「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」の版間の差分

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{{Point|H<sup>+</sup>の増大とHCO<sub>3</sub><sup>-</sup>の減少とは代謝性アシドーシスを示唆する。}}
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[[メディア:metabolic-acidosis-no-compensation.mp4|動画と音声での説明]]<br>
[[ファイル:metabolic-acidosis-no-compensation.jpg|none|671px]]


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。


<table border="1"><tr><th>pHの変動</th><th>H<sup>+</sup>の変動</th><th>HCO<sub>3</sub><sup>-</sup>の変動</th><th>最初に起った変化</th><th>重炭酸緩衝系の動き</th><th>診断される病態</th></tr><tr><td>低下</td><td>増大</td><td>減少</td><td>H<sup>+</sup>の増大</td><td>H<sup>+</sup> + HCO<sub>3</sub><sup>-</sup> → H<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> → H<sub>2</sub>O + CO<sub>2</sub></td><td>代謝性アシドーシス</td></tr></table>
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<sup>+</sup>)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<sup>+</sup>)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(HCO<sub>3</sub><sup>-</sup>)は減少し、右向き反応で生成されるため二酸化炭素(CO<sub>2</sub>)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<sup>+</sup>)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<sup>+</sup>)は、それよりも少ないので、２としましょう。重炭酸イオン(HCO<sub>3</sub><sup>-</sup>)も２消費され減少し、二酸化炭素(CO<sub>2</sub>)は２生成され増加します。


<table border="1"><tr align="center"><td>発症前</td><td>H<sup>+</sup></td><td>+</td><td>HCO<sub>3</sub><sup>-</sup></td><td style="width: 30px">←→</td><td>H<sub>2</sub>CO<sub>3</sub></td><td style="width: 30px">←→</td><td>H<sub>2</sub>O</td><td>+</td><td>CO<sub>2</sub></td></tr><tr align="center"><td align="left">原疾患（腎臓の機能低下）により最初に起こる変化</td><td>↑↑↑↑</td><td>　</td><td>　</td><td>　</td><td>　</td><td>　</td><td>　</td><td>　</td><td>　</td></tr><tr align="center"><td align="left">重炭酸緩衝系の作用</td><td>↓↓</td><td>　</td><td>↓↓</td><td>→</td><td>&nbsp;</td><td>→　</td><td>　</td><td>　</td><td>↑↑　</td></tr><tr align="center"><td align="center">＜＜ここまでの総和＞＞</td><td>↑↑</td><td>　</td><td>↓↓</td><td>←→</td><td>&nbsp;</td><td>←→</td><td>&nbsp;</td><td>　</td><td>↑↑</td></tr></table>
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。


[[ファイル:PH-HCO3-metabolic-acidosis.jpg|left|350px]]pHを横軸、重炭酸イオン(HCO<sub>3</sub><sup>-</sup>)を縦軸とするグラフにおいて、水素イオン（H<sup>+</sup>）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(HCO<sub>3</sub><sup>-</sup>)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。
<br style="clear:both;" />


たとえば、pH, 7.08 ; HCO<sub>3</sub><sup>-</sup>, 3 mEq/L ; CO<sub>2</sub>, 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、血しょうにおける重炭酸緩衝系の化学平衡式H<sup>+</sup> + HCO<sub>3</sub><sup>-</sup>&larr;&rarr; H<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> &larr;&rarr; H<sub>2</sub>O + CO<sub>2</sub>において、最左端にあるH<sup>+</sup>とHCO<sub>3</sub><sup>-</sup>とが逆の方向に変動しており、血しょうに最初に起こった変化はH<sup>+</sup>の増大と考えると説明がつきます。(HCO<sub>3</sub><sup>-</sup>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<sup>+</sup> + HCO<sub>3</sub><sup>-</sup> &rarr; H<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> &rarr; H<sub>2</sub>O + CO<sub>2</sub>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。
たとえば、pH, 7.08 ; HCO<sub>3</sub><sup>-</sup>, 3 mEq/L ; CO<sub>2</sub>, 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<sup>+</sup> + HCO<sub>3</sub><sup>-</sup> &larr;&rarr; H<sub>2</sub>O + CO<sub>2</sub>において、左端にあるH<sup>+</sup>とHCO<sub>3</sub><sup>-</sup>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<sup>+</sup>の増大と考えると説明がつきます。(HCO<sub>3</sub><sup>-</sup>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<sup>+</sup> + HCO<sub>3</sub><sup>-</sup> &rarr; H<sub>2</sub>O + CO<sub>2</sub>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。


