低体温症
低体温症(ていたいおんしょう、Hypothermia)とは、恒温動物の深部体温(中核体温)が、正常な生体活動の維持に必要な水準を下回ったときに生じる様々な症状の総称。ヒトでは、直腸温が35℃以下に低下した場合に低体温症と診断される。また、低体温症による死を凍死(とうし)と呼ぶ。
恒温動物の体温は、恒常性(ホメオスタシス)により通常は外気温にかかわらず一定範囲内で保たれている。しかし、自律的な体温調節の限界を超えて寒冷環境に曝され続けたり、何らかの原因で体温保持能力が低下したりすると、恒常体温の下限を下回るレベルまで体温が低下し、身体機能にさまざまな支障を生じ多臓器不全にいたる。この状態が低体温症である。
低体温症は必ずしも冬季や登山など極端な寒冷下でのみ起こるとは限らず、水泳用20-24℃のプール、濡れた衣服による気化熱や屋外での泥酔状態といった条件次第では、夏場や日常的な市街地でも発生しうる。軽度であれば自律神経の働きにより自力で回復するが、重度の場合や自律神経の働きが損なわれている場合は、死に至る事もある症状である。これらは、生きている限り常に体内で発生している生化学的な各種反応が、温度変化により、通常通りに起こらない事に起因する。
臨床的には、
細胞機能の低下・酸素消費量の低下 -> エネルギー産生の低下 -> 臓器機能低下
血漿成分の血管外漏出 -> 蛋白成分の低下
尿細管再吸収低下・低比重尿の増加(colddiuretics) -> 血液濃縮
細胞膜Na/K ATPaseの活性低下 -> Naの細胞内移行とKの細胞外移行(電解質異常)
組織血液低還流、末梢循環障害による代謝性アシドーシス、乳酸上昇
症状としては、
軽度低体温では骨格筋は戦慄(シバリング)する
頻呼吸から徐呼吸・呼吸停止へ
頻脈から徐脈・心停止へといずれも抑制的に働く。18℃で心停止に至る。
心電図 : 洞性除脈、T波逆転、PQ・QR・QTSの延長、心室性不整脈、心房細動(心房粗動)、種々の不整脈、心室細動は30°C以下で起こりやすい
生化学的反応の例を挙げるなら酵素の反応だが、これらは通常の場合において、特に動物が利用する酵素は、至適温度が40℃前後である(=40℃前後で最も効率良く働くということ)ものが多いが、これはヒトの中心温度(37℃前後。直腸温度などが最も近い)に近いため、体内で効率よく働くことができる。俗に「腹を冷やすと下痢(消化不良)になる」と言われるが、その原因の一つとして、消化管の温度低下によってこれらの酵素の一種である消化酵素の働きが鈍り、消化作用が阻害されることが挙げられる。また、ブドウ糖などの糖を酸化・分解してエネルギー通貨としてアデノシン三リン酸 (ATP) を生成する「解糖系」という過程も、周辺温度によって生成速度に差が生じ、低い温度ではこのATP生産が低下する。そしてATPは筋肉、神経、内臓など全身の細胞の生命活動全般においてエネルギー源として使用されているため、供給が滞れば致命的な問題に発展する。ヒトにおいては、体温が約31℃以上であればシバリング(身体の震え)による熱生産が行われるが、約31℃を下回るとシバリングが無くなり急速な体温低下を起こす。
物理的原因と環境・患者側の原因が単独あるいは複合し発生する。
Evaporation(蒸散・水分)体表水分
Radiation(輻射・放散)体気温低下
Conduction(伝導)金属・地面・積雪
Convection(対流)水流・風
Respiration(呼吸)
環境・患者側の原因
体温調節能低下(自律神経障害 - 外傷、薬物中毒・アルコール中毒、脳卒中、頸髄損傷)
発生する場所で「遭難型」と「都市型」に分類することがある。主なものは、
山岳遭難、水難事故
泥酔、薬物中毒、脳血管障害、頭部外傷幼少児、高齢者、路上生活者、広範囲熱傷、皮膚疾患、内分泌疾患(甲状腺・下垂体・副腎などの機能低下)低血糖、低栄養、敗血症
