電解質と体液/腎臓と肺、それぞれの機能低下と機能亢進/データの読み方/第2歩/データの読み方/第2歩(中級編)/代謝性アシドーシス

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動画と音声での説明

Metabolic-acidosis-no-compensation.jpg

最初の病態として、酸が多く生成し、血中に放出れた場合を考えて見ましょう。あるいは、腎機能が低下した場合を考えてみましょう。

酸の排出が低下します。これらにより、血中の水素イオン(H+)が増大します。 重炭酸緩衝系のバランスが乱されたので、「最初に起こったことを打ち消す方向」、つまりこの場合は右方向に反応が進みます。これにより水素イオン(H+)が消費されるからです。右向き反応で消費されるため重炭酸イオン(HCO3-)は減少し、右向き反応で生成されるため二酸化炭素(CO2)が増大します。

「最初に起こったことが完全に打ち消されるわけではない」のですから、水素イオン (H+)が4増大すると、重炭酸緩衝系の作用により消費される水素イオン (H+)は、それよりも少ないので、2としましょう。重炭酸イオン(HCO3-)も2消費され減少し、二酸化炭素(CO2)は2生成され増加します。

最初の変化と重炭酸緩衝系の作用までをまとめると、このような新たな平衡が成り立ちます。

PH-HCO3-metabolic-acidosis.jpg
pHを横軸、重炭酸イオン(HCO3-)を縦軸とするグラフにおいて、水素イオン(H+)が増大することはpHが低下するので左方移動となります。重炭酸イオン(HCO3-)が減少することは下方移動となり、この状態はこのようにプロットされます。


たとえば、pH, 7.08 ; HCO3-, 3 mEq/L ; CO2, 15 mm Hgの血液検査データでは、正常値よりも水素イオン濃度が増大し、重炭酸イオンは減少しています。これは、血漿における重炭酸緩衝系の化学平衡式H+ + HCO3- ←→ H2O + CO2において、左端にあるH+とHCO3-とが逆の方向に変動しており、血漿に最初に起こった変化はH+の増大と考えると説明がつきます。(HCO3-の減少も考えられますが、「上級編」に後述。)腎臓の糸球体が破壊される腎不全によってもたらされます。さらに、重炭酸緩衝系はH+ + HCO3- → H2O + CO2の方向に化学変化が生じたと考えられます。pHの変動は代謝性アシドーシス(による酸血症)とよばれます。

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pHの変動H+の変動HCO3-の変動最初に起った変化重炭酸緩衝系の動き診断される病態
低下増大減少H+の増大H+ + HCO3- → H2O + CO2代謝性アシドーシス

Challenge Quiz

1. H+ + HCO3- ←→ H2O + CO2 において、腎不全(腎臓の機能低下)そのものにより(重炭酸緩衝系の作用なしに)最初に起こる変化は  呼吸性アシドーシス(による酸血症) 代謝性アシドーシス(による酸血症) 呼吸性アルカローシス(によるアルカリ血症) 代謝性アルカローシス(によるアルカリ血症) 高CO2血症 低CO2血症 である。重炭酸緩衝系はこの変化に対して、 H+ + HCO3- ← H2O + CO2 H+ + HCO3- → H2O + CO2 方向に反応が進行する。これにより、HCO3-は   増大 減少 する。
2. 動脈血のpH,7.08;HCO3-,3 mEq/L;CO2,15 mm Hgの血液検査データでは、正常値よりも水素イオン濃度が  増大 減少 し、重炭酸イオンは  増大 減少 している。これは、血漿における重炭酸緩衝系の化学平衡式H++HCO3-←→H2O+CO2において、左端にあるH+とHCO3-とが  同じ 異なる 方向に変動しており、血漿に最初に起こった変化はH+の変動であると  思われる 思われない 。血漿に最初に起こった変化は  H+ CO2 の  増大 減少 と考えると説明がつく。これは、 腎臓 の機能  亢進 不全 によってもたらされたと思われる。さらに、重炭酸緩衝系は  H+ + HCO3- ← H2O + CO2 H+ + HCO3- → H2O + CO2 の方向に化学変化が生じたと考えられる。pHの変動は  代謝性 呼吸性   アシドーシス(による酸血症) アルカローシス(によるアルカリ血症) とよばれる。