コロトコフ音の深掘り：収縮期血圧と拡張期血圧はどう測られるのか？聴診法の根拠・発展・歴史的広がり

健康診断で「血圧が130/85ですね」と言われたとき、あるいは家庭の血圧計に2つの数値が並んだとき——私たちは、その2つの数値がなぜ必要なのか、どうやって測られているのかを、ほとんど意識しません。

しかし、この「2つの数値」が非侵襲的に測定できるようになったのは、わずか120年前の出来事です。そして、その発見のきっかけは、戦場で傷ついた兵士の腕に聴診器を当てた、一人のロシア軍医の洞察でした。

本記事では、血圧の2つの値——収縮期血圧 と 拡張期血圧 ——がどのような原理で測定されるのか、その物理学的根拠から歴史的な広がりまでを深掘りします。

1. 収縮期血圧と拡張期血圧とは何か

まず、血圧測定で得られる2つの数値の正式な定義を確認しましょう。

収縮期血圧（最高血圧）

心臓が 収縮 して血液を大動脈へ送り出す瞬間に、血管壁にかかる圧力の 最大値 です。心臓のポンプ機能が最も強く発揮される瞬間の圧力であり、英語では systolic blood pressure と呼ばれます。

拡張期血圧（最低血圧）

心臓が 拡張 して次の収縮に備えている間（血液を肺や全身から受け入れている間）に、血管壁に残っている圧力の 最小値 です。心臓が休んでいる間も、血管の弾性によって一定の圧力が維持されています。英語では diastolic blood pressure と呼ばれます。

なぜ2つの値が必要なのか

心臓は絶えず「収縮→拡張→収縮→……」を繰り返しているため、血管内の圧力は一定ではなく、 拍動のたびに最大値と最小値の間を波打つ ように変動しています。この2つの極値を知ることで、心臓の駆出力、血管の弾性、末梢抵抗など、循環器系の状態を立体的に把握できるのです。

しかし、この「2つの値を同時に測る」ことは、長い間不可能でした。

2. コロトコフ以前の世界：なぜ収縮期血圧しか測れなかったのか

触診法の時代

19世紀末、血圧を体の外から測る方法はすでに存在していました。1881年にオーストリアの医師 ザームエル・フォン・バッシュ がスフィグモマノメーターを開発し、1896年にはイタリアの医師 シピオーネ・リヴァ・ロッチ が カフ（マンシェット）式水銀血圧計 を発明しました¹。

これらの血圧計は、いずれも 「触診法」 と呼ばれる方法で血圧を測定していました。手順は次の通りです：

1. 腕にカフを巻いて空気を送り込み、動脈を完全に圧迫する
2. 手首の脈（橈骨動脈）に指を当てる
3. カフの圧力をゆっくり減らしていく
4. 脈拍が再び指に触れた瞬間 の圧力を読み取る＝ 収縮期血圧

なぜ収縮期血圧だけが測定可能だったのか

触診法で収縮期血圧が測れた理由は単純です。カフ圧が収縮期血圧を少しでも下回ると、心臓が収縮する瞬間にだけ血液がカフの圧迫を突破して流れ、「脈が戻る」 という明確な触覚変化が生じます。指はこの変化を敏感に捉えることができました。

しかし、拡張期血圧には、対応する触覚変化が存在しません。

カフ圧をさらに減らしていくと、やがてカフは動脈をまったく圧迫しなくなります。しかし、指に感じる脈拍は「ある」から「もっと強くある」へと連続的に変化するだけで、「ここが境界だ」と判定できる明確な瞬間がない のです。

これが触診法の本質的な限界でした。指には 「脈がある／ない」 の二択しか判別する感度がなく、血管が 「部分的に圧迫されている状態」 と 「完全に開放された状態」 の境界——すなわち拡張期血圧——を検出することができなかったのです。

この壁を打ち破ったのが、「指で触る」のではなく「耳で聴く」という、まったく新しい発想でした。

3. ニコライ・コロトコフ：戦場が生んだ発見

軍医としての人生

ニコライ・セルゲイエヴィッチ・コロトコフ は、1874年にロシアのクルスクに生まれました²。ハリコフ大学に入学した後モスクワ大学に移り、1898年に優秀な成績で医学部を卒業します。

