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代謝性アシドーシス
Metabolic acidosis
🧠 全体像:代謝性アシドーシスは、pH・PaCO₂・HCO₃⁻の3つをそろえて初めて診断できる病態で、本体はHCO₃⁻の一次性低下である。そこから先の分岐点 branch point 分岐点(branch point) branch point(分岐点) は1つ——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)が開大しているか、正常か。開大していれば測れない酸が増えた型、正常であればHCO₃⁻そのものをCl⁻に置き換えて失った型であり、この二分が原因検索のほぼすべてを決める。呼吸性代償respiratory compensation 呼吸性代償(respiratory compensation)respiratory compensation(呼吸性代償) が予測範囲から外れていれば、単純な代謝性アシドーシス1つでは説明がつかない混合性 mixed 混合性(mixed) mixed(混合性) 障害を疑う。
何を表す病態か
代謝性アシドーシスは特定の疾患名ではなく、不揮発性 volatility 揮発性(volatility) volatility(揮発性) の酸が蓄積するか、HCO₃⁻そのものが失われるかのいずれかで血漿HCO₃⁻が一次性に低下した状態を指す。血液pHが実際に低下するかどうかは呼吸性代償 respiratory compensation 呼吸性代償(respiratory compensation) respiratory compensation(呼吸性代償) の程度や併存する障害の向きに左右されるため、HCO₃⁻低下がそのまま酸血症を意味するとは限らない。
まず何を測っているかをそろえる——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pH・PaCO₂と、生化学のNa・Cl・HCO₃⁻を同じ採血時点で確認しないと、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) の計算も代償の評価も成立しない。
評価の進め方
flowchart TD
A["pH・PaCO2・HCO3⁻から代謝性アシドーシスを同定"] --> B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='anion gap'>アニオンギャップ</span>を算出"]
B --> C{"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='anion gap'>アニオンギャップ</span>は開大しているか"}
C -->|"開大"| D["乳酸・ケトン体・腎機能・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='osmolal gap'>浸透圧ギャップ</span>で原因を絞り込む"]
C -->|"正常"| E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='urine anion gap'>尿アニオンギャップ</span>と血清Kで消化管性・腎性を絞り込む"]
D --> F["予測PaCO2と<span class='jp-term jp-term-diagram' title='delta ratio'>デルタ比</span>で代償の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='validity'>妥当性</span>を確認"]
E --> F
F --> G{"実測値は予測範囲内か"}
G -->|"はい"| H["単純性の代謝性アシドーシスと判断"]
G -->|"いいえ"| I["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='mixed acid-base disorder'>混合性酸塩基障害</span>を疑う"]
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) が開大していれば酸の産生源・蓄積源をたどり、正常であればHCO₃⁻の喪失経路をたどる、という探索方向の違いが以降の絞り込みの骨格になる。
アニオンギャップによる二分
⚠️ 中毒によるAG開大性アシドーシス high anion gap metabolic acidosis 開大性アシドーシス(high anion gap metabolic acidosis) high anion gap metabolic acidosis(開大性アシドーシス) は解毒薬 Antidote 解毒薬(Antidote) Antidote(解毒薬) の適応があり、時間依存で予後が変わる。メタノールmethanolメタノール(methanol)methanol(メタノール)・エチレングリコールethylene glycol エチレングリコール(ethylene glycol)ethylene glycol(エチレングリコール) が強く疑われる状況では、血中濃度の確定検査を待たずにホメピゾールfomepizoleホメピゾール(fomepizole)fomepizole(ホメピゾール)投与を検討する1。親化合物parent compound 親化合物(parent compound)parent compound(親化合物) 由来の浸透圧ギャップは曝露からの時間とともに縮小する一方、代謝物によるアニオンギャップ性アシドーシス anion gap metabolic acidosis アニオンギャップ性アシドーシス(anion gap metabolic acidosis) anion gap metabolic acidosis(アニオンギャップ性アシドーシス) はむしろ悪化し得るため、ギャップが正常化していても曝露時刻によっては中毒を除外しない。
正常AG性アシドーシスnormal anion gap acidosis 正常AG性アシドーシス(normal anion gap acidosis)normal anion gap acidosis(正常AG性アシドーシス) は、尿アニオンギャップurine anion gap尿アニオンギャップ(urine anion gap)urine anion gap(尿アニオンギャップ)(尿Na+尿K−尿Cl)で消化管性と腎性を分ける。値が負であれば腎が酸をアンモニウムとして排泄できている消化管性喪失を、正であれば腎の酸排泄 acid excretion 酸排泄(acid excretion) acid excretion(酸排泄) が障害された腎性を示唆する2。
腎尿細管性アシドーシスの型
| 型 | 血清K | 尿pH | 主な原因 |
|---|---|---|---|
