【呼吸器疾患】慢性閉塞性肺疾患(COPD)の基礎 を図解で総整理(要点解説)

8章 循環器疾患・呼吸器疾患

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👉 【呼吸器疾患】5択クイズで学ぶ!慢性下気道疾患(COPD・気管支喘息など)

🔰 この記事について

  • 本記事は、慢性閉塞性肺疾患(COPD) についての要点解説記事です(※クイズは別記事)。
  • 基礎から整理して学びたい方は、この要点解説から読み進めてください。

🖊️ この記事で学べる内容

以下の内容について、特徴や違いのポイントをまとめています。

  • 慢性閉塞性肺疾患(COPD)
  • 肺気腫優位型COPD(気腫型)
  • 慢性気管支炎優位型COPD(非気腫型)
  • CO2ナルコーシス
    (診療情報管理士 基礎・医学編 8章 臨床医学各論Ⅴ に対応)

🩺 学習の進め方

この 慢性下気道疾患 シリーズは、
「5択クイズ編」と「要点解説編」 の2本立てになっています。

おすすめの使い方👇

  1. 最初に 5択クイズ に挑戦して理解度チェック
  2. できなかった部分を、要点解説記事(本記事) でしっかり整理
  3. 最後にもう一度クイズを解いて、知識を定着

💡 学習のポイント

  • 最初にクイズに挑戦することで、「どこが出題ポイントなのか」が自然と見えてきます。
  • その後に要点解説を読むと、疾患の関連や違いが理解しやすくなります。
  • 理解を深めたあとにもう一度クイズに挑戦すれば、知識がしっかり定着します。
  • 本記事は、診療情報管理士をはじめ、理学療法士・作業療法士・看護師など
    幅広い医療系資格の勉強に対応しています。

🔍 出題ポイントのまとめ|慢性閉塞性肺疾患(COPD)

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▶ 慢性閉塞性肺疾患(COPD)
▶︎ CO2ナルコーシス
▶︎ 肺気腫優位型COPD(気腫型)
▶︎ 慢性気管支炎優位型COPD(非気腫型)

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慢性閉塞性肺疾患(COPD)

  • 慢性閉塞性肺疾患(COPD:Chronic Obstructive Pulmonary Disease)とは、
    長期の有害物質曝露(主に喫煙)によって生じる慢性炎症を背景に、
    不可逆的な気流閉塞を呈する疾患概念です。
  • COPDでは、以下の2つの病態が、様々な割合で混在しています。
  • 肺気腫(肺胞壁の破壊)
  • 慢性気管支炎(気道の慢性炎症・粘液分泌亢進)
  • これらの病態の優位性により、以下の2つの病型が存在します。
長期の喫煙を背景に発症するCOPDの概念図。正常な肺と比較し、COPDでは肺気腫(肺胞壁の破壊)と慢性気管支炎(気道分泌亢進)がさまざまな割合で混在し、不可逆的な気流閉塞をきたすことを示している。
図1:COPDの概念図
COPDは、長期の喫煙などを背景に発症し、
肺気腫性変化と慢性気管支炎性変化が
さまざまな割合で混在することで、
不可逆的な気流閉塞をきたす疾患概念である。
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肺気腫と慢性気管支炎は、
かつては独立した疾患として扱われていましたが、
現在ではCOPDを構成する病態としてまとめて理解されます

  • COPDの最大の原因は 長期にわたる喫煙 であり、
    患者の 90%以上が喫煙歴を有する とされています。
  • 受動喫煙や大気汚染、職業性粉塵なども原因となることがあります。
  • 高齢の男性長期喫煙者に好発します。
  • 代表的な症状は、
    • 労作時の呼吸困難
    • 慢性的な咳
    • 喀痰
      などです。
  • 特に初期には安静時症状が乏しく、階段昇降や歩行時の息切れ から自覚されることが多いのが特徴です。
  • 病態が進行すると換気障害が高度となり、重症例では二酸化炭素が体内に蓄積して、
    CO₂ナルコーシスをきたすことがあります。
  • COPDの診断には 呼吸機能検査(スパイロメトリー)が必須 であり、
  • 1秒率(FEV1/FVC)70%未満
    を示すことで、閉塞性換気障害 と診断されます。