コロトコフの医師としてのキャリアは、最初から軍事医療と結びついていました。1900年の義和団事件では赤十字に所属して中国に派遣され、負傷兵の治療に従事。その功績により聖アンナ勲章を授与されています。

そして1904年、日露戦争が勃発します。コロトコフは赤十字第2聖ジョージ部隊の外科責任者として、満州のハルビンに赴任しました。

戦場が突きつけた問い

日露戦争の戦場では、銃弾や砲弾の破片によって動脈を損傷した兵士が次々と運ばれてきました。コロトコフは血管外科医として、これらの傷を治療する日々を送ります。

動脈が損傷した場合、軍医はまず出血を止めるために動脈を 結紮（けっさつ）——すなわち糸で縛って血流を止めます。あるいは、可能であれば損傷した血管を縫合して修復します。

しかし、手術が終わった後に軍医が直面する最大の問題は、こうでした：

「この腕（脚）には、まだ十分な血液が流れているか？ このまま生かせるのか、それとも壊疽が進行して切断するしかないのか？」

動脈を結紮した先の組織に十分な血流が残っていれば、側副血行路（迂回路）を通じて組織は生き延びます。しかし血流が不十分であれば壊疽（組織の壊死）が進行し、感染症から命に関わる事態に至ります。早期に切断を決断しなければなりません。

この判断に、コロトコフは 触診法の限界 を痛感していました。指で脈を触れるだけでは、微弱な血流は検出できません。脈が感じられなくても、わずかな血流が残っている可能性がある——あるいは逆に、弱い脈を感じても実際には組織を養うには不十分かもしれない。

「音で聴く」という着想

コロトコフは、ある着想に至ります。

指で感じ取れないほど微弱な血流でも、音としてなら捉えられるのではないか？

彼はリヴァ・ロッチの血圧計のカフを腕に巻き、聴診器を肘の内側（上腕動脈の走行部位）に当てました。カフの圧力を高くして動脈を完全に圧迫した後、ゆっくりと圧力を減らしていく。すると——

聴診器から、特徴的な音が聴こえ始めたのです。

カフ圧をさらに下げていくと、音の質が変化し、やがて 完全に消失 しました。

コロトコフは、この音の出現と消失が、血管内の圧力と正確に対応していることに気づきました。そしてこの発見が、血圧測定の歴史を根底から変えることになります。

281語の発表

1905年11月、コロトコフはサンクトペテルブルクの 帝国軍医アカデミー で、わずか 281語 の短い報告を発表しました³。

タイトルは「血圧測定法の問題について」。

医学史において最も短い報告の一つでありながら、最も大きな影響を与えた発表の一つです。この報告で彼が述べた方法——後に 聴診法（auscultatory method） と呼ばれる——は、血圧測定に革命をもたらしました。

4. コロトコフ音の5相：何が起きているのか

コロトコフが発見した音——コロトコフ音（Korotkoff sounds） は、カフの圧力を減らしていく過程で、5つの段階（相）を経て変化します。この音の変化を理解するには、まず 層流 と 乱流 という流体力学の概念を知る必要があります。

層流と乱流

通常、動脈の中の血液は 層流（ラミナーフロー） で流れています。層流とは、流体が平行な層をなして整然と流れる状態で、音を発生しません。健康な血管に聴診器を当てても、通常は何も聴こえないのはこのためです。

ところが、管の一部が圧迫されて狭くなると、血液はその狭い隙間を高速で通過しなければなりません。流速が一定の限界を超えると、整然とした流れが崩れて 乱流（タービュラントフロー） に転じます。乱流は渦を巻き、血管壁を振動させ、聴診器で聴き取れる音 を発生させるのです。

これこそが、コロトコフ音の正体です。

5相の詳細

カフの圧力をゆっくり減らしていく過程で、コロトコフ音は次のように変化します。

なぜ第1相が収縮期血圧を示すのか

カフの圧力がまだ高い状態では、動脈は完全に押しつぶされており、血液は流れません。

カフ圧を下げていくと、ある時点でカフ圧が 収縮期血圧をわずかに下回ります。この瞬間、心臓が収縮するたびに生じる圧力のピークだけがカフの外圧を上回り、血液が一瞬だけ狭い隙間を噴出します。

