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

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

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。

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  正解! 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  正解!方向に反応が進行する。これにより、HCO₃^-は　　 増大 減少  正解!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  正解! 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  正解!方向に反応が進行する。これにより、HCO₃^-は　　 増大 減少  正解!する。

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  正解!し、重炭酸イオンは　 増大 減少  正解!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  正解!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  正解!。血漿に最初に起こった変化は　 H⁺ CO₂  正解!の　 増大 減少  正解!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  正解!し、重炭酸イオンは　 増大 減少  正解!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  正解!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  正解!。血漿に最初に起こった変化は　 H⁺ CO₂  正解!の　 増大 減少  正解!と考えると説明がつく。

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  正解!の機能　 亢進 不全  正解!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  正解!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  正解!　 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)  正解!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  正解!の機能　 亢進 不全  正解!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  正解!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  正解!　 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)  正解!とよばれる。