電解質と体液/代償作用/くわしい説明/呼吸性アルカローシスによるアルカリ血症に対する腎臓の代償

第６章では、肺の機能亢進により低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低CO₂血症が緩衝され、アルカローシスによるアルカリ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^-）が低下することを学んだ。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、低CO₂血症という負荷が肺と腎臓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、不足するH⁺の排泄を低下させた場合を検討してみよう。

発症前		H+	+	HCO3-	←→	H2CO3	←→	H2O	+	CO2
原疾患（肺の機能亢進）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（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、腎機能が代償性に低下する。すなわち、不足するH+の排泄を減少させ、血しょう中のH+量が増大（↑↑↑）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、右向きのH2CO3の合成反応 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、右向きのH2CO3の分解反応 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、腎臓の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。 ＊アルカリ血症（pH増大）が緩衝（H+：↓↓↓→↓↓）されている ＊低CO2血症が緩衝（↓↓↓→↓↓）されている ＊HCO3-の低下がさらに進行（↓↓↓→↓↓↓↓↓）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、アルカリ血症（pH増大）が緩衝され、HCO₃^-がさらに低下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ルカローシス(肺の機能亢進による低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　 低下 増大  正解! する.

2.

呼吸性アルカローシス(によるアルカリ血症)に対する腎臓の代償とは.H⁺排泄の　 低下 増大  正解!である.

3.

呼吸性アルカローシス(によるアルカリ血症)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.

呼吸性アルカローシス(によるアルカリ血症)に対する腎臓の代償作用と重炭酸緩衝系の作用により.低CO₂血症は　 さらに進行する 緩衝される  正解! .

5.

呼吸性アルカローシス(によるアルカリ血症)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^-の低下は　 さらに進行する 緩衝される  正解! .

6.

呼吸性アルカローシス(によるアルカリ血症)に対する腎臓の代償作用と重炭酸緩衝系の作用により.アルカリ血症(pH増大)は　 さらに進行する 緩衝される  正解! .