👉 1秒率換気障害の分類については、
  呼吸機能検査(スパイロメトリー)と換気障害 の解説記事 をチェック。

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気管支喘息では、気管支拡張薬吸入後に1秒率が改善しますが、
COPDでは吸入後も1秒率は正常化しません

  • COPDの治療は、単一の治療ではなく包括的管理 が基本です。
  • 以下のような治療法を組み合わせて行います。
  • 禁煙(最も重要)
  • 吸入薬治療(気管支拡張薬を中心)
  • 呼吸リハビリテーション
    • 運動療法
    • 栄養療法
    • 呼吸訓練
  • 病状が進行した場合には、在宅酸素療法(HOT)が導入されることもあります。
  • 在宅酸素療法(HOT:Home Oxygen Therapy)とは、慢性的な低酸素血症を認めるCOPD患者に対して、自宅で酸素吸入を行う治療法です。
  • 主に酸素濃縮器を用いて酸素を供給し、鼻カニューラを通して吸入します。
  • 外出時には携帯用の酸素ボンベを併用することもあります。
  • 低酸素状態を改善することで、呼吸困難の軽減や生活の質の向上、生命予後の改善が期待されます。

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▶ 慢性閉塞性肺疾患(COPD)
▶︎ CO2ナルコーシス
▶︎ 肺気腫優位型COPD(気腫型)
▶︎ 慢性気管支炎優位型COPD(非気腫型)

CO2ナルコーシス

  • CO₂ナルコーシスとは、体内に二酸化炭素(CO₂)が蓄積することで、呼吸性アシドーシス意識障害をきたす状態です。
  • COPDでは慢性的にCO₂が高値となるため、本来CO₂上昇に反応する中枢化学受容体(延髄)反応性が低下しています。
  • その結果、低酸素に反応する末梢化学受容体を介した呼吸調節が相対的に重要となります。

👉正常な呼吸調節化学受容体については、
 呼吸器系の構造・呼吸運動・呼吸調節の基礎 を参照してください。

 正常とCOPDにおける呼吸調節機構の違いを示す図。正常ではCO₂上昇により中枢化学受容野が刺激され呼吸が促進される。一方、COPDでは慢性的なCO₂上昇により中枢のCO₂反応性が低下し、低酸素刺激に反応する末梢化学受容体が主要な呼吸刺激となることを示している。
図2:正常とCOPDにおける呼吸調節機構の違い
正常ではCO₂上昇が主要な呼吸刺激ですが、
COPDでは中枢のCO₂反応性が低下し、
低酸素刺激が主となる。
  • このように、COPDでは低酸素刺激によって呼吸が維持されているため、この状態で高濃度の酸素を投与すると、低酸素刺激が消失し、呼吸が抑制されます。
  • その結果、CO₂がさらに蓄積してCO₂ナルコーシスを引き起こします。
COPDなどの呼吸不全患者におけるCO₂ナルコーシスの発生機序を示す図。低酸素刺激により末梢化学受容体を介して呼吸が維持されている状態で、高濃度酸素投与により低酸素刺激が消失すると呼吸が抑制され、換気低下からCO₂が蓄積し、呼吸性アシドーシスと意識障害をきたすことを示している。
図3:CO₂ナルコーシスの発生機序
COPDなどの呼吸不全患者では、低酸素刺激により呼吸が維持されている。
このような状態で高濃度酸素投与を行うと呼吸刺激が低下し、
換気が抑制されることでCO₂が蓄積し、CO₂ナルコーシスをきたす。