[[ファイル:02684.jpg|none|350px]]


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<table border="1"><tr><th>pHの変動</th><th>H<sup>+</sup>の変動</th><th>HCO<sub>3</sub><sup>-</sup>の変動</th><th>最初に起った変化</th><th>重炭酸緩衝系の動き</th><th>診断される病態</th></tr><tr><td>低下</td><td>増大</td><td>減少</td><td>H<sup>+</sup>の増大</td><td>H<sup>+</sup> + HCO<sub>3</sub><sup>-</sup> → H<sub>2</sub>O + CO<sub>2</sub></td><td>代謝性アシドーシス</td></tr></table>


{{QuizTitle}}
<GIFT>
//LEVEL:2
//RAND
H<sup>+</sup> + HCO<sub>3</sub><sup>-</sup> &larr;&rarr; H<sub>2</sub>O + CO<sub>2</sub> 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CO<sub>2</sub>血症~低CO<sub>2</sub>血症} である。重炭酸緩衝系はこの変化に対して、{~H<sup>+</sup> + HCO<sub>3</sub><sup>-</sup> &larr; H<sub>2</sub>O + CO<sub>2</sub>~=H<sup>+</sup> + HCO<sub>3</sub><sup>-</sup> &rarr; H<sub>2</sub>O + CO<sub>2</sub>}方向に反応が進行する。これにより、HCO<sub>3</sub><sup>-</sup>は　　{~増大~=減少}する。


//LEVEL:1
//RAND
H<sup>+</sup> + HCO<sub>3</sub><sup>-</sup> &larr;&rarr; H<sub>2</sub>O + CO<sub>2</sub> 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CO<sub>2</sub>血症~低CO<sub>2</sub>血症} である。重炭酸緩衝系はこの変化に対して、{~H<sup>+</sup> + HCO<sub>3</sub><sup>-</sup> &larr; H<sub>2</sub>O + CO<sub>2</sub>~=H<sup>+</sup> + HCO<sub>3</sub><sup>-</sup> &rarr; H<sub>2</sub>O + CO<sub>2</sub>}方向に反応が進行する。これにより、HCO<sub>3</sub><sup>-</sup>は　　{~増大~=減少}する。
[[画像:metabolic-acidosis-no-compensation.jpg|590px]]


{{QuizTitle}}
//LEVEL:2
<GIFT>
//RAND
::チャレンジクイズ::
動脈血のpH,7.08 (正常値:7.4)；HCO<sub>3</sub><sup>-</sup>,3 (正常値:24)  mEq/L；CO<sub>2</sub>,15 (正常値:40)  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<sup>+</sup>+HCO<sub>3</sub><sup>-</sup>&larr;&rarr;H<sub>2</sub>O+CO<sub>2</sub>において、左端にあるH<sup>+</sup>とHCO<sub>3</sub><sup>-</sup>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<sup>+</sup>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<sup>+</sup>~CO<sub>2</sub>}の　{=増大~減少}と考えると説明がつく。
//LEVEL:3
 
