消化管出血でBUNが上昇する機序や有用性は？

消化管出血、特に上部消化管出血では血液検査でBUNが高値になることが知られています。

BUNの上昇がなければ消化管出血らしくないとおっしゃる先生もいらっしゃるくらいです。

今回は消化管出血でBUNが上昇する機序、有用性についてまとめました。

消化管出血でBUNが上昇する機序は？

消化管出血でBUNが上昇する機序は大きく2つ、有効循環血漿量減少と血液の吸収が考えられています。

有効循環血漿量減少

Blood urea nitrogen and serum creatinine. Physiology and interpretations
_{N Baum, C C Dichoso, C E Carlton.}
^{Urology. 1975 May;5(5):583-8. doi: 10.1016/0090-4295(75)90105-3.}

尿素は糸球体で濾過され、尿細管で再吸収される

尿素の排泄は尿流量に比例する
尿量が > 2 mL/minのときは濾過された尿素の35-40%が再吸収される
尿量が < 2 mL/minのときはより多くの尿素が再吸収される

有効循環血漿量が減少し、腎血流の低下に対しGFRが保たれると濾過率(GFR/RPF)が上昇する
濾過率の上昇で傍尿細管毛細血管の膠質浸透圧が上昇、静水圧が低下し、尿細管再吸収が亢進する
尿素の再吸収でBUNは上昇するが、CrはGFRが低下するまで軽度の上昇に留まる

消化管出血では有効循環血漿量の減少に伴い、Crに比してBUNが上昇する

Raised blood urea concentration indicates considerable blood loss in acute upper gastrointestinal haemorrhage
_{C W Pumphrey, E R Beck.}
^{Br Med J. 1980 Feb 23;280(6213):527-8. doi: 10.1136/bmj.280.6213.527-a.}

上部消化管出血 51例で出血量(輸血量から推測, 1 pint = 0.57 L)とBUNを比較

出血量とBUNは有意に相関した (R = 0.72, p <0 001)

消化管出血で有効循環血漿が減少することで、尿細管再吸収が亢進しBUNが上昇すると言われています。

実際、出血量に相関してBUNも上昇するようです。

血液の吸収

Observations on the oral administration of citrated blood in man: I. The effects on the blood urea nitrogen
_{L Schiff, R Stevens, S Goodman et al.}
^{Am J Dig Dis. 1939;6:597-602. doi: 10.1007/BF02996331.}

健常者にクエン酸血を服用させBUNを測定

2000mLの胃内投与で24時間以内に最大BUN 24-57 mg/dLまで上昇した

1000mLを胃、空腸〜上部回腸、結腸にそれぞれ投与すると、胃内投与でBUNが最も上昇した
結腸への投与ではあまり上昇しなかった

同一被験者に250mL、500mL、1000mLを胃内投与
血液量が多いほどBUNの上昇は大きかった

Induced azotemia in humans following massive protein and blood ingestion and the mechanism of azotemia in gastrointestinal hemorrhage
_{T D Cohn, M Lane, S Zuckerman et al.}
^{Am J Med Sci. 1956 Apr;231(4):394-401. doi: 10.1097/00000441-195604000-00004.}

健常者に血液、蛋白質製剤を服用させBUNを測定
それぞれ180g分のタンパク質を含む計算
※100mLの血液には7.5gの蛋白と15gのHbが含まれるため、800mLで180gと計算

血液(左図)よりも蛋白製剤(右図)の方がBUNの上昇が大きかった

The pathogenesis of azotemia in hemorrhage from the upper gastro-intestinal tract
_{J B Johnson.}
^{J Clin Invest. 1941 Mar;20(2):161-8. doi: 10.1172/JCI101208.}

1200-1500mLの血液を服用させBUNを測定

血液の投与量よりも腎機能の方がBUNの上昇への影響が大きかった

出血ではなく血液の消化管への投与によってもBUNが上昇することが報告されています。

ただし、研究によっては上昇の度合いが小さく、議論が分かれそうではあります。

BUNは消化管出血の診断に有用か？

続いて、BUNが消化管出血の診断に役立つのか、BUN単独の結果とBUN/Cr比の結果をまとめました。

BUN

Laboratory test variables useful for distinguishing upper from lower gastrointestinal bleeding
_{Minoru Tomizawa, Fuminobu Shinozaki, Rumiko Hasegawa et al.}
^{World J Gastroenterol. 2015 May 28;21(20):6246-51. doi: 10.3748/wjg.v21.i20.6246.}

消化管出血(上部 76例、下部 65例)で血液検査所見を評価

BUN ≥ 21.0 mg/dLで上部消化管出血の感度 36.4%、特異度 93.0%であった

Is Blood Urea Concentration an Independent Predictor of Positive Endoscopic Findings in Presumed Upper Gastrointestinal Bleeding?
_{Deepti Chopra, Morgan Rosenberg, Paul Moayyedi et al.}
^{Dig Dis. 2020;38(1):77-84. doi: 10.1159/000501549.}

上部消化管出血疑い 261例で内視鏡陽性とBUNの関連を評価

BUN値は内視鏡陽性と有意に関連していた

BUN ≥ 10 mmol/L (28 mg/dL)で内視鏡陽性の感度 0.58、特異度 0.80であった

BUN高値は上部消化管出血の診断に関して感度は低いものの特異度が高いです。

BUN/Cr比

Can the blood urea nitrogen/creatinine ratio distinguish upper from lower gastrointestinal bleeding?
_{R J Richards, M B Donica, D Grayer.}
^{J Clin Gastroenterol. 1990 Oct;12(5):500-4. doi: 10.1097/00004836-199010000-00004.}

消化管出血 126例(上部 74例、下部 52例)でBUN/Cr比を評価

平均BUN/Cr比は上部で優位に高かった
34.8 vs 17.8 (p<0.001)

下部では全例BUN/Cr比<36であった

Usefulness of the blood urea nitrogen/creatinine ratio in gastrointestinal bleeding
_{A A Ernst, M L Haynes, T G Nick et al.}
^{Am J Emerg Med. 1999 Jan;17(1):70-2. doi: 10.1016/s0735-6757(99)90021-9.}

消化管出血 124例(上部 93例、下部 36例)でBUN/Cr比を評価

BUN/Cr比≥36で上部消化管出血の感度 28%、特異度 83%であった

How to differentiate sites of gastrointestinal bleeding in patients with hematochezia by using clinical factors?
_{Yuwares Sittichanbuncha, Suthasinee Senasu, Theerayut Thongkrau et al.}
^{Gastroenterol Res Pract. 2013:2013:265076. doi: 10.1155/2013/265076.}

血便症例(上部 30例、下部 43例)で出血部位と臨床所見の関連を評価

BUN/Cr比 1毎に上部消化管出血のオッズ比が1.11 (95%CI 1.030-1.190)上昇した

Blood Urea Nitrogen to Creatinine ratio in Differentiation of Upper and Lower Gastrointestinal Bleedings; a Diagnostic Accuracy Study
_{Seyyed Mahdi Zia Ziabari, Siamak Rimaz, Afshin Shafaghi et al.}
^{Arch Acad Emerg Med. 2019 Jun 2;7(1):e30.}

消化管出血 621例(上部 499例、下部 122例)でBUN/Cr比を評価

BUN/Cr比のカットオフ値 35.13で上部消化管出血の感度 19.63%、特異度 90.16%であった

BUN/Cr比も同様に上部消化管出血の診断に有用です。

まとめ

消化管出血でBUNが上昇する機序や有用性についてまとめました。

BUN高値は上部消化管出血の診断に有用ですが、感度は低く除外には使いにくいです。

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