2023年2月20日シリーズ：よくわかる！加温加湿入門

【よくわかる！加温加湿入門 part7 】人工呼吸管理で加温・加湿が必要な理由～加湿不足により、気道や肺でなにが起こるか考えてみよう Vol.2～

前回に続き、なぜ人工呼吸管理を行う時に加温・加湿が必要なのかについてお話しします。
今回は、「加湿不足が気道や肺でなにが起こるか」の第2弾です。

より良い人工呼吸管理とは？

近年、ICUで使用される人工呼吸器は高額で1000万円を超える製品も少なくありません。高級な人工呼吸器によって呼吸管理を行えば、良い呼吸管理ができるのか？と考えるとそんなことはありません。高級な人工呼吸器であっても医療従事者が使いこなす必要があります。さらに、必要なのが分泌物管理。人工呼吸器からガスを送っても、このガスが通過する気道やガス交換を行う肺胞が分泌物で閉塞されていたのでは、人工呼吸器から送気されるガスは届きません。
より良い人工呼吸管理とは、適切な加温加湿器を選択し、適切に加温・加湿したガスを送気し、適切な分泌物管理を行うことなのです。
「分泌物管理無くして人工呼吸管理無し！」
分泌物管理ができた上で、適した人工呼吸管理が可能になるのです。　　　

　残念ながら、加温加湿器で作られる水蒸気はH2Oの分子であり、どのくらいの相対湿度なのか、絶対湿度なのか目で見ても判断することは難しいです。（知識と経験で予測はできるようになりますが）
　したがって、どうしても加温・加湿の調整は疎かになりやすいのです。
　分泌物が硬いからと、吸入療法を追加したり、排痰補助装置を使用したりと、異なる治療法が追加されていったりします。
　本来であれば、自然気道で加温・加湿させる機能に近い状態を作るべきなのですが。
この自然気道の加温・加湿機能に近い状態が作れるのが加温加湿器なのです。

　気道や肺胞はブラックボックスで、何が起こっているかを外見から判断することは困難です。分吃物が硬い、分泌物が引けないとなったところで、気道や肺胞が乾燥化しているのではと考え始めるわけです。

　気道が持つ感染防御機能は、線毛を覆う粘液により汚染物質を捕捉し動かなくします。そして、線毛運動によって粘液とともに汚染物質が上気道に押し上げられ、咳とともに排除されるのです。
　この線毛運動ですが、乾燥気体が送気されると一瞬で停止してしまいます。
乾燥気体の送気が続くと、粘液粘度が上昇し、粘膜線毛運動の低下が起こります。　　そして粘膜線毛運動が停止し、さらに線毛が損傷する細胞障害となるのです。こうなってしまうと、肺障害となり、呼吸不全（酸素の取入れの低下、二酸化炭素の排出の低下）になってしますのです。
線毛は早いと1時間ほどで損傷が起こります。
　線毛が破損されれば、分泌物を捕捉できなくなり、分泌物の排出ができなくなるため感染リスクが増加します。人工呼吸によって発生する感染症を、人工呼吸器関連肺炎（Ventilator　Associated　Pneumonia:VAP）と言いますが、この危険性が高くなるのです。
そして、末梢気道の閉塞がおこり肺胞に分泌物に溜まれば、ガス交換ができなきなり呼吸不全がおこります。
気道の周囲に分泌物がべったりと付着すれば、気道の径が細くなり、空気が通りにくくなります。空気の通り道が細くなるということは、細いストローで空気を吸わなければならなくなるのと同じですので、強い力で吸わなければなりません。呼気を吐くときも、努力性の呼出をする必要が出てきます。私たちは呼吸をすることにエネルギーを使っているという意識はありません。しかし、気道が細くなると、呼吸するエネルギーが大きくなるのです。このことを、「呼吸仕事量が増加する」と言います。

　気道が細くなると、気道抵抗が上昇します。気道抵抗は、「直径の4乗に反比例」という計算で算出できます。
8㎜の気道が分泌物によって6㎜になったとすると、気道抵抗は約3倍になります。そして、4㎜の気道が2㎜になってしまったら、気道抵抗は16倍になるのです。気道の細い小児であるほど、気道抵抗は上昇しやすいということになります。呼吸仕事量も気道抵抗と同じ傾向で上昇するのです。（表1参照）

気道径と気道抵抗の関係

分泌物の硬化は、気管チューブの閉塞も起こします。
人工呼吸器トラブルを確認するときに「DOPE」で解決していきます。
「DOPE」とは
D:Displacement(気管チューブの位置異常)
O:Obstruction(気管チューブの閉塞)
P: Pneumothorax(気胸)
E:Equipment failure(器具の不具合)
　上記の順で確認を進めますが、加温・加湿不足が原因で、気管チューブの閉塞（Obstruction）につながってきます。

DOPE例