低酸素血症
別称米国英語: hypoxemia, 英国英語: hypoxaemia

血液は酸素含有量が増えるに従って、明るい色になる。
概要
診療科呼吸器学、麻酔科学、集中治療医学、救急医学
分類および外部参照情報
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低酸素血症（ていさんそけつしょう、英: Hypoxemia）は、血液中の酸素濃度が異常に低い状態である[1][2]。より具体的には、動脈血の酸素欠乏である[3]。低酸素血症（hypoxemia）[注釈 1]には多くの原因があるが、血液が体の組織に十分に酸素を供給しないため低酸素症（hypoxia）を引き起こすことが多い。
定義

低酸素血症（Hypoxemia）とは、血液中の酸素濃度が低いことを指し、より一般的な低酸素症（Hypoxia）という用語は、あらゆる組織や器官、あるいは身体全体において酸素濃度が異常に低いことを指す[2]。低酸素血症は低酸素症（低酸素血症性低酸素、hypoxemic hypoxia）を引き起こすが、貧血など他の機序で低酸素症が起こることもある[4]。

低酸素血症は通常、動脈血の酸素分圧（mmHg）の低下と定義されるが、酸素含有量（Oxygen content、血液1dlあたりの酸素ml）の低下やヘモグロビン（赤血球内の酸素結合タンパク質）の酸素に対する飽和率低下も、単独または複合して認められる[2][5]。なお、酸素含有量は下式で表され[6]、酸素分圧やヘモグロビン濃度、そして酸素ヘモグロビン解離曲線（英語版）により、それぞれ影響を受ける。

酸素含有量（ml/dl） = 1.31（ml/dl）×酸素飽和度（％）×ヘモグロビン濃度（g/dl）+ 0.003（ml/dl・mmHg）×酸素分圧（mmHg）「赤血球#ヘモグロビンと酸素・二酸化炭素輸送」および「ヘモグロビン#機能」も参照

動脈血液ガス分析で酸素分圧が通常より低いことが示されていれば、低酸素血症であることは一般的に合意されているが[4][5][7]、血液中の酸素含有量が低酸素血症の判定に関連するかどうかについてはあまり意見が一致していない。したがって、血液中の酸素含有量は、低酸素血症ではなく、酸素の組織送達の指標とみなされることもある[7]。

極度の低酸素症が無酸素症（anoxia）と呼ばれることがあるように、極度の低酸素血症が無酸素血症（anoxemia）と呼ばれることがある。
徴候と症状「低酸素症#徴候と症状」も参照

急性期には、低酸素血症が呼吸困難のような症状を引き起こすことがある。これには、息苦しさ、呼吸数の増加、呼吸のために胸筋や腹筋を用いること、口すぼめ呼吸（英語版）などがある[8](p642)。?

慢性低酸素血症は、代償型と非代償型がある。代償によって、当初は症状が見過ごされる可能性があるが、疾患増悪や酸素需要の増加などのストレスによって、最終的に既存の低酸素血症が露呈することがある。代償状態では、肺の換気の悪い部分を潅流している血管が選択的に収縮し、換気の良い部分に血液を誘導することができる。しかし、慢性的な状況で、肺全体の換気が十分でない場合、このメカニズムは肺高血圧をもたらし、心臓の右心室に過負荷をかけ、肺性心や右心不全を引き起こすことがある。また、多血症が起こることもある[8]。小児では、慢性低酸素血症は、成長、神経発達、運動発達の遅れや、頻繁な睡眠中覚醒を伴う睡眠の質の低下として現れることもある[9]。

低酸素血症の他の症状としては、チアノーゼ、ばち指、および咳や喀血など低酸素血症の原因に関連する症状がある[8](p642) 。?重篤な低酸素血症は、血液中の酸素分圧が、酸素ヘモグロビン解離曲線（英語版）の急峻な部分の始まりである60mmHg（8.0kPa）未満であるときに典型的に起こり、ここで酸素分圧がわずかでも低下すると血液中の酸素含有量が大きく低下する[4][10]。重症低酸素症は呼吸不全となる可能性がある[8]。
原因

低酸素血症とは、血液中の酸素が不足することである。したがって、肺に入る空気の速度や量（換気）に影響を与える原因や、肺から血液への空気の移動に影響を与える原因はすべて、低酸素血症を引き起こす可能性がある。これらの呼吸器系の原因だけでなく、シャントなどの循環器系の原因でも低酸素血症になることがある。

低酸素血症は、低換気、換気血流不均衡（英語版）、右左シャント（英語版）、拡散障害、低酸素分圧という5つのカテゴリーの病因によって引き起こされる。低PO2と低換気は正常な肺胞気動脈血酸素分圧較差（alveolar?arterial gradient: A-aDO2）（英語版）と関連するが、他のカテゴリーはA-aDO2の増加と関連する[11](p229)。
換気

肺胞の換気量が少ないと、体が使う分の酸素が肺胞に送られなくなる。これは、脳幹の換気制御や身体の呼吸がうまくできないことに原因があるため、肺が正常であっても低酸素血症になることがある。
呼吸ドライブ

呼吸ドライブ（Respiratory drive）とは呼吸中枢の神経信号の出力の強さであり、呼吸毎に発揮される呼吸努力を決定する[12]。呼吸は延髄にある中枢が制御しており、呼吸の速さや1回の呼吸の深さに影響する。これは、二酸化炭素の血中濃度に影響される。中枢神経系と頸動脈小体・大動脈小体（英語版）にそれぞれ存在する中枢・末梢の化学受容器が濃度を感知するからである。低酸素症は、呼吸中枢が正しく機能しないときや、神経信号が適切でないときに起こり得る。

延髄呼吸中枢（英語版）は、規則的な神経信号を発生して、横隔神経を介して、呼吸を司る筋肉である横隔膜を動かす。脳卒中、てんかん、頚椎骨折などでは、この神経経路が損なわれる。

呼吸ドライブの低下は、血中の二酸化炭素が減少した状態である代謝性アルカローシス（英語版）が代償された結果のこともある。

中枢性睡眠時無呼吸症候群（英語版）: 睡眠中、脳の呼吸中枢の活動が一時停止し、長時間の無呼吸につながる可能性があり、深刻な影響を及ぼす可能性がある。

過換気の後、長時間息を止める。: 一部のスイマーが試みるこの過呼吸は、体内の二酸化炭素の量を減少させる。そのため、呼吸をしたくなる衝動が抑えられる。しかし、血中酸素濃度の低下を感知できず、低酸素血症になる可能性もある[13]。
詳細は「ハイパーベンチレーション」を参照
身体の状況

物理的に空気の流れを制限するさまざまな状態が、低酸素血症につながる可能性がある。

ミオパチーにより、横隔膜（肺に新しい空気を取り込むための主要な筋肉）の機能が制限される可能性がある。これは、筋萎縮性側索硬化症などの先天性疾患や、COPDの重症例における疲労などの後天性疾患の続発症であることもある。

窒息: 例えば、閉塞性睡眠時無呼吸症候群（英語版）による呼吸の一時的な中断や停止。乳児の呼吸を妨げるような寝具は、乳幼児突然死症候群の原因と目されている。

脊椎側彎症や後弯症（いわゆる猫背）などの胸部の構造的な変形は、呼吸を制限し低酸素につながる可能性がある。

低酸素環境酸素-ヘモグロビン解離曲線

空気中の酸素の割合が少ない状態や、酸素分圧が低下した状態では、肺の肺胞に存在する酸素が少なくなる。