39AM67第39回 臨床工学技士国家試験 過去問

人体の構造と機能呼吸循環生理肺拡散能・CO₂運搬・血圧/脈圧・冠循環

人工呼吸器の換気設定で PaCO₂ に直接影響するのはどれか。 a.換気回数(RR) b.1 回換気量(VT) c.吸気終末休止(EIP) d.呼気終末陽圧(PEEP) e.吸入酸素濃度(FIO₂)

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正解: 1

正答

1

この問題のポイント

この問題では、人工呼吸器の設定のうち、PaCO₂に直接影響する因子が問われています。

PaCO₂は、主に肺胞換気量によって決まります。

肺胞換気量は、次の式で考えます。

  • 肺胞換気量 = (VT - 死腔量) × RR

ここで、

  • VT:1回換気量
  • RR:換気回数
  • 死腔量:ガス交換に参加しない換気量

です。

したがって、PaCO₂に直接影響する設定は、換気回数 RR1回換気量 VTです。

解説

体内で産生されたCO₂は、血液によって肺へ運ばれ、肺胞換気によって体外へ排出されます。

CO₂排出量が不足すると、PaCO₂は上昇します。

逆に、CO₂排出量が増えると、PaCO₂は低下します。

人工呼吸器でCO₂排出に直接関係するのは、どれだけ肺胞を換気できているかです。

分時換気量は、

  • 分時換気量 = VT × RR

で表されます。

ただし、実際にガス交換に参加するのは、死腔を除いた肺胞換気量です。

  • 肺胞換気量 = (VT - 死腔量) × RR

そのため、RRとVTはPaCO₂に直接影響します。

国家試験ではここを押さえる
PaCO₂は換気、PaO₂は酸素化と整理します。

PaCO₂を下げたいときは、基本的に肺胞換気量を増やします。

酸素化を改善したいときは、FIO₂、PEEP、平均気道内圧などを考えます。

小項目の確認

a.正しい。
換気回数 RR を増やすと、単位時間あたりに換気される量が増えるため、CO₂排出が増え、PaCO₂は低下しやすくなります。RRはPaCO₂に直接影響します。

b.正しい。
1回換気量 VT を増やすと、1回の呼吸で肺胞へ届く換気量が増えます。その結果、CO₂排出が増え、PaCO₂は低下しやすくなります。VTはPaCO₂に直接影響します。

c.誤り。
吸気終末休止 EIP は、吸気の終わりに一時的に気流を止める設定です。ガス分布やプラトー圧測定に関係しますが、RRやVTほどPaCO₂に直接影響する設定ではありません。

d.誤り。
PEEPは呼気終末陽圧であり、肺胞虚脱を防ぎ、FRCや酸素化に関係します。PaCO₂への影響が全くないわけではありませんが、直接的にPaCO₂を調節する主因はRRとVTです。

e.誤り。
FIO₂は吸入酸素濃度であり、主に酸素化、つまりPaO₂やSpO₂に影響します。CO₂排出を直接増減させる設定ではありません。

選択肢の確認

1.正しい。
選択肢1は a、b の組合せです。換気回数 RR と1回換気量 VT は、肺胞換気量を直接変化させるため、PaCO₂に直接影響します。

2.誤り。
選択肢2は a、e の組合せです。aは正しいですが、eのFIO₂は主に酸素化に関係し、PaCO₂を直接調節する設定ではありません。

3.誤り。
選択肢3は b、c の組合せです。bは正しいですが、cのEIPはPaCO₂に直接影響する主因ではありません。

4.誤り。
選択肢4は c、d の組合せです。EIPとPEEPは、主に肺内ガス分布、平均気道内圧、FRC、酸素化などに関係します。PaCO₂への直接的な調節因子としては不適切です。

5.誤り。
選択肢5は d、e の組合せです。PEEPとFIO₂は主に酸素化に関係します。PaCO₂を直接調節する設定は、換気回数 RR と1回換気量 VT です。

覚えるポイント

  • PaCO₂は肺胞換気量に直接左右される
  • 肺胞換気量は (VT - 死腔量) × RR で考える。
  • RRを増やすとCO₂排出が増え、PaCO₂は低下しやすい。
  • VTを増やすとCO₂排出が増え、PaCO₂は低下しやすい。
  • FIO₂とPEEPは主に酸素化に関係する
  • 人工呼吸器設定では、CO₂管理と酸素化管理を分けて考える。

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