軽度低体温(35~32℃)
中等度低体温(32~28℃)
高度低体温(28℃以下)
「一次性低体温症」とも。
他の基礎疾患によらず、純粋に寒冷曝露を原因として中心体温(直腸温)が35℃以下に低下した病態。単に「低体温症」とのみ言う場合、通常はこちらを指す。
幼児は、凍結した池等で冷水に落ちて急激な体温低下に伴う仮死状態に陥った場合に、体の容積が小さく、全身が速やかに冷却されるため、脳への酸素供給停止以前に脳細胞が仮死状態に陥るため、酸素欠乏症による脳死に至らずに済む事があり、心臓停止から3時間以上経ってから蘇生した事例がある。成人でも心臓停止から30分以上経って蘇生した事例もあるが、これらは適切な救急救命医療を必要とする。
頸髄損傷、内科疾患、薬物作用(中毒)、栄養失調などの副次的結果として発生した低体温症。これらの素因を有する者が、単独では偶発性低体温症を起こさないレベルの軽微な寒冷曝露で複合原因的に発症した場合も含む。
症状によって必要な対処法が異なる。特に中度以上の低体温症では、一般的な冷えに対する感覚で慌てて温めると、かえってレスキュー・デスを招く危険があるので注意を要する。例えば、急に手足を温めると、一気に心臓へ負担が掛かってショック状態に陥る可能性がある。また、上記の脳低温療法の要領で偶発的に、冷温での代謝低下によって脳が守られていた場合(=「代謝の冷蔵庫」)、設備の整った病院への搬送前に現場で加温すると、脳の酸素・栄養消費が増大して供給不足に対処できなくなり脳死に至ることがある。アルコール類やカフェインの入った飲料は血管を収縮・拡張させる作用があるので与えてはならない。体の温まる甘い飲み物は効果的だが、意識がはっきりしていないと飲み物で溺死する危険性があるので、意識障害がある者には飲ませてはいけない。
風雨に晒されるような場所を避け、衣服が濡れている場合はそれらを乾いた暖かい衣類に替えさせ、暖かい毛布などで包む。衣類は緩やかで締め付けの少ない物が望ましい。脇の下や鼠蹊部(股下)等の太い血管(主に静脈)がある辺りを湯たんぽなどで暖め、ゆっくりと体の中心部から温まるようにする。
この時に無理に動かすと、手足など末端や表皮の冷えた血液が体を動かすことで血管が拡張することも手伝って体内をくまなく循環してしまい、内臓の発熱量を低下させ、心臓や脳の体温も下げ、全身が芯まで冷えることになる。これは山の滝行などで冷水により急激に体を冷やしても起きることがある。よって体を温めさせようと運動させるのは逆効果であり、中心側からゆっくり暖まるよう工夫する。
体温31-32℃あたりで錯乱状態に陥るので、たとえば山岳でのリーダーがベテランといえどもパーティの崩壊が起きるのは錯乱による判断ミスに他ならない。キャリアがあるといって頼りすぎないよう低体温症の際は「会話が上手く出来なくなった」段階においての早期注意が必要である。(外部リンクを詳細に参照のこと)
とりあえずどんな方法でもよいので体を温めるようにして、温かい甘い飲み物をゆっくり与える。ただし目が醒めるようにとコーヒーやお茶の類いを与えると、カフェインによる利尿作用で脱水症状を起こすので避ける。アルコール類は体は火照るが、血管を広げて熱放射を増やし、さらには間脳の体温調節中枢を麻痺させて震えや代謝亢進などによる体温維持のための反応が起こりにくくなるため、絶対与えてはいけない。リラックスさせようとしてタバコを与えるのも、末梢血管が収縮して凍傷を起こす危険がある。眠ると代謝や震えによる熱生産が低下するので、十分に温まるまでは覚醒状態を維持させる。
この段階では少々手荒に扱っても予後はいいので、出来るだけこの段階で対処すべきである。
