呼吸療法の基礎｜肺胞換気量（VA）の意味と計算方法を知ろう

キカイガキライ管理人のすいる(@me_swill)です。

ある病室でのひとコマ。

すいる

うーん…。

ねこ先生

どうしたんだ？気分でも悪いのか？

すいる

この方のPaCO₂の値が高いので少し下げたいのですが、どうすればいいのでしょうか？
(適当なことを…)

ねこ先生

君はどう思う？

血液ガス分析のデータを見ている最中、担当している医師との会話でこのようなやりとりがありました。

今回は呼吸療法に必要な計算のひとつである「肺胞換気量」についてご紹介します。

すいる

肺胞換気量ってなに？！

すいる

それで何がわかるの？

こんな方にオススメです。

ではでは、今回もはりきっていきましょう！

呼吸療法認定士の合格に必要不可欠な計算まとめ

V_Aってなんだ？特徴は？

それではV_Aについて見ていきましょう。

一番の特徴として以下のことが挙げられます。

キーワードは、「V_Aの変化はPaCO₂の変化を反映する」が大いに関係するようです。

ETCO2の基礎！SpO2とETCO2の違いを知り特徴を知る

V_Aを計算してみよう

この項では、実際にV_Aの計算をしてみましょう。

すいる

えー、計算苦手だよ！？

ねこ先生

大丈夫。計算自体はとっても簡単だ。

それでは、例題を見ていきましょう。

問題1

• 一回換気量（V_T）：500mL
• 呼吸回数（f）：15回・min^-1
• 死腔換気量（V_D）：150mL

V_Aはどれだけでしょうか？

すいる

ところでV_Aって、どういった式なんですか？

ねこ先生

V_Aは肺胞換気量といって、前の項で話したように「一回換気量から死腔換気量を除いたガス交換に関わる換気量」で表されるんだ。

ここで、サクッとV_Aの計算方法について見ていきましょう。

この計算式でV_Aを計算します。

すいる

えーっと、じゃあこの計算式に当てはめてて行くと…。

V_A＝（V_T-　V_D）×　f＝（500-150）×15＝5250mL/min≒5L/min

すいる

V_Aはだいたい5L/minです！

ねこ先生

この値がだいたいの基準値だと考えていこう。

肺胞換気量V_Aの基準値はおよそ4-6L/minとされています。

ちなみに、単純に一回換気量と呼吸回数で表される換気量を「分時換気量（1分間あたりの総換気量）」と呼びます。

ねこ先生

V_E＝V_T×fで表記される。

では、次の問題を見ていきましょう。

問題2

問題1の患者が気管切開され、人工呼吸器とつながっています。

このとき二酸化炭素の産生量は一定とする。

すいる

は？何言っているのかわかりません！

ねこ先生

ではひとつずつ見ていこう。

ここで、サクッと計算方法について見ていきましょう。

ここで、VCO₂は二酸化炭素産生量 を表します。

すいる

なんでこんな式が出てくるの？

ねこ先生

まさに、この式が関係してくるんだ。

すいる

え？！この式が？

ねこ先生

ちなみにこの式は肺胞換気式と呼ばれている。

すいる

ふむふむ…。
（メモメモ）

先ほどの問題では、二酸化炭素産生量は一定とのことでしたので、以下のような式に変形できます。

つまり、「PaCO₂×分時換気量×＝（目標とする）PaCO₂×（変更後の）分時換気量」で表すことができます。

すいる

うーん。とりあえず計算してみよう。

（変更後の）分時換気量をXとします。

PaCO₂×V_A＝60×5＝40×X＝40X＝300
X＝300/40＝7.5L/min

すいる

分時換気量は7.5L/minへ変更すればいいです！

ねこ先生

これで計算ができるようになったな。

すいる

なるほど！人工呼吸器の設定の際にも役に立つ計算ですね！

ねこ先生

問題2で使った「分時換気量」を一回換気量と呼吸回数で考えれば、一回換気量はいくつ・呼吸回数はいくつに設定すればいいのか、それぞれ細かく計算できるぞ。

すいる

さっそく明日から使ってみよう！

キーワードで出て来た、「V_Aの変化はPaCO₂の変化を反映する」は、この肺胞換気式によって導かれます。

VCO₂が一定であるならば、PaCO₂の測定によりV_Aの変化を知ることができます。
PaCO₂は、まさに「換気の指標」になることが証明されます。

すいる

コレは要チェックですね！

これでV_Aの計算・見方ができるようになりましたね。

呼吸療法認定士の合格に必要不可欠な計算まとめ

死腔ってなんだ？気道・肺胞の解剖生理

すいる

ところで、先ほどから出ている死腔とは何ですか？

ねこ先生

いい質問だ。この項では解剖生理も含めて死腔について見ていこう。

以下に、気道から肺胞までの解剖学生理について記します。

ねこ先生

呼吸療法認定士の試験によく出る、基本的な事項だな。

すいる

うーん、覚えるのが大変だ…。

ねこ先生

ちなみに、終末細気管支までは16回分岐するぞ。

呼吸療法認定士に関して下の記事が参考になります。

呼吸療法認定士の最大の難関は検定試験？いや、コレが出来れば合格だ？！

【認定士への道】臨床工学技士が目指すべき6つの学会認定資格まとめ

すいる

ところで、最初に言っていた「死腔」とはどういう意味なんですか？

ねこ先生

それはだな…。

気道は細かく分岐し、終末細気管支にいたります。
ただし、この終末細気管支まではガス交換に関与することはありません。

すいる

要は通り道、単なる通り道ということですか。

ねこ先生

そうだな。この部分を「解剖学的死腔」と呼ぶ。

また、終末細気管支の先である「呼吸細気管支から肺胞」までがガス交換に関与します。

すいる

なるほど！これは覚えておこう！

最後に

今回は呼吸療法の現場で使用する計算のひとつ「V_A」についてお話しました。

換気量とPaCO₂は、意外と密接な関係であることがわかりました。

肺胞換気量V_Aを使用して、人工呼吸器の設定を考慮するのもひとつですね。

【ササッと復習】人工呼吸器まとめのまとめ

ぜひ参考にしてください。

ではでは、またいつか逢う日まで…。

すいる

キカイガキライでした。バイ！