この噴出が乱流を引き起こし、最初の叩打音が聴こえます。

つまり、最初の音が聴こえた瞬間のカフ圧 は、心臓が血管壁に与える 最大の圧力（収縮期血圧） と一致するのです。

なぜ第5相が拡張期血圧を示すのか

カフ圧をさらに下げ続けると、やがてカフ圧が 拡張期血圧をも下回ります。

こうなると、心臓が収縮していようが拡張していようが、血管内の圧力は常にカフ圧を超えています。動脈は決してカフに押しつぶされることがなく、常に完全に開いた状態です。

完全に開いた動脈の中を血液はスムーズに流れ、層流に戻ります。層流は音を発生しません。したがって、音が完全に消失した瞬間のカフ圧 が、心臓が拡張して休んでいるときの血管内の圧力——すなわち 拡張期血圧 ——と一致するのです。

第4相と第5相の論争

臨床の現場では、第4相（音がこもる点）と第5相（音が消える点）のどちらを拡張期血圧とすべきか、長い間議論がありました。

特に 妊婦 では心拍出量が増加しているため、第5相にまで音が消えず、非常に低い圧力まで音が聴こえ続ける場合があります。小児 や 甲状腺機能亢進症 の患者でも同様の現象が起こります。

現在の国際的なコンセンサスでは、第5相（音の消失点） を拡張期血圧の指標とするのが標準です⁴。第5相が検出困難な場合に限り、第4相を代替指標として使用します。

5. 「聴く」測定の衝撃：なぜ革命的だったのか

コロトコフの聴診法がもたらした革新は、3つの点に集約されます。

1. 拡張期血圧の初めての非侵襲的測定

第2章で述べたように、コロトコフ以前の触診法では収縮期血圧しか測定できませんでした。聴診法は、音の消失という明確な指標を用いて、拡張期血圧を初めて体を傷つけずに測定する方法 を提供しました。

これにより、医師は「収縮期血圧」と「拡張期血圧」の 二つの値 を同時に得られるようになりました。この二つの値から 脈圧（収縮期血圧 − 拡張期血圧） を算出でき、血管の弾性や動脈硬化の程度を評価する新たな道が開けたのです。

2. 再現性の飛躍的向上

触診法は、術者の指先の感覚に依存していました。「脈が戻った」と感じるタイミングは個人差が大きく、同じ患者を測定しても術者によって値がばらつきました。

聴診法では、「音が聴こえ始めた」「音が消えた」 という、より明確で客観的な基準が用いられます。これにより測定の再現性が大幅に向上し、異なる医師や異なる施設間でのデータ比較が可能になりました。

3. 既存の器具だけで実施可能

コロトコフの方法の驚くべき点は、新しい装置を何も必要としなかった ことです。すでに普及していたリヴァ・ロッチのカフ式血圧計と、医師が日常的に使用していた聴診器——この2つを組み合わせるだけで、まったく新しい診断情報が得られるようになったのです。

この「シンプルさ」こそが、聴診法が世界中に急速に普及した最大の理由でした。

6. 発見から世界標準へ：聴診法の歴史的普及

1905〜1910年代：ロシア国内での受容

コロトコフの発表は、当初は軍事医学の文脈で受け止められました。しかし、その有用性はすぐに認識され、ロシア国内の民間病院にも広がっていきます。コロトコフ自身は1910年に博士号を取得し、第一次世界大戦中も軍医として従軍を続けました。

残念ながら、コロトコフは1920年3月14日、結核により46歳で亡くなっています²。発見の真の重要性が世界的に認識されるよりも前の、あまりにも早い死でした。

ハーヴェイ・クッシングと血圧計のアメリカ上陸

コロトコフの発見以前の1901年、アメリカの著名な脳神経外科医 ハーヴェイ・クッシング は、ヨーロッパ訪問時にリヴァ・ロッチ式血圧計を知り、アメリカの医療現場に持ち帰っていました⁵。クッシングは手術中の血圧モニタリングの重要性を説き、血圧計の普及に尽力しました。

しかし、クッシングの時代に使えたのは触診法のみであり、収縮期血圧しか測定できませんでした。コロトコフの聴診法が加わることで、リヴァ・ロッチの血圧計は真に「完成」したと言えます。

