医師　加藤　開一郎

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■要旨

　スマートフォン、ウェアラブル端末等の汎用小型電子機器による生体情報の活用が近年、注目されています。生体情報の１つに自律神経機能があり、心拍変動分析による自律神経機能評価のほか、端末の光学技術を利用した脈波変動解析による自律神経機能の評価も実用化が進められています。これらの動向は、常時長時間、非侵襲的に実生活におけるストレス状態を可視化し、生活情報が紐付けられれば、ストレス源の特定にもつながります。

　神経学や心身医学領域における自律神経不全（自律神経機能不全）、いわゆる自律神経失調症は、診断、治療において患者の自覚症状に大きく依拠しています。小型電子端末の測定機能と自動問診システムを組み合わせると、自律神経機能評価、主観的ストレスの定期評価、自覚された自律神経症状の３つを１つの時間軸で記録・分析することが可能になり、自律神経失調症の診断・治療プロセスに大きな貢献が期待されます。

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■はじめに

　医療機関を受診する人の中には、自覚する症状が自律神経系の異常に起因することが少なくありません。しかし、現在の多忙な医療現場では、個々の患者さんに自律神経機能評価を実施することは難しく、また医療機関における自律神経機能評価は、短時間の限られたシーンに限られ、患者さんの実生活での自律神経状態を評価することが難しいのが現実です。しかし、スマートフォンやウェアラブル端末等の汎用小型電子端末を利用した自律神経機能の評価が可能になりつつあります。そこで、本文は自律神経系を概説し、自律神経機能に関する測定の臨床的な可能性について概説し、症候学的な見地から考察します。

■自律神経と疾患の関係性

　「自律神経の病気」という言葉を発すると、よくストレスや精神的問題を連想する方が少なくありません。これは私たちが日常的に「自律神経失調」、「自律神経失調症」という言葉や文字を頻繁に見かけることによるかもしれません。しかし、自律神経失調症は、自律神経のバランスに異常を来し自律神経症状がみられる状態を指しますが、学術的には、「自律神経不全」や「自律神経機能不全」と呼ばれ、広義の自律神経の病気ではありますが、「自律神経の病気」＝「自律神経失調症」ではありません。そして、自律神経失調に心理的ストレスが影響を及ぼすことは、皆さんがご存知の通りですが、「自律神経の病気」は「精神の病気」ではありません。

　自律神経は運動神経、感覚神経と並んで第三の神経と称されるように、脳や脊髄から出て、脊椎の横を走行し、解剖学的に肉眼で確認な独立した神経系で各末梢臓器に分布します。脳から末端の臓器までの自律神経系に経路のどこかに異常を来せば、何らかの「自律神経の病気」を発症する可能性があります。少々ややこしく感じ始めた方も多いかもしれません。そこで、自律神経の役割から確認していきます。

■自律神経の役割

　人体には自動で生命維持しようとする仕組みが備わっています。その役割を担うのが、自律神経系と呼ばれる神経系です。私たちが無意識に呼吸し、その時々の身体活動量に応じて必要な酸素を取り込めるのは、呼吸数や肺活量が自動制御されるからです。同様に心臓が自動で収縮し、活動状況に応じて心拍数と収縮力を調整し、血管の収縮状態と連動し、血圧を一定に維持できるのも自律神経の働きによるものです。食事をすれば自動で消化管が動き、消化酵素が分泌され、自動で消化吸収されます。外部環境に左右されず体温は一定に保たれるのも自律神経の作用です。このように、人体の基本的な生命維持は、自律神経が深く関与しています。ご存じの通り、自律神経には、体の活動時に優位に働く交感神経と、体の休息時や消化時に優位に働く副交感神経があり、互いに反対の作用を示します。自律神経の主な作用臓器と作用を表1の通りです。

表１：自律神経の主な作用臓器と作用

作用臓器	交感神経	副交感神経
瞳孔	散瞳	瞳孔収縮
涙腺		涙液分泌
唾液腺	少量の濃い唾液を分泌	大量の薄い唾液を分泌
気管・気管支	気道拡張	気道収縮
心臓	心拍増加	心拍減少
消化管	消化管運動の抑制 消化液分泌の抑制	消化管運動の促進 消化液分泌の促進
肝臓	グリコーゲン分解（糖新生）	グリコーゲン合成
膀胱	蓄尿作用	排尿作用

　人体の多くの臓器が、交感神経と副交感神経とつながり、生命維持に重要な役割を果たします。この自律神経の役割を理解すると、自律神経系のトラブルにより、さまざまな臓器の症状が出現すること分かります。例えば、膀胱を制御する自律神経に異常が生じれば、適切に尿が排尿されない排尿障害の症状が出現します。医師が処方する薬剤の中には、副交感神経の作用を強める薬剤があり、唾液や気道内分泌が異常に増加する場合や、あるいは全身の発汗が著しくなるような症状が出現することがあります。このように、自律神経は多くの臓器の機能を制御しているため、その症状も多彩です。自律神経＝メンタルの病気ではないことを少しご理解いただけたかと思います。

