかでも,敗血症早期より放出されるTNF-αやIL-1βは主にマクロファージから分泌されるが,心筋細胞からも分泌される[9].TNFαは,心拍出量増加と全身血管抵抗低下という敗血症ショック病態を惹起し[10],直接的に心収縮力を低下させる作用をもつ[11-13].同様に,IL-1βも敗血症性ショックの循環動態に関与する[14].これら炎症性サイトカインは相乗的に心機能を抑制することも見出されてきた[11]

■TNF-α,IL-1βの血中濃度は比較的早い段階で収束するため,敗血症で遷延する心機能障害はこれらの炎症性サイトカインの効果だけでは説明がつかない.心機能障害に関与する他の物質として,NOやROSが挙げられている[15].敗血症初期では,iNOSにより過剰に分泌されるNOがペルオキシナイトライトを形成し,L型Ca2+チャネル機能を抑制する[16-18].また,NOは,心筋ミトコンドリア内の電子運搬鎖複合体の活性を低下させ,ミトコンドリア機能障害を惹起する[19].さらに,β受容体情報伝達系において,抑制性G蛋白の増加や間接的なprotein kinase A活性の抑制によって,心筋のカテコラミン反応性を阻害することが示されている[19,20]

■さらに,敗血症が進行すると,Na-Ca交換系および筋小胞体の細胞内Ca2+緩衝作用が障害され,Ca2+の過負荷が生じるため,心筋障害を助長し,心機能障害を遷延させる[21].また,アポトーシスが敗血症心機能障害に関与していることも指摘されている[22,23].その経路には主に,ミトコンドリアからチトクロムCが放出されることで誘発される内因性経路と,TNFα受容体が関与する外因性経路の2つがあり[24],いずれの経路もcaspase活性が関与している[25].しかし,アポトーシスを含む細胞死は必ずしも敗血症心筋障害を説明できないとする見解も多い[19]

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by DrMagicianEARL | 2011-10-29 12:08 | 敗血症 | Comments(0)

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