1920〜30年代：欧米医療現場への浸透

1920年代から30年代にかけて、コロトコフの聴診法はヨーロッパとアメリカの医療現場に急速に浸透していきました。血圧が心血管疾患のリスク因子であるという認識が広がるにつれ、正確な血圧測定の需要は高まる一方でした。

聴診法は「リヴァ・ロッチの血圧計＋聴診器」という、すでにどの病院にもある器具だけで実施できたため、特別な設備投資なしに導入できました。これが急速な普及を後押ししました。

1939年：世界標準としての公式承認

1939年、アメリカ心臓協会（AHA） と 英国心臓学会 の合同委員会は、コロトコフの聴診法を 血圧測定の公式な世界標準 として承認しました⁶。

この承認は、聴診法が発見から34年を経て、名実ともに世界の医療の「共通言語」となったことを意味します。以後、20世紀を通じて、世界中の病院・診療所・健診施設で標準的な血圧測定法として使われ続けることになります。

7. 聴診法の限界と現代への橋渡し

聴診法の限界

世界標準となった聴診法にも、いくつかの限界がありました。

測定者の技量への依存： 聴診法は「音を聴く」という行為に依存するため、測定者の聴力、聴診器の当て方、カフの減圧速度など、ヒューマンファクターが結果に影響します。

聴診間隙（auscultatory gap）： 一部の患者——特に重度の高血圧や動脈硬化のある患者——では、第2相と第3相の間で音が一時的に消失し、再び現れる現象が起こります。これに気づかないと、収縮期血圧を過小評価したり、拡張期血圧を過大評価したりする危険があります。

動脈硬化の影響： 動脈硬化が進行した高齢者では、石灰化した血管壁がカフによる圧迫を妨げ、実際より高い値が測定される「偽性高血圧」が生じることがあります。

オシロメトリック法への移行

1970年代以降、これらの限界を克服するために オシロメトリック法 に基づく電子血圧計が開発されました⁷。

オシロメトリック法は、カフ内の空気圧の 微小な振動（オシレーション） を自動的に検出して血圧を算出する方法です。聴診器を使う必要がないため、医療の専門知識がなくても正確に測定できます。

特に日本のオムロンやテルモなどの企業が家庭用電子血圧計の開発と普及に大きく貢献し、「家庭で誰でも血圧を測れる時代」を切り開きました。

しかし、聴診法は消えていない

家庭用電子血圧計が普及した現在でも、聴診法は臨床現場における ゴールドスタンダード（基準法） としての地位を保っています。

電子血圧計の精度を検証する際には、聴診法による測定値が基準として使われます。また、電子血圧計のアルゴリズム——カフ内の振動パターンからどのように血圧値を算出するか——の設計自体が、聴診法で得られる収縮期血圧・拡張期血圧の値を「正解」として構築されています。

つまり、コロトコフの発見は、現代の電子血圧計の 原理的な土台 として、今なお生き続けているのです。

まとめ：120年前の軍医の洞察

1905年、日露戦争の戦場から帰還した若いロシアの軍医は、帝国軍医アカデミーで281語の報告を行いました。

彼が発見したのは、カフの圧力を減らしながら聴診器で動脈を聴くと、特徴的な音が現れ、やがて消えるという現象でした。そしてその音の出現点と消失点が、収縮期血圧と拡張期血圧に正確に対応していました。

この発見の本質は、流体力学の原理 を臨床に応用したことにあります：

• 乱流が音を生む ——部分的に圧迫された動脈を血液が通過するとき、乱流が発生して音になる
• 層流は静寂にもどる ——動脈が完全に開放されると、血流は層流に戻り、音が消える
• この 音の出現と消失 が、血管内圧力の最大値と最小値を正確に反映する

戦場で傷ついた兵士の腕に聴診器を当て、「この腕にはまだ血が流れているか」を知ろうとした軍医の切実な問い。その問いへの答えが、現代の家庭血圧計にまで連綿と受け継がれています。

血圧計のカフが腕を締めるたびに、そこにはコロトコフの洞察と120年の医学の歩みが詰まっていることを、少しだけ思い出していただければ幸いです。

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