※ CO₂ナルコーシスは「酸素そのものが有害」なのではなく、
 低酸素刺激が消失することで換気が低下することが本質です。

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▶︎ 肺気腫優位型COPD(気腫型)
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肺気腫優位型COPD(気腫型)

  • 肺気腫優位型(気腫型)COPDとは、肺胞壁の破壊によって肺胞同士が融合し、肺が過膨張した状態が主体となる病態です。
  • 肺胞壁が破壊されることで、本来の小さな肺胞構造が失われ、気腫性嚢胞が形成されます。
  • 肺気腫では、肺胞壁の破壊により肺の弾力性(弾性収縮力)が低下し、肺は伸びやすくなるため、肺コンプライアンスは上昇します。
  • その結果、呼気時に空気を十分に排出できない状態となります。
  • これにより、残気量の増加肺の過膨張が生じます。
  • また、肺胞壁の破壊に伴って周囲の毛細血管との接触面積が減少するため、ガス交換効率が低下し、低酸素血症となります。
肺気腫における病態生理を示した図。肺胞壁の破壊により肺の弾性収縮力が低下し、呼気時に空気が排出されにくくなることで残気量が増加し、肺の過膨張や横隔膜の平坦化をきたす。一方、肺胞と毛細血管の接触面積が減少することでガス交換効率が低下し、低酸素血症を生じる。
図4:肺気腫(肺気腫優位型COPD)の病態
肺胞壁の破壊により弾性収縮力が低下し、
空気の排出障害と残気量増加をきたす。
同時にガス交換面積が減少し、低酸素血症を生じる。
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肺コンプライアンスとは、“肺の膨らみやすさ”のことです。
肺気腫では肺は膨らみやすくなりますが、縮む力も弱くなります

  • 最大の原因は 長期にわたる喫煙 です。
  • そのほか、まれではありますが、α1アンチトリプシン欠損症 が原因となることがあります。
  • α1アンチトリプシン欠損症とは、肺胞壁を破壊する酵素(好中球エラスターゼ)の働きを抑えるα1アンチトリプシンが先天的に不足する疾患です。
  • このため肺胞壁の破壊が進行しやすく、喫煙歴がなくても若年で肺気腫を発症することがあります。
  • 結果として、気腫優位型COPDとして臨床的に扱われます。
  • 日本では比較的まれな疾患です。
  • 肺気腫優位型では、以下の所見が特徴的です。
    • 労作時の呼吸困難
    • 口すぼめ呼吸
    • ビール樽状胸郭肺の過膨張による)
  • 口すぼめ呼吸とは、呼気時に口をすぼめてゆっくり息を吐く呼吸法です。
  • 肺気腫では、勢いよく息を吐くと気道がつぶれやすく、肺内の空気が排出されにくくなります。
  • 口をすぼめることで口腔内に軽い陽圧が生じ、気道の虚脱が防がれるため、呼気がしやすくなります。
  • 肺気腫優位型COPDでは、画像検査・呼吸機能検査・血液ガス分析を組み合わせて評価します。
項目主な所見
胸部X線肺野透過性亢進、肺の過膨張、横隔膜の平坦化
胸部CTブラ(気腫性嚢胞)
※肺胞壁の破壊により空洞形成
呼吸機能検査1秒量・1秒率低下、残気量増加
肺拡散能低下
肺コンプライアンス上昇
血液ガスPaO₂↓、PaCO₂↑(進行例)
  • 肺気腫では、一度破壊された肺胞を元に戻すことはできないため、治療は症状の軽減進行抑制を目的に行われます。
    👉 COPD の治療 を参照してください。

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慢性気管支炎優位型COPD(非気腫型)