■自律神経症状の捉え方

臨床医の目線で自律神経系のトラブルを考えるとき、以下の４つのポイントがあります。

1. 自律神経症状が存在するか否か
2. その自律神経症状は本当に自律神経のトラブルによるか否か
3. その自律神経症状は自律神経の「機能的トラブル」または「器質的トラブル」か
4. その自律神経のトラブルを引き起こす原因（基礎疾患）は何か

　自律神経のトラブルを自律神経の症状は、運動神経や感覚神経とは異なり、通常の神経学的診察では異常を把握できないことがあり、患者さんへの的確な問診がとても重要です。例えば、糖尿病は末梢神経に障害を来す疾患で、自律神経のトラブルを来す代表で、糖尿病性自律神経障害といい、失神や立ち眩み、便秘と下痢の繰り返し、インポテンツなどさまざまな自律神経症状が出現します。糖尿病性自律神経障害で最も深刻なのは、無自覚低血糖や致死性不整脈です。このため、長年にわたり糖尿病を患っている患者さんの診療では、問診で自律神経障害を確認することに加え、心電図R‐R間隔検査や起立試験などの検査を通じ、自律神経のトラブルの有無を確認します。

　そして、自律神経症状が確認されたら、次はその自律神経の症状が、本当に自律神経に由来する症状なのかどうかの確認が必要です。例えば、「立ちくらみ」は自律神経症状として重要ですが、貧血や脱水症、電解質異常、不整脈など別な疾患でも立ちくらみは生じます。このため、自律神経症状を呈した患者さんを診療する場合、安直に自律神経症状と決めつけず、血液検査や心電図検査をはじめとする各種臨床検査で自律神経以外の疾患による症状の可能性を調べる必要があります。

　いよいよ各種臨床検査で異常がない場合、ようやく自律神経自体のトラブルと判断しますが、さらにその自律神経系のトラブルは「機能的な異常」なのか、または画像検査や顕微鏡で異常を確認しうる「器質的な異常」なのかを検討します。

　世間一般に言われる「自律神経失調」、または「自律神経不全」と表現される状態は、交感神経と副交感神経の調節に不具合を生じている「機能的な異常」です。一方、パーキンソン病や多系統萎縮症に生じる自律神経のトラブルは画像検査でも確認できる「器質的な異常」です。自律神経失調症と紛らわしい表現に「自律神経障害」という表現がありますが、こちらは自律神経系の器質的異常を指して使用されることが多いです。このようにきちんとした診断プロセスを踏むのは、誤診を回避し、的確な診断にたどり着くためです。そして、的確な診断にたどりつくことで、ようやく適切な治療や予後予測が可能になるのです。

■多彩な自律神経症候

　ここまでで、「自律神経症状」という言葉を使用しましたが、あらためて自律神経症状にどのようなものがあるか、主なものを見ていきたいと思います。

表２：主な自律神経症状

心臓血管系	＜脳虚血症状＞ □めまい □ふらつき □立ちくらみ □目の前が暗くなる（眼前暗黒感） □失神 ＜心虚血症状＞ □胸痛　 □動悸 ＜筋肉の虚血症状＞ □頭痛 □肩こり □肩痛 ＜その他＞ □疲労感 □倦怠感
消化器系	□腹部膨満感 □嘔気 □便秘 □下痢 □麻痺性イレウス　（※イレウス＝腸閉塞）
皮膚	＜発汗障害＞ □皮膚乾燥 □無汗 □乏汗 □発汗過多 □うつ熱
泌尿器系	＜蓄尿障害＞ □頻尿 □尿意切迫 □尿失禁 　 ＜排尿障害＞ □残尿 □排尿困難 □尿閉
生殖系	□インポテンツ

　次に表３に自律神経に関連した疾患例をお示しします。自律神経が関与する疾患は多数あることがお分かりいただけると思います。

表３：自律神経機能、または自律神経障害が関与する疾患例

■自律神経機能　検査の変遷

　自律神経に関する国内の論文報告をレビューすると、１９００年代後半は自律神経を評価するための研究が盛んでした。自律神経の交感神経系の緊張度を測定する方法として、血液中のノルアドレナリン濃度を測定する方法もその１つです。また、自律神経に影響を与える薬剤を注射し、心拍数の変化から自律神経の機能を調べる試みもありました。

　そんな中、１９７３年にWheelerらが糖尿病性自律神経障害の患者で心電図の心拍変動が減少することを報告しました。ここで心拍変動について解説します。不整脈のない規則正しい心拍でも、実は心拍の間隔は絶えずわずかながら変動しています。呼吸の状態とも強く関連しています。そして、この心拍の間隔は、心電図のＲ波という部分と次の心拍のＲ波の間隔を実測が可能です。そして、心拍の間隔の変動度合いを数値化した指標が、心拍変動係数（心電図ＲＲ間隔変動係数）と呼ばれ、循環器系の自律神経機能を定量的な指標として、同指標を利用した自律神経の研究が盛んに行われてきました。特に1980年～1990年代は心拍変動係数に関する論文が多数発表され、自律神経機能と臨床症状との関連性を示す研究が数多く見られました。