中度以上の低体温症は、速やかに医療機関へ搬送する手配を第一とする。軽度のうちは本人が寒気を訴えて加温に躍起になるが、中度に進むと逆に意識水準が低下して保温に無関心となってくるため、「大丈夫です」の返答を安易に鵜呑みにせず救護者が客観的に全身症状から判断することが重要である。軽度ではまだ震え等での自発的な熱生産能力が残っているが、中度以上になるとそうした生理機能も障害されており、消極的再加温(=保温)のみで回復を期待するのは無効である。また、外部から温熱器具で暖める積極的表面再加温は、かえって種々のリスクを伴う。医療機関では、循環動態が不安定であれば、加温した輸液の注入・胃腸の温水洗浄などによる積極的中心再加温が行われる。
運動させたりすると、手足から停滞していた低温・低酸素・高カリウムの血液が心臓に戻り、心室細動等の異常を引き起こす事もあるので、出来るだけ安静を心掛ける。急激に体の表面を暖めると、末梢血液が環流することでかえって中心体温が低下するアフタードロップ現象を引き起こしたり、末梢血管の拡張による血圧低下でショック状態(ウォームショック)に陥ることがあるため、みだりに暖めない。比較的穏やかに暖める事は可能であるが、裸で抱き合うと、体の表面を圧迫して余計な血流を心臓に送り込んで負担を掛けるので避けるべきである。同様の理由で手足のマッサージも行ってはいけない。とにかく安静にする必要があるので、風雨を避けられる場所に移動するにも、濡れた衣服を着替えさせるにも、介助者がしてやるようにし、出来るだけ当人には運動させないようにする。心室細動により非常に苦しむ事もあるが、心臓停止状態以外では、胸骨圧迫も危険であるため、してはならない。
呼吸が停止しているか、または非常にゆっくりな場合は、人工呼吸を行って呼吸を助ける。心臓停止状態にある場合は、胸骨圧迫を併用する。心臓が動き出したら胸骨圧迫を止め、人工呼吸を行う。この場合はマウス・トゥ・マウス式(仰向けに寝かせた要救護者の後頭部から首に掛けて手を宛がって持ち上げ、鼻をつまんで、介護者が口を使って要介護者の口へ息を吹き込む。喉の奥に吐いた物が詰まっている場合は、これを取り除いてから行う)人工呼吸の方が、人間の吐息であるために暖められていて都合がよいとされる。
重度の低体温症まで至ると、たとえ病院で集中治療を行っても生存率が芳しくなくなるため、軽度・中度の段階で早めに対処して食い止め、重度まで進行させない予防がまずは重要である。
高カリウム血症(K > 10mEq/l):細胞溶解の徴候
フィブリノゲン低下 (フィブリノゲン < 50mg/dl):播種性血管内凝固症候群の徴候
心室細動、無脈性心室頻拍:重症低体温症の約20-90%程度の死亡率「遅い復温」にて、死亡率 > 約45%
低体温症においては、仮死状態と完全な死亡状態との違いを明確に判定することは非常に難しい。低体温、皮膚色の蒼白、瞳孔散大、極度の徐脈・脈拍微弱および浅い呼吸で心肺停止状態と間違いやすい、身体のこわばりが死後硬直と紛らわしい、といった要因から、プロであるはずの救急隊員でも誤って死体と判断し病院への搬送を行わなかったケースが幾つかある。
しかし低体温症では、比較的長めの心肺停止でも脳の細胞死が少なく蘇生可能な場合もあり、専門医の適切な治療と診断を受けるまでは諦めず救命措置を続けることが肝要である。低体温症での死亡判定は、通常温へ戻してもなお生命活動が回復しない場合に医師が下すのが原則であり、医療機関へ搬送するまでは何時間でも、介護者に二次災害の危険がない限り救命活動を続行すべきとされている。
2006年4月に日本の長野県で雪崩に巻き込まれた20代男性が、発見からは約4時間・心肺停止確認後からは2時間45分後に蘇生、後遺症もなく回復した事例が報じられている。
