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重炭酸
Bicarbonate
- 別名
- 血清重炭酸HCO₃⁻総二酸化炭素
- 臓器系
- 内分泌・代謝腎・泌尿器全身
- 科目
- Internal MedicineDermatologyPediatrics
- トピック
- 内科学 L-37:慢性腎臓病・尿毒症症候群皮膚科 3-02:スティーヴンス・ジョンソン症候群と中毒性表皮壊死症小児科学 3-30:小児尿路結石症
- 関連疾患
- アセトアミノフェン(パラセタモール)中毒腎尿細管性アシドーシス薬疹(SJS・TENを含む)
- 監視対象薬
- アセタゾラミドゾニサミドトピラマート
- 影響する薬剤
- アセタゾラミドゾニサミドトピラマート
- スコア
- SCORTEN
🧠 全体像:重炭酸HCO₃⁻重炭酸(HCO₃⁻)HCO₃⁻(重炭酸)は体液の主要な緩衝塩基buffer base, BB緩衝塩基(buffer base, BB)buffer base, BB(緩衝塩基)で、日常の生化学検査では血清・血漿の総二酸化炭素carbon dioxide, CO₂二酸化炭素(carbon dioxide, CO₂)carbon dioxide, CO₂(二酸化炭素)、血液ガスではpHとPCO₂から計算したHCO₃⁻として報告される。低値・高値は病名ではなく、代謝性変化と呼吸性変化への代償の両方で起こる。 pH、PCO₂、電解質、アニオンギャップanion gapアニオンギャップ(anion gap)anion gap(アニオンギャップ)と同じ時刻に読んで初めて酸塩基異常を分類できる。
何を測っているか
細胞で生じたCO₂は水と反応して炭酸となり、H⁺とHCO₃⁻に解離する。肺はCO₂を、腎はH⁺排泄とHCO₃⁻再生・再吸収を調節し、両者でpHを保つ。
| 報告項目 | 実体 | 解釈上の注意 |
|---|---|---|
| 生化学検査の総CO₂total CO2総CO₂(total CO2)total CO2(総CO₂) | HCO₃⁻、溶存CO₂、炭酸の合計を測定 | 約95%をHCO₃⁻が占め、日常診療では血清HCO₃⁻の近似値として使う |
| 血液ガスのHCO₃⁻ | 実測pHとPCO₂から計算 | 直接測定ではなく、血液ガス検体の呼吸状態を反映する |
| 標準HCO₃⁻standard bicarbonate標準HCO₃⁻(standard bicarbonate)standard bicarbonate(標準HCO₃⁻) | PCO₂を標準条件に置いて計算 | 呼吸性要因を弱めた代謝成分の補助指標で、実測総CO₂total CO2総CO₂(total CO2)total CO2(総CO₂)とは同一でない |
総CO₂total CO2総CO₂(total CO2)total CO2(総CO₂)と血液ガスHCO₃⁻は通常近いが、動脈か静脈か、採取時刻、検体の空気曝露、計算法により数mmol/Lの差が生じ得る。食い違いを直ちに病態変化とせず、同時採取かと検体品質を確認する。
基準値と位置づけ
成人の生化学検査ではおおむね22〜29 mmol/L、動脈血液ガスarterial blood gas, ABG動脈血液ガス(arterial blood gas, ABG)arterial blood gas, ABG(動脈血液ガス)の計算HCO₃⁻では22〜26 mmol/Lが目安だが、施設・検体・測定法の基準範囲reference range基準範囲(reference range)reference range(基準範囲)を優先する。mmol/LとmEq/LはHCO₃⁻では数値が等しい。
| 値の方向 | まず考える一次性変化 | 代償でも起こる変化 |
|---|---|---|
| 低値 | 代謝性アシドーシス | 呼吸性アルカローシスrespiratory alkalosis呼吸性アルカローシス(respiratory alkalosis)respiratory alkalosis(呼吸性アルカローシス)に対する腎性代償 |
| 高値 | 代謝性アルカローシスmetabolic alkalosis代謝性アルカローシス(metabolic alkalosis)metabolic alkalosis(代謝性アルカローシス) | 呼吸性アシドーシスrespiratory acidosis呼吸性アシドーシス(respiratory acidosis)respiratory acidosis(呼吸性アシドーシス)に対する腎性代償 |
⚠️ HCO₃⁻だけで「アシドーシス」「アルカローシス」と診断しない。アシドーシス・アルカローシスは過程、アシデミアacidemiaアシデミア(acidemia)acidemia(アシデミア)・アルカレミアalkalemiaアルカレミア(alkalemia)alkalemia(アルカレミア)は血液pHの状態であり、混合性mixed混合性(mixed)mixed(混合性)障害ではHCO₃⁻の向きとpHが一致しないことがある。
低値の意味
| 機序 | 代表的状況 | 次に見るもの |
|---|---|---|
| 不揮発性酸nonvolatile acid不揮発性酸(nonvolatile acid)nonvolatile acid(不揮発性酸)の増加 | 乳酸アシドーシスlactic acidosis乳酸アシドーシス(lactic acidosis)lactic acidosis(乳酸アシドーシス)、ケトアシドーシスketoacidosisケトアシドーシス(ketoacidosis)ketoacidosis(ケトアシドーシス)、腎不全、毒物 | AG、乳酸、ケトン、腎機能、曝露歴 |
