【フランクスターリングの法則】循環動態の基礎➀【心不全・補液の基本とフォレスター分類】
心臓は，全身血液を送るポンプの臓器です．
心臓は，ゴムのように伸縮する心筋のかたまりです．
心臓がポンプとして，「いかに血液を送り出せるか」は，「心筋がどの程度伸びるかに」によることがわかっています．
これを，フランクスターリングの法則と呼びます．
今回はこのフランクスターリングの法則を知ることから見えてくる，循環動態の基礎を解説します．
話が長くなるので，今日は第一部．
１．心臓はパチンコ
フランクスターリングの法則は，ゴムパチンコ（スリングショット）のようなものです．
ちなみに，ゴムパチンコとは以下のような道具です．
©尾田栄一郎「ONE PIECE」
２．心拍出を得ること：パチンコ玉を遠くに飛ばすこと
全身に血液を送り出す左心室を，ゴムパチンコのゴム部分としましょう．
すると，ポンプ機能の結果，送り出される心拍出量は，ゴムパチンコの飛距離です．
飛距離を伸ばしたいとき，どうしますか？
ゴムをより強く引っ張りますよね？
このゴムを引く力が前負荷です．
左心室にから見た前負荷は，左心房の圧．
左心房の圧は，≒左室拡張末期圧です．
よって，前負荷は，左室拡張末期圧で定量的に議論されます．
縦軸を心拍出量，横軸を前負荷（左室拡張末期圧）にしたとき，フランクスターリングの法則に基づいてひかれる曲線を，フランクスターリング曲線と呼びます．
以下が，フランクスターリング曲線です．
ゴムを強く引けばその分飛距離が伸びるように，前負荷を上げれば心拍出は増えるます．
フランクスターリング曲線に当てはめるとこんな感じ☟．
ゴムを強く引けばその分飛距離が伸びるように，前負荷を上げれば心拍出は増えるんです．
前負荷を上げる最も基本的な方法は，補液です．
補液をすれば，心拍出量は増えます．
３．補液をすることの意味【実はわかってないのでは？】
「補液をしたら心拍出が増える？そんなの，心臓専門でない私が気にすることじゃないでしょ！！」
と思った人．
きっとあなたが医療者なら，”補液で心拍出が増える”という事実は，絶対に関係なくなんてないんですよ．
だって，脱水の患者さん，診たことありますよね？
脱水とは，心臓からすれば，著しく前負荷が減っている状態ですよ．
パチンコでいえば，こう．
ゴムを引かな過ぎたら，パチンコ玉は飛んでいきませんよね？
前負荷が弱すぎると，心拍出が保てないんです．
そして，心拍出が減ると，血圧も下がります．
「脱水で血圧が下がる」とは，こういうことなんです．
目の前に，脱水で血圧が下がっている患者さんがいます．
あなたは，どうしますか？
そう．
補液するでしょう？？
今回は，わかりやすく「血圧低下」を例にしましたが，心拍出量低下の徴候は血圧低下だけではありません．
脱水で腎機能が悪くなった人を，見たことがありますか？
これも，とても多くの医療者が経験のあることのはず．
これも，循環不全の徴候であり，心拍出量が減った結果です．
脱水の人が，補液をして元気になる．
こんな，医療の現場でありふれた現象も，フランクスターリングの法則に基づいているんですよ．
４．前負荷は高ければ高いほどいいのか？【うっ血性心不全登場】
「心拍出が減っては大変だ．間違っても脱水にならないように，補液をしまくって，前負荷をかけまくろう！！」
これが正解ではないことは，もちろん皆さん知っています．
そう．
過剰な補液（過剰な前負荷）の先に待つことは，肺うっ血です．
すなわち，うっ血性心不全です．
「前負荷♬前負荷♬」
とか思っていると気づかないかもしれませんが，（冒頭で話したように）左室にとっての前負荷とは，左室拡張末期圧 ≒ 左房圧です．
循環の順序をたどると，左房の手前にあるのは肺です．
左房の圧が上がれば，肺血管（肺静脈）にかかる圧が上がります．
ゆえに，左房の圧が一定の値を越えれば，肺はうっ血します．
治療は，利尿薬などで，前負荷を減らすことですよね．
まとめると
適切な前負荷とは
・循環不全にならない範囲
かつ
・肺うっ血にならない範囲
であり，そうなるように，補液や利尿剤などを使用して，私たちは循環動態を改善させています．
５．フォレスター分類とは：循環動態の治療指標
ここまで話ししたように，
循環動態の治療の基本は，前負荷の調整です．
補液や利尿薬を使用して調整するのが一般的です．
その際，目標となる指標の代表例が，スワンガンツカテーテルを用いたフォレスター分類です．
スワンガンツカテーテルを用いることで，心拍出量の指標である心係数や，左房圧に近似できる肺動脈楔入圧を計測できます．
心係数が低いと，前負荷不足で低心拍出の状態．
肺動脈楔入圧が高いと，前負荷過剰で肺うっ血（肺水腫）の状態．
このカットオフ値を，
・低心拍出：心係数 ＜ 2.2 L/min/m2
・肺うっ血：肺動脈楔入圧 ＞ 18 mmHg
としたのが，フォレスター分類です．
SubsetⅠ：心係数 ≧ 2.2，肺動脈楔入圧 ≦ 18
SubsetⅡ：心係数 ≧ 2.2，肺動脈楔入圧 > 18
SubsetⅢ：心係数 < 2.2，肺動脈楔入圧 ≦ 18
SubsetⅣ：心係数 < 2.2，肺動脈楔入圧 > 18
SubsetⅠが，循環動態として理想の状態です．
すなわち，前負荷の適切な範囲は，以下のようになります．☟
この前負荷の範囲を目指して，補液や利尿薬を使用していくわけです．
まとめ と 次回予告
今回は，ゴムパチンコのようなフランクスターリングの法則と，それによって理解できる，前負荷の重要性を説明しました．
前負荷は，足らなければ，脱水に代表されるような循環不全状態となり，過剰であれば，肺うっ血となります．
よって，私たちは，前負荷を多すぎず少なすぎずの範囲でコントロールしなければならないのですが，その治療目標指標が，フォレスター分類です．
今回の話はここまで．
鋭い人や，ご存知の方は気づいていると思いますが
「さっきのフォレスター分類の図，SubsetⅣにならなくね？？」
実際に，このようなフランクスターリング曲線の方の管理は，まだ簡単です．
大変なのは，フランクスターリング曲線が低い，重症心不全の症例．
この曲線の高さは，心機能（収縮能，拡張能，弁膜症など）や後負荷に左右されるんですが，その話はまた次回以降で．（≫第2回）
本日もお疲れ様でした．