前日午後2時ごろに雪崩に遭い遭難。翌午前9時ごろに捜索隊により発見、低体温による心肺停止のためヘリコプターで地元病院に搬送されたが回復せず、更に同県内の大学病院に搬送されて11時52分に人工心肺に接続、その1時間後に心臓の自力での鼓動を確認した。発見から近隣病院へ搬送、更に人工心肺のある医療施設に搬送されるまでの間、救急隊員が人工呼吸と胸骨圧迫を行っていたということで、男性は2か月ほど入院生活を送った後、歩行や会話を行うといった日常生活に支障のないレベルに回復、2006年6月には近く退院することが報じられた。なお2006年6月9日に読売新聞などが男性の退院に併せ同件を報じており、同記事中治療にあたった信州大医学部付属病院の岡元和文教授の談話として、これは心肺停止後の蘇生としては日本国内の最長記録であるという。同教授は救急隊員の活動と低体温症による代謝の低下で酸欠によるダメージが軽減されたこと、加えて男性が若く体力があったことを回復した理由として示している。
その後、海外に投稿された論文であるが、群馬県でさらに長時間(385 min)の蘇生が報告されている。海外へ投稿された論文で詳細は不明だが独歩で帰宅している。低体温状態からの蘇生は、通常の蘇生よりも回復が期待できる場合がある。
2006年10月7日兵庫県在住の男性(35歳)が兵庫県六甲山中にて遭難、その24日後の10月31日意識不明の状態で発見された。
発見時は直腸温度が22℃まで下がり、浅い呼吸と一分間に40 - 50回程度の弱い心拍があった。神戸市消防局のヘリコプターにより神戸市内の病院に搬送された直後に心肺停止状態に陥ったが、治療開始4時間後には心拍が戻り、その後の集中治療の結果50日後の12月19日にほとんど後遺症もなく退院した。発見当時は携帯していた食品並びに水分を摂取し生存していたと考えられていたが、蘇生後従来の常識では考えられない事実があきらかになった。山道を踏みはずし崖下に滑落、腰骨を骨折し身動きの取れない状態となり、遭難初日および2日目に若干の水分摂取をしたのち意識を喪失し、その後発見されるまでの3週間一切の食物および水分の摂取を行わないままに過ごしたと証言した。発見現場周辺には排泄の痕跡もなかった。診察した医師の記者会見によると、低体温症による冬眠状態で生命の維持が可能になったのではないかとの仮説が示されている。(新聞報道による)
従来の仮説では体温30℃以下の生存、並びに10日を超える絶食での生存は不可能とされていたが(値については狭い範囲での幅はある)、本件ではいずれの値を大きく上回るものであり経緯の真偽を含めさらなる検証が必要である。しかしながら低体温による人体代謝の機能が従来の常識を大きく覆した可能性が高い事例である。
低体温症では、体中心温度の段階によって様々な症状が発生し、最終的には意識喪失・心肺機能停止による仮死・生理機能停止による死亡に至る。しかし逆に低体温状態には組織の代謝を低下させることによる保護的な作用もあるため、さまざまな応用が試みられている。
例えば日本では1990年代に始まった脳低温療法は、冷却ブランケットなどを用いて人為的に低体温を起こし、脳を保護するという治療法であり、実際に臨床で使用されている。脳外傷の蘇生後などが適応となる。冬季に溺水した子供が通常は蘇生できないほど長時間(一般には心肺機能停止から3 - 10分以内程度であるが、同事例では40分 - 3時間)水の中にいたにもかかわらず蘇生し回復した例が報告されているが、これは冷水が身体を冷やし偶然低体温療法的に作用したためと考えられている(上記参照)。
他にも低体温状態で心臓手術を行う方法が、当時のソビエト連邦で開発された。脳外科手術、熱中症、インフルエンザ関連脳症治療等に利用される。また低体温症による仮死状態を上手にコントロールすれば、酸素消費や食糧消費を抑え、老化も抑えられる可能性もあるため、長時間の宇宙旅行においては、それを利用した「人工冬眠」をクルーに使わせることも考えられており、これらの研究は、恒星船等への応用が期待されている。
日本の凍死者は2010年以降、年間1,000人を超える規模となっている。冬山登山などの極端なケースは少なく、大半は高齢者が室内で低体温症になり死に至るケースが多いことが特徴。