電解質と体液/代償作用/くわしい説明/呼吸性アシドーシスによる酸血症に対する腎臓の代償

第６章では、肺の機能低下により高CO₂血症がもたらされ、重炭酸緩衝系がH⁺←CO₂方向へ変換することで高CO₂血症が緩衝され、アシドーシスによる酸血症がもたらされることを学んだ。 また、この際、重炭酸イオン（HCO₃^-）が増大することを学んだ。ここまでは下図のようにまとめられる。青丸は正常範囲であり、横軸はpH、縦軸はHCO₃^-濃度である。

 

重炭酸緩衝系により、高CO₂血症という負荷が肺と腎臓とで分担されたわけである。では、腎臓が分担すべき負荷をこなした、すなわち、過剰となったH⁺の排泄を増大させた場合を検討してみよう。

発症前		H+	+	HCO3-	←→	H2CO3	←→	H2O	+	CO2
原疾患（肺の機能低下）により動脈血に最初に起こる変化										↑↑↑↑↑↑↑↑↑
重炭酸緩衝系の作用	最初の変化に近い平衡式					↑↑↑↑↑↑	←	↓↓↓↓↓↓		↓↓↓↓↓↓
	最初の変化から遠い平衡式	↑↑↑		↑↑↑	←	↓↓↓
＜＜ここまでの総和＞＞		↑↑↑		↑↑↑	←→	↑↑↑	←→	↓↓↓↓↓↓		↑↑↑
腎臓による代償		↓↓↓
重炭酸緩衝系の作用	腎臓による代償に近い平衡式の作用	↑↑		↑↑	←	↓↓
	腎臓による代償から遠い平衡式の作用					↑	←	↓		↓
＜＜すべての総和＞＞		↑↑		↑↑↑↑↑	←→	↑↑	←→	↓↓↓↓↓↓↓		↑↑

１段目（原疾患により動脈血に最初に起こる変化）、２段目（重炭酸緩衝系の作用）、３段目（ここまでの総和）	第６章で説明ずみである。ただし、矢印の数が３倍になっている。これは、単に説明の都合である。この状態で、重炭酸緩衝系は化学的平衡（←→）を保っている。
４段目（腎臓による代償）	腎臓が分担すべき負荷をこなし、腎機能が代償性に亢進する。すなわち、過剰となったH+の排泄を増大させ、血しょう中のH+量が減少（↓↓↓）した。これは重炭酸緩衝系にとっては、新たな変化であり、３段目の平衡を崩す。
５段目の上半分	化学的平衡に外からの攪乱で変化が生じると、「変化を打ち消す方向」に、化学反応が進むため、腎臓による代償（H+↓↓↓）に近い平衡式（H+　＋　HCO3-　←→　H2CO3）において、左向きのH2CO3の分解反応H+　＋　HCO3-　←　H2CO3が進行する。また、変化量より少ない量」化学反応が進むため、変化量は４段目より少なく、矢印は２本ずつである。
５段目の下半分	腎臓による代償に近い平衡式の作用による変化（上半分のH2CO3↓↓）は、腎臓による代償から遠い平衡式（H2CO3　←→　H2O　＋　CO2）のバランスを崩す。「変化を打ち消す方向」に、化学反応が進むため、左向きのH2CO3の合成反応H2CO3　←　H2O　＋　CO2が進行する。また、変化量より少ない量」化学反応が進むため、変化量は上半分より少なく、矢印は１本ずつである。
６段目（すべての総和）	３段目から５段目までの（すなわち，１，２，４，５段目の）総和である。３段目、すなわち、腎臓による代償と重炭酸緩衝系の作用が加わる前の状態と比較してみよう。＊酸血症（pH低下）は緩衝（H+：↑↑↑→↑↑）されている＊高CO2血症は緩衝（↑↑↑→↑↑）されている＊HCO3-の増大がさらに進行（↑↑↑→↑↑↑↑↑）している ここに注目しよう！

 

腎臓による代償と重炭酸緩衝系の作用が加わることにより、酸血症（pH低下）が緩衝され、HCO₃^-がさらに上昇した様子を上図に書き加えてみたのが上図である。

Challenge Quiz

1.

腎臓によって代償される前の呼吸性アシドーシス(肺の機能低下による高CO₂血症に対して重炭酸緩衝系が作用した状態)においては.HCO₃^-は正常値よりも　 上昇 低下  正解!する.

2.

呼吸性アシドーシス(による酸血症)に対する腎臓の代償とは.H⁺排泄の　 増大 低下  正解! である.

3.

呼吸性アシドーシス(による酸血症)に対して腎臓が代償したのち.重炭酸緩衝系は. H₂O + HCO₃^- ← H₂CO₃ ← H₂O + CO₂ H₂O + HCO₃^- → H₂CO₃ → H₂O + CO₂  正解! 方向へ作用する.

4.

呼吸性アシドーシス(による酸血症)に対する腎臓の代償作用と重炭酸緩衝系の作用により.高CO₂血症は　 さらに進行する 緩衝される  正解! .

5.

呼吸性アシドーシス(による酸血症)に対する腎臓の代償作用と重炭酸緩衝系の作用により.HCO₃^-の増大は　 さらに進行する 緩衝される  正解! .

6.

呼吸性アシドーシス(による酸血症)に対する腎臓の代償作用と重炭酸緩衝系の作用により.酸血症(pH低下)は　 さらに進行する 緩衝される  正解! .