//LEVEL:1
//RAND
動脈血のpH,7.08 (正常値:7.4)；HCO<sub>3</sub><sup>-</sup>,3 (正常値:24)  mEq/L；CO<sub>2</sub>,15 (正常値:40)  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<sup>+</sup>+HCO<sub>3</sub><sup>-</sup>&larr;&rarr;H<sub>2</sub>O+CO<sub>2</sub>において、左端にあるH<sup>+</sup>とHCO<sub>3</sub><sup>-</sup>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<sup>+</sup>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<sup>+</sup>~CO<sub>2</sub>}の　{=増大~減少}と考えると説明がつく。
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//LEVEL:2
//RAND
動脈血のpH,7.08 (正常値:7.4)；HCO<sub>3</sub><sup>-</sup>,3 (正常値:24)  mEq/L；CO<sub>2</sub>,15 (正常値:40)  mm Hgの血液検査データは、{~肺~=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<sup>+</sup> + HCO<sub>3</sub><sup>-</sup> &larr; H<sub>2</sub>O + CO<sub>2</sub>~=H<sup>+</sup> + HCO<sub>3</sub><sup>-</sup> &rarr; H<sub>2</sub>O + CO<sub>2</sub>}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。
 
//LEVEL:1
//RAND  
//RAND  
動脈血のpH.~7.08、HCO<sub>3</sub><sup>-</sup>.~3 mEq/L、CO<sub>2</sub>.~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<sup>+</sup>+HCO<sub>3</sub><sup>-</sup>&larr;&rarr;H<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>&larr;&rarr;H<sub>2</sub>O+CO<sub>2</sub>において、最左端にあるH<sup>+</sup>とHCO<sub>3</sub><sup>-</sup>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<sup>+</sup>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<sup>+</sup>.~CO<sub>2</sub>}の　{=増大.~減少}と考えると説明がつく。これは、{~呼吸(換気).=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<sup>+</sup> + HCO<sub>3</sub><sup>-</sup> &larr; H<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> &larr; H<sub>2</sub>O + CO<sub>2</sub>.=H<sup>+</sup> + HCO<sub>3</sub><sup>-</sup> &rarr; H<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> &rarr; H<sub>2</sub>O + CO<sub>2</sub>}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。  
動脈血のpH,7.08 (正常値:7.4)；HCO<sub>3</sub><sup>-</sup>,3 (正常値:24)  mEq/L；CO<sub>2</sub>,15 (正常値:40)  mm Hgの血液検査データは、{~肺~=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<sup>+</sup> + HCO<sub>3</sub><sup>-</sup> &larr; H<sub>2</sub>O + CO<sub>2</sub>~=H<sup>+</sup> + HCO<sub>3</sub><sup>-</sup> &rarr; H<sub>2</sub>O + CO<sub>2</sub>}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。
[[画像:BicorboBasicnateBufferStep2DataSummary-Jpn.jpg|590px]]
 
</GIFT>
</GIFT>

2024年6月20日 (木) 15:49時点における最新版

POINT!
H+の増大とHCO3-の減少とは代謝性アシドーシスを示唆する。

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。

02684.jpg
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.

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。

/wiki/images/thumb/5/58/Metabolic-acidosis-no-compensation.jpg/590px-Metabolic-acidosis-no-compensation.jpg
3.

動脈血のpH,7.08 (正常値:7.4)；HCO3-,3 (正常値:24) mEq/L；CO2,15 (正常値:40) 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。

4.

動脈血のpH,7.08 (正常値:7.4)；HCO3-,3 (正常値:24) mEq/L；CO2,15 (正常値:40) 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。

/wiki/images/thumb/5/58/Metabolic-acidosis-no-compensation.jpg/590px-Metabolic-acidosis-no-compensation.jpg
5.

動脈血のpH,7.08 (正常値:7.4)；HCO3-,3 (正常値:24) mEq/L；CO2,15 (正常値:40) mm Hgの血液検査データは、 肺 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。

6.

動脈血のpH,7.08 (正常値:7.4)；HCO3-,3 (正常値:24) mEq/L；CO2,15 (正常値:40) mm Hgの血液検査データは、 肺 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。

/wiki/images/thumb/d/df/BicorboBasicnateBufferStep2DataSummary-Jpn.jpg/590px-BicorboBasicnateBufferStep2DataSummary-Jpn.jpg

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