  • 慢性気管支炎優位型COPDとは、
    喀痰を伴う咳が毎日3か月以上持続し、これが2年以上続く
    慢性気管支炎の病態が優位となるCOPDのタイプです。
  • 気道の慢性的な炎症により、
  • 気道分泌(粘液)の亢進
  • 気道壁の肥厚
  • 気道の狭窄
    が生じます。
  • その結果、気流閉塞が進行し、換気障害をきたします。
    ※ 肺胞破壊が主体の肺気腫優位型とは、病態の中心が異なります。
慢性気管支炎優位型COPDの病態を示した図。気道の慢性炎症を背景に、気道分泌の亢進による粘液貯留と、気管支壁の肥厚が並行して進行し、不可逆的な気道狭窄をきたす。正常な気管支と比較して、慢性気管支炎優位型COPDでは内腔が著しく狭小化している。一方、肺胞病変は目立たない。
図5:慢性気管支炎優位型COPDの病態
慢性気管支炎優位型COPDでは、
気道の慢性炎症を背景に、
粘液分泌の亢進と気管支壁の肥厚が並行して進行し、
不可逆的な気道狭窄をきたす。
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  • 慢性気管支炎優位型COPDでは、以下の症状が特徴的です。
  • 痰を伴う咳(特に冬期・明け方に強くなる
  • 慢性的な喀痰(粘液性
  • 呼気性の呼吸困難、運動時の息切れ
  • チアノーゼ(口唇・爪床など)
  • ばち状指(進行例)

👉 チアノーゼばち状指については、
  【呼吸器疾患】主要症候と肺の聴診 を参照してください。

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📝 チェックリストで重要ポイントを一気に確認!

慢性閉塞性肺疾患(COPD)
  • 概念
    肺気腫性変化と慢性気管支炎性変化が混在し、
    不可逆的な気流閉塞をきたす疾患
  • 主な原因
    長期の喫煙(最も重要)
  • 病型(優位病変)
    肺気腫優位型(気腫型)
    慢性気管支炎優位型(非気腫型)
  • 主な症状
    労作時呼吸困難(初期は安静時症状に乏しい)
    慢性的な咳・喀痰
  • 検査所見
    1秒率低下(閉塞性換気障害)
  • 治療の基本
    禁煙(最重要)・気管支拡張薬・呼吸リハビリ
肺気腫優位型COPD(気腫型)
  • 概念
    COPDのうち、肺気腫性変化(肺胞病変)が優位な病型
  • 病態の本質
    肺胞壁の破壊、ガス交換効率低下、
    肺の弾性収縮力低下、肺コンプライアンス上昇
  • 主な症状・身体所見
    労作時呼吸困難・口すぼめ呼吸ビール樽状胸郭
  • 画像所見(胸部X線)
    肺野の透過性亢進・肺の過膨張・横隔膜の平坦化
  • 病態進行時
    換気障害が高度となり、
    CO₂貯留 → CO₂ナルコーシスをきたすことがある
慢性気管支炎優位型COPD(非気腫型)
  • 概念
    慢性気管支炎が病態の主体となるCOPD
  • 診断的定義(重要)
    喀痰を伴う咳が毎日3か月以上持続し、2年以上続く
  • 病態
    気道の慢性炎症、気管支壁の肥厚
    気道分泌亢進、粘液貯留
    肺胞病変は目立たない
  • 症状
    湿性咳嗽(粘液性痰):冬季・明け方に増強
    呼気性呼吸困難
    チアノーゼを伴うことがある
CO2ナルコーシス
  • 概念
    体内に二酸化炭素(CO₂)が蓄積し、
    呼吸性アシドーシス意識障害をきたす状態
  • 背景
    COPDなどの慢性呼吸不全
    慢性的な高CO₂血症により、中枢のCO₂反応性が低下
  • 呼吸調節の変化(重要)
    CO₂刺激 ↓→ 低酸素刺激が主な呼吸刺激となる
  • 誘因高濃度酸素投与
  • 病態
    酸素投与により低酸素刺激が消失
    呼吸抑制 → 換気低下
    → CO₂蓄積 → CO₂ナルコーシス

※ 記事作成には正確を期しておりますが、内容に誤りや改善点がございましたら、お知らせいただけますと幸いです。
今後の教材作成の参考にさせていただきます。

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