「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)/呼吸性アルカローシス」の版間の差分

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[[Category:電解質と体液|デンカイシツトタイエキ]]
{{Point|H<sup>+</sup>の減少とHCO<sub>3</sub><sup>-</sup>の減少とは呼吸性アルカローシスを示唆する。}}
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肺の機能亢進のため、CO<sub>2</sub>が低下し、重炭酸緩衝系は、「変化を<strong><u>打ち消す</u></strong>方向」、すなわち、
最初の病態として、肺機能が増加した場合を考えてみましょう。


H<sup>+</sup> + HCO<sub>3</sub><sup>-</sup>&nbsp;&rarr; H<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> &rarr; H<sub>2</sub>O + CO<sub>2</sub>
二酸化炭素の排出が増大して、血中の二酸化炭素(CO<sub>2</sub>)が低下します。


方向に反応が進みます。これにより、H<sup>+</sup>、HCO<sub>3</sub><sup>-</sup>の両方とも減少します。このような低H<sup>+</sup>血症が呼吸性アルカローシスであり、HCO<sub>3</sub><sup>-</sup>は減少しているのです。
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。これにより二酸化炭素(CO<sub>2</sub>)が生成されるからです。右向き反応で消費されるため水素イオン (H<sup>+</sup>)が減少し重炭酸イオン(HCO<sub>3</sub><sup>-</sup>)も減少します。


<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（肺の機能亢進）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>&nbsp;</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、二酸化炭素(CO<sub>2</sub>)が４低下すると、重炭酸緩衝系の作用により生成される二酸化炭素(CO<sub>2</sub>)は、それよりも少ないので、２としましょう。水素イオン (H<sup>+</sup>)も重炭酸イオン(HCO<sub>3</sub><sup>-</sup>)も２消費され減少します。


たとえば、pH, 7.5 ; HCO<sub>3</sub><sup>-</sup>, 22 mEq/L ; CO<sub>2</sub>, 27 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減少し、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>←→ H<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> ←→ 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>やHCO<sub>3</sub><sup>-</sup>の変動であると思われません。血しょうに最初に起こった変化はCO<sub>2</sub>の減少と考えると説明がつきます。これは、呼吸（換気）機能 亢進によってもたらされたと思われます。さらに、重炭酸緩衝系は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>の方向に化学変化が生じたと考えられます。pHの変動は呼吸性アルカローシス(によるアルカリ血症）とよばれます。
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。


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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>）が減少することはpHが上昇するので右方移動となります。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;" />


<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>増大</td><td>減少</td><td>減少</td><td>CO<sub>2</sub>の減少</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>呼吸性アルカローシス</td></tr></table>
たとえば、pH, 7.5 (正常値:7.4); HCO<sub>3</sub><sup>-</sup>, 22 mEq/L ; CO<sub>2</sub>, 27 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減少し、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>←→ 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>やHCO<sub>3</sub><sup>-</sup>の変動であると思われません。血漿に最初に起こった変化はCO<sub>2</sub>の減少と考えると説明がつきます。これは、肺機能 亢進によってもたらされたと思われます。さらに、重炭酸緩衝系はH<sup>+</sup> + HCO<sub>3</sub><sup>-</sup> → 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の変動は呼吸性アルカローシス(によるアルカリ血症）とよばれます。


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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>増大</td><td>減少</td><td>減少</td><td>CO<sub>2</sub>の減少</td><td>H<sup>+</sup> + HCO<sub>3</sub><sup>-</sup> → H<sub>2</sub>O + CO<sub>2</sub></td><td>呼吸性アルカローシス</td></tr></table>


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<GIFT>
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//LEVEL:3  
//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、過換気(肺の機能亢進)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  
//RAND  
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.過換気(肺の機能亢進)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>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>}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.  
H<sup>+</sup> + HCO<sub>3</sub><sup>-</sup> &larr;&rarr; H<sub>2</sub>O + CO<sub>2</sub> において、過換気(肺の機能亢進)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。
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//LEVEL:3
//LEVEL:2
//RAND  
//RAND  
動脈血のpH.7.50、HCO<sub>3</sub><sup>-</sup>.22 mEq/L、CO<sub>2</sub>.27 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, 7.50 (正常値:7.4)；HCO<sub>3</sub><sup>-</sup>, 22 mEq/L ； CO<sub>2</sub>, 27 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:1
//RAND
動脈血のpH, 7.50 (正常値:7.4)；HCO<sub>3</sub><sup>-</sup>, 22 mEq/L ； CO<sub>2</sub>, 27 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, 7.50 (正常値:7.4)；HCO<sub>3</sub><sup>-</sup>, 22 mEq/L ； CO<sub>2</sub>, 27 mm Hgの血液検査データでは、{=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
動脈血のpH, 7.50 (正常値:7.4)；HCO<sub>3</sub><sup>-</sup>, 22 mEq/L ； CO<sub>2</sub>, 27 mm Hgの血液検査データでは、{=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。
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</GIFT>
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2024年6月21日 (金) 16:18時点における最新版

POINT!
H+の減少とHCO3-の減少とは呼吸性アルカローシスを示唆する。

動画と音声での説明

Respiratory-alkalosis-no-compensation.jpg

最初の病態として、肺機能が増加した場合を考えてみましょう。

二酸化炭素の排出が増大して、血中の二酸化炭素(CO2)が低下します。

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。これにより二酸化炭素(CO2)が生成されるからです。右向き反応で消費されるため水素イオン (H+)が減少し重炭酸イオン(HCO3-)も減少します。

「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、二酸化炭素(CO2)が４低下すると、重炭酸緩衝系の作用により生成される二酸化炭素(CO2)は、それよりも少ないので、２としましょう。水素イオン (H+)も重炭酸イオン(HCO3-)も２消費され減少します。

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-resp-alkalosis.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+）が減少することはpHが上昇するので右方移動となります。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, 7.5 (正常値:7.4); HCO3-, 22 mEq/L ; CO2, 27 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減少し、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-とが同じ方向に変動しており、血漿に最初に起こった変化はH+やHCO3-の変動であると思われません。血漿に最初に起こった変化はCO2の減少と考えると説明がつきます。これは、肺機能 亢進によってもたらされたと思われます。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の変動は呼吸性アルカローシス(によるアルカリ血症）とよばれます。

02693.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
増大減少減少CO2の減少H+ + HCO3- → H2O + CO2呼吸性アルカローシス

Challenge Quiz

1.

H+ + HCO3- ←→ H2O + CO2 において、過換気(肺の機能亢進)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、過換気(肺の機能亢進)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/3/35/Respiratory-alkalosis-no-compensation.jpg/590px-Respiratory-alkalosis-no-compensation.jpg
3.

動脈血のpH, 7.50 (正常値:7.4)；HCO3-, 22 mEq/L ； CO2, 27 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, 7.50 (正常値:7.4)；HCO3-, 22 mEq/L ； CO2, 27 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/3/35/Respiratory-alkalosis-no-compensation.jpg/590px-Respiratory-alkalosis-no-compensation.jpg
5.

動脈血のpH, 7.50 (正常値:7.4)；HCO3-, 22 mEq/L ； CO2, 27 mm Hgの血液検査データでは、 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, 7.50 (正常値:7.4)；HCO3-, 22 mEq/L ； CO2, 27 mm Hgの血液検査データでは、 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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