| HCO₃⁻喪失 | 下痢、腸瘻enterostomy腸瘻(enterostomy)enterostomy(腸瘻)、近位型腎尿細管性アシドーシスproximal renal tubular acidosis近位型腎尿細管性アシドーシス(proximal renal tubular acidosis)proximal renal tubular acidosis(近位型腎尿細管性アシドーシス) | Cl、K、尿pH、尿NH₄⁺の代替指標 |
| 腎での酸排泄acid excretion酸排泄(acid excretion)acid excretion(酸排泄)低下 | 遠位型distal遠位型(distal)distal(遠位型)・4型腎尿細管性アシドーシスtype 4 renal tubular acidosis4型腎尿細管性アシドーシス(type 4 renal tubular acidosis)type 4 renal tubular acidosis(4型腎尿細管性アシドーシス)、進行CKD | K、eGFR、尿pH、薬剤 |
| 呼吸性アルカローシスrespiratory alkalosis呼吸性アルカローシス(respiratory alkalosis)respiratory alkalosis(呼吸性アルカローシス)への代償 | 低酸素、敗血症、妊娠、肝疾患、過換気hyperventilation過換気(hyperventilation)hyperventilation(過換気) | pH、PCO₂、発症の急性・慢性 |
低HCO₃⁻を見たら、まずAG = Na − (Cl + HCO₃⁻)を計算する。高AGなら測定されない陰イオンanion陰イオン(anion)anion(陰イオン)の増加、正常AGならHCO₃⁻喪失または腎性酸排泄acid excretion酸排泄(acid excretion)acid excretion(酸排泄)障害を優先する。低アルブミン血症hypoalbuminemia低アルブミン血症(hypoalbuminemia)hypoalbuminemia(低アルブミン血症)では未補正AGが見かけ上低くなるため、アルブミンも確認する。
2024年KDIGOは、CKD成人で臨床的影響を伴い得るアシドーシスを防ぐ介入の例として血清HCO₃⁻ 18 mmol/L未満を挙げる。これは全患者の一律な救急閾値ではなく、補正時には血圧、体液量body fluid volume体液量(body fluid volume)body fluid volume(体液量)、K、上限超過を監視する。
高値の意味
| 機序 | 代表的状況 | 鑑別の手掛かり |
|---|---|---|
| H⁺喪失 | 嘔吐、胃液吸引gastric aspirate胃液吸引(gastric aspirate)gastric aspirate(胃液吸引)、利尿薬 | 体液量body fluid volume体液量(body fluid volume)body fluid volume(体液量)、尿Cl、K、薬歴medication history薬歴(medication history)medication history(薬歴) |
| アルカリ負荷 | 重炭酸投与bicarbonate administration重炭酸投与(bicarbonate administration)bicarbonate administration(重炭酸投与)、クエン酸を含む大量輸血、ミルク・アルカリ症候群milk-alkali syndromeミルク・アルカリ症候群(milk-alkali syndrome)milk-alkali syndrome(ミルク・アルカリ症候群) | 投与歴、Ca、腎機能 |
| 鉱質コルチコイド作用mineralocorticoid activity鉱質コルチコイド作用(mineralocorticoid activity)mineralocorticoid activity(鉱質コルチコイド作用) | 原発性アルドステロン症primary aldosteronism, PA原発性アルドステロン症(primary aldosteronism, PA)primary aldosteronism, PA(原発性アルドステロン症)、重いK欠乏 | 血圧、K、レニン・アルドステロン |
| 呼吸性アシドーシスrespiratory acidosis呼吸性アシドーシス(respiratory acidosis)respiratory acidosis(呼吸性アシドーシス)への代償 | COPD、低換気、神経筋疾患 | pH、PCO₂、慢性経過 |
代謝性アルカローシスmetabolic alkalosis代謝性アルカローシス(metabolic alkalosis)metabolic alkalosis(代謝性アルカローシス)では尿Clが病態整理に役立つが、直近の利尿薬、CKD、輸液で解釈が変わる。高HCO₃⁻と高PCO₂の組み合わせを代謝性アルカローシスmetabolic alkalosis代謝性アルカローシス(metabolic alkalosis)metabolic alkalosis(代謝性アルカローシス)と即断せず、慢性低換気への適切な代償かを確認する。
酸塩基異常の読み方
flowchart TD
A["HCO₃⁻異常を確認"] --> B["同時刻のpH・PCO₂を確認"]
B --> C{"HCO₃⁻は低いか高いか"}
C -->|"低い"| D["代謝性アシドーシスまたは<span class='jp-term jp-term-diagram' title='respiratory alkalosis'>呼吸性アルカローシス</span>の代償"]