　その後、光学的に指先の細動脈の脈波が検出できるようになると、それまで心電図の心拍変動による自律神経機能評価から、より簡便に指先での脈波分析による自律神経機能測定が研究されるようになります。そして、近年はスマートフォン端末の光学機能を利用した脈波検出と測定値の分析手法の開発で、より簡便な自律神経機能評価の実用化に向けた取り組みが進められています。

■自律神経機能測定の臨床的解釈

　小型電子端末を利用した自律神経機能評価が可能となることは、個人が自身の体の状況を把握することに大きく寄与します。特に自律神経機能を連続的、あるいは定時的にモニタリングすることが可能になれば、1日２４時間のサイクルの中で交感神経優位の時間の長さと副交感神経優位の時間の長さを知ることが可能になります。これにより、心身への負荷量を把握する上で重要な指標になると考えられます。一定の水準に達するとアラートがなるような仕組みが備われば、利用者の利便性はより高まると考えられます。

　さらに自律神経機能の測定に付随し、自覚症状の有無を記録し、症状があるときは、その症状が増強・軽快するタイミングや時間帯を記録できれば、症状と自律神経機能との関係性を見出しやすくなります。また、呼吸数などのバイタルサインも併せて測定記録することで、自身の体の状態をより客観的に把握しやすくなります。

■自動問診＋生体データ＋主観的ストレスデータの統合解析

　患者さんと医療者の対面で実施されてきた医療の問診は従来、自動問診のアプリやWebサービスが多数開発され、受診前の予診、医療機関内での問診など、運用方法はさまざまですが、着実に問診の自動化の流れが進みつつあります。

　自律神経の視点で自動問診を考えたとき、「自律神経失調症」との相性の良さが想像できます。「自律神経失調症」は、自律神経調節の不具合が関連し、症候を一括りにした言葉で、めまい、動悸、不眠、ほてり、冷や汗など自律神経の障害によるとみられる症状がある場合に使用される用語であり、学術的には「自律神経不全」が正しいとの見解があります。しかし、「自律神経失調症」が社会的に浸透している現状を踏まえ、本稿ではこのまま「自律神経失調症」を使用しています。

　小型電子端末等から得られる自律神経機能のデータは、自律神経失調症の診断や原因の特定に寄与する可能性があります。自動問診による自律神経症状の種類、出現パターン、症状出現時またはそれ以前の自律神経機能の状態、主観的なストレス情報を統合して解析することで、自律神経症状と自律神経機能との相関関係を解析することが可能になるでしょう。さらに、生活情報と統合させることで実生活の中で何に心理的ストレスを感じ、自律神経にどう影響したか、定量的に把握することが可能になりえます。これは自律神経失調症の方の診断や治療、症状出現予測などさまざまな臨床応用の可能性があります。

■コロナ後の受療行動が変わる可能性

　ここ数年猛威を振るった新型コロナウイルス感染症は、個々人の受療行動にも影響を及ぼしたと考えられます。個人が検査キットを購入し、自宅でキット検査を実施し、その結果をもとに、医療機関を受診するかどうかの判断材料にする動きが見られました。また、医療相談アプリを利用した受診の要否判断をするケースも見られました。

表４：個人の医療機関受診の判断材料の変化

従来	新型コロナ流行開始～
症状の程度 血圧・体温 ネット情報	症状の程度 血圧・体温 酸素飽和度 検査キットの結果 医療相談 自動問診サービス

　このような受療行動の変化は、今後も他疾患にも広がりを見せる可能性があります。すなわち、個人が自宅でバイタルを測定し、簡易検査をして、自動問診、オンラインの医療相談などを通じて、医療機関の受診を判断するスタイルが変化する可能性があります。

※本稿で使用した用語について

　本記事でも登場した「自律神経失調症」は、自律神経調節の不具合が関連した症候を一括りにした言葉で、学術的には「自律神経不全」が正しいとの見解があります。しかし、「自律神経失調症」が社会的に浸透している現状を踏まえ、本記事では「自律神経失調症」を使用しました。

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体表から行う医療・ヘルスケア計測デバイスの開発と微細加工技術の利用.エレクトロニクス実装学会誌 2020年23巻5号p.299-305
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ウェアラブルデバイスの応用と近未来の展開. エレクトロニクス実装学会誌2015年18巻6号p.384-389ウェアラブルデバイスの応用と近未来の展開 (jst.go.jp)

手指採血希釈血漿検査法の開発と健康管理への貢献. 分析化学2018年67巻1号p. 37-50　手指採血希釈血漿検査法の開発と健康管理への貢献 (jst.go.jp)

自律神経疾患の治療の進歩.神経治療学2022年39巻5号p.791-794
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