| 1型(遠位型distal遠位型(distal)distal(遠位型)) | 低下 | 常に5.3超(資料により5.5超)3 | 自己免疫疾患、遺伝性疾患、アムホテリシンBAmphotericin BアムホテリシンB(Amphotericin B)Amphotericin B(アムホテリシンB) |
| 2型(近位型) | 低下 | 定常状態では5.5未満になり得る | Fanconi症候群Fanconi syndrome Fanconi症候群(Fanconi syndrome)Fanconi syndrome(Fanconi症候群) を伴う疾患、多発性骨髄腫multiple myeloma, MM多発性骨髄腫(multiple myeloma, MM)multiple myeloma, MM(多発性骨髄腫)、アセタゾラミドacetazolamideアセタゾラミド(acetazolamide)acetazolamide(アセタゾラミド) |
| 4型(高K型) | 上昇 | 多くは5.5未満 | 糖尿病性腎症diabetic nephropathy糖尿病性腎症(diabetic nephropathy)diabetic nephropathy(糖尿病性腎症)、低レニン性低アルドステロン症hyporeninemic hypoaldosteronism低レニン性低アルドステロン症(hyporeninemic hypoaldosteronism)hyporeninemic hypoaldosteronism(低レニン性低アルドステロン症)、RAAS阻害薬renin-angiotensin-aldosterone system (RAAS) inhibitorRAAS阻害薬(renin-angiotensin-aldosterone system (RAAS) inhibitor)renin-angiotensin-aldosterone system (RAAS) inhibitor(RAAS阻害薬) |
型ごとの詳しい機序・診断手技・治療は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)に譲る。1型・2型はともに低K血症を伴うが尿pHの挙動が異なり、4型だけが高K血症を伴う点が鑑別の軸になる。
代償の評価
代謝性アシドーシスに対する呼吸性代償 respiratory compensation 呼吸性代償(respiratory compensation) respiratory compensation(呼吸性代償) は数分〜数時間で始まり、期待PaCO₂は1.5 × HCO₃⁻ + 8(±2 mmHg)で見積もる。実測PaCO₂がこの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) の併存を、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4。
AG開大性アシドーシス high anion gap metabolic acidosis 開大性アシドーシス(high anion gap metabolic acidosis) high anion gap metabolic acidosis(開大性アシドーシス) では、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) の上昇量とHCO₃⁻の低下量を比べるデルタ比delta ratioデルタ比(delta ratio)delta ratio(デルタ比)が混合性 mixed 混合性(mixed) mixed(混合性) 障害の検出に役立つ。
| デルタ比delta ratioデルタ比(delta ratio)delta ratio(デルタ比) | 示唆 |
|---|---|
| 0.4未満 | 正常AG性アシドーシスnormal anion gap acidosis 正常AG性アシドーシス(normal anion gap acidosis)normal anion gap acidosis(正常AG性アシドーシス) が主体 |
| 0.4〜0.8 | AG開大性と正常AG性の混合を考える。ただし腎不全に伴うアシドーシスでは比が1未満になりやすい |
| 1〜2 | 合併のないAG開大性アシドーシス high anion gap metabolic acidosis 開大性アシドーシス(high anion gap metabolic acidosis) high anion gap metabolic acidosis(開大性アシドーシス) で通常の範囲(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) は平均1.6、DKAは尿中ケトン urinary ketones 尿中ケトン(urinary ketones) urinary ketones(尿中ケトン) 喪失のため1に近づきやすい) |
| 2超 | アシドーシス発症時にHCO₃⁻がすでに高かった状態。既存の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)、または慢性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) の代償が併存 |
0.8〜1の区分はこの出典の表に無い(隙間ではなく、原表どおり)。デルタ比delta ratio デルタ比(delta ratio)delta ratio(デルタ比) は4つの電解質の測定値から計算するためそれぞれの測定誤差 measurement error 測定誤差(measurement error) measurement error(測定誤差) を含み、AGとHCO₃⁻の「標準的な」正常値(ここでは12と24)を仮定した概算である。さらにAG開大性アシドーシス high anion gap metabolic acidosis 開大性アシドーシス(high anion gap metabolic acidosis) high anion gap metabolic acidosis(開大性アシドーシス) では緩衝の約半分が細胞内で起こり、HCO₃⁻の低下が予測より小さくなるため比は1を超えやすい5。したがって単独の数値だけで混合性 mixed 混合性(mixed) mixed(混合性) 障害を確定しない。
測定・解釈上の注意
- 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) が実際より低く見え、AG開大性アシドーシス high anion gap metabolic acidosis 開大性アシドーシス(high anion gap metabolic acidosis) high anion gap metabolic acidosis(開大性アシドーシス) を覆い隠す。アルブミンが1 g/dL低下するごとに約2.5 mEq/L低く出るため補正して解釈する2。補正式の詳細はアニオンギャップanion gapアニオンギャップ(anion gap)anion gap(アニオンギャップ)に譲る。