C -->|"高い"| E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='metabolic alkalosis'>代謝性アルカローシス</span>または<span class='jp-term jp-term-diagram' title='respiratory acidosis'>呼吸性アシドーシス</span>の代償"]
D --> F["AG・補正反応・臨床背景を確認"]
E --> G["PCO₂・尿Cl・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='body fluid volume'>体液量</span>・薬剤を確認"]
F --> H["期待代償から外れれば<span class='jp-term jp-term-diagram' title='mixed'>混合性</span>障害"]
G --> H
代謝性アシドーシスではWinter式Winter's formulaWinter式(Winter's formula)Winter's formula(Winter式)期待PCO₂ ≈ 1.5 × HCO₃⁻ + 8 ± 2 mmHgを補助に使える。実測PCO₂が期待範囲より高ければ呼吸性アシドーシスrespiratory acidosis呼吸性アシドーシス(respiratory acidosis)respiratory acidosis(呼吸性アシドーシス)、低ければ呼吸性アルカローシスrespiratory alkalosis呼吸性アルカローシス(respiratory alkalosis)respiratory alkalosis(呼吸性アルカローシス)の併存を疑う。式は病歴や換気評価の代わりではない。
測定上の注意
- 生化学検体を開栓したまま放置するとCO₂が空気中へ失われ、総CO₂total CO2総CO₂(total CO2)total CO2(総CO₂)が偽低値spuriously low value偽低値(spuriously low value)spuriously low value(偽低値)になり得る。
- 採取から分離・測定までの遅延、充填不足、輸液ラインからの混入を確認する。
- 血液ガスは気泡air bubble気泡(air bubble)air bubble(気泡)、遅延、過剰な液体ヘパリン、採取中の過換気hyperventilation過換気(hyperventilation)hyperventilation(過換気)でpH・PCO₂と計算HCO₃⁻が変わる。
- 化学総CO₂total CO2総CO₂(total CO2)total CO2(総CO₂)と血液ガスHCO₃⁻を比較するなら、できるだけ近い時刻・同じ治療条件で採取する。
- 極端な脂血・溶血・黄疸の影響は分析法ごとに異なるため、検査室の干渉情報を確認する。
⚠️ 意識障害、ショック、深大呼吸、痙攣、重いK異常、著しいpH異常を伴う場合は、総CO₂total CO2総CO₂(total CO2)total CO2(総CO₂)の再検だけで対応を遅らせない。血液ガス、乳酸、血糖・ケトン、電解質、腎機能を同時に評価する。
SJS/TENのSCORTENSCORTENSCORTEN(SCORTEN)SCORTEN(SCORTEN)ではHCO₃⁻ 20 mmol/L未満が予後項目の1つだが、単独で診断や治療方針treatment strategy治療方針(treatment strategy)treatment strategy(治療方針)を決める値ではない。小児尿路結石urolithiasis尿路結石(urolithiasis)urolithiasis(尿路結石)ではCa、P、尿酸、腎機能とともに測り、低値なら腎尿細管性アシドーシスrenal tubular acidosis, RTA腎尿細管性アシドーシス(renal tubular acidosis, RTA)renal tubular acidosis, RTA(腎尿細管性アシドーシス)を検索する。
まとめ
- 生化学の総CO₂total CO2総CO₂(total CO2)total CO2(総CO₂)はHCO₃⁻の近似値として用い、血液ガスHCO₃⁻はpHとPCO₂からの計算値である。
- 低値は代謝性アシドーシスと呼吸性アルカローシスrespiratory alkalosis呼吸性アルカローシス(respiratory alkalosis)respiratory alkalosis(呼吸性アルカローシス)の代償、高値は代謝性アルカローシスmetabolic alkalosis代謝性アルカローシス(metabolic alkalosis)metabolic alkalosis(代謝性アルカローシス)と呼吸性アシドーシスrespiratory acidosis呼吸性アシドーシス(respiratory acidosis)respiratory acidosis(呼吸性アシドーシス)の代償で起こる。
- pH、PCO₂、AG、Cl、Kを組み合わせ、期待代償から混合性mixed混合性(mixed)mixed(混合性)障害を探す。
- 空気曝露や測定遅延による偽低値spuriously low value偽低値(spuriously low value)spuriously low value(偽低値)を疑い、異なる検体・時刻の値を機械的に比較しない。
- 緊急度timing緊急度(timing)timing(緊急度)はHCO₃⁻単独ではなく、pH、症状、循環、呼吸、原因疾患で判断する。