- 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)は気泡 air bubble 気泡(air bubble) air bubble(気泡) 混入や測定遅延でpH・PaCO₂・計算HCO₃⁻がずれる。同時刻・同一検体系列のNa・Cl・HCO₃⁻をそろえて計算する。
- 乳酸は駆血帯 tourniquet 駆血帯(tourniquet) tourniquet(駆血帯) を長く締める、検体を放置する、適切な採血管を使わないなどの手技で偽高値 falsely elevated (value) 偽高値(falsely elevated (value)) falsely elevated (value)(偽高値) になり得る。乳酸単独の異常値で乳酸アシドーシスlactic acidosis乳酸アシドーシス(lactic acidosis)lactic acidosis(乳酸アシドーシス)と即断しない。
- 尿アニオンギャップurine anion gap 尿アニオンギャップ(urine anion gap)urine anion gap(尿アニオンギャップ) はケトン体や馬尿酸 hippuric acid 馬尿酸(hippuric acid) hippuric acid(馬尿酸) の存在で解釈が狂うため、単独で確定診断せず補助所見として使う。
- 生化学検査の総CO₂ total CO2 総CO₂(total CO2) total CO2(総CO₂) と血液ガスの計算HCO₃⁻はわずかに乖離し得る。検体の放置・開栓や測定遅延の影響は重炭酸bicarbonate重炭酸(bicarbonate)bicarbonate(重炭酸)に譲る。
⚠️ 意識障害・ショック・著明な過換気 hyperventilation 過換気(hyperventilation) hyperventilation(過換気) を伴う原因不明のAG開大性アシドーシス high anion gap metabolic acidosis 開大性アシドーシス(high anion gap metabolic acidosis) high anion gap metabolic acidosis(開大性アシドーシス) は、乳酸、血糖とケトン体、腎機能、浸透圧ギャップを同時に確認し、毒物評価を遅らせない。
治療の考え方
原因治療が中心で、HCO₃⁻投与そのものの是非は原因によって分かれる。糖尿病性ケトアシドーシスdiabetic ketoacidosis, DKA糖尿病性ケトアシドーシス(diabetic ketoacidosis, DKA)diabetic ketoacidosis, DKA(糖尿病性ケトアシドーシス)は輸液とインスリンが骨格で重炭酸 bicarbonate 重炭酸(bicarbonate) bicarbonate(重炭酸) の一律投与は推奨されず、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) でも数値を下げる目的だけの重炭酸投与 bicarbonate administration 重炭酸投与(bicarbonate administration) bicarbonate administration(重炭酸投与) は避け原因治療と灌流の改善を優先する(詳細は乳酸アシドーシスlactic acidosis乳酸アシドーシス(lactic acidosis)lactic acidosis(乳酸アシドーシス)を参照)。正常AG性アシドーシスnormal anion gap acidosis 正常AG性アシドーシス(normal anion gap acidosis)normal anion gap acidosis(正常AG性アシドーシス) では、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)の型に応じたアルカリ補充とカリウム管理が中心になる。
重度のアシデミア acidemia アシデミア(acidemia) acidemia(アシデミア) は心筋収縮力 myocardial contractility 心筋収縮力(myocardial contractility) myocardial contractility(心筋収縮力) の低下、カテコラミンcatecholamine カテコラミン(catecholamine)catecholamine(カテコラミン) への反応性低下、不整脈を招くため、pHが極端に低い、あるいは血行動態がすでに破綻している場面ではアルカリ投与や腎代替療法 kidney replacement therapy, KRT 腎代替療法(kidney replacement therapy, KRT) kidney replacement therapy, KRT(腎代替療法) を個別に検討する。中毒や高度腎不全で保存的治療に反応しない重度アシデミア severe acidemia 重度アシデミア(severe acidemia) severe acidemia(重度アシデミア) では、原因治療と並行して血液浄化療法 blood purification therapy 血液浄化療法(blood purification therapy) blood purification therapy(血液浄化療法) の追加を検討する。
⚠️ 横紋筋融解rhabdomyolysis横紋筋融解(rhabdomyolysis)rhabdomyolysis(横紋筋融解)・クラッシュ症候群では、代謝性アシドーシスは高K血症と並行して進行する。酸血症自体がカリウムを細胞外へ移動させて高K血症を助長するため、横紋筋融解rhabdomyolysis横紋筋融解(rhabdomyolysis)rhabdomyolysis(横紋筋融解)の治療では両者をあわせて監視し、酸塩基だけを切り離して追わない。
経時変化とモニタリング
単回のHCO₃⁻・pH・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) だけで治療反応を判断せず、同一の検体系列・測定条件で経時的 serial 経時的(serial) serial(経時的) に追う。腎機能・カリウム・原因物質causative agent 原因物質(causative agent)causative agent(原因物質) の血中濃度と並べて評価し、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) が是正されないまま呼吸性代償 respiratory compensation 呼吸性代償(respiratory compensation) respiratory compensation(呼吸性代償) だけが強まっている場合は、未治療の原因が残っていないかを再検索する。
まとめ
- 代謝性アシドーシスの本体はHCO₃⁻の一次性低下で、酸血症の程度は呼吸性代償 respiratory compensation 呼吸性代償(respiratory compensation) respiratory compensation(呼吸性代償) や混合性 mixed 混合性(mixed) mixed(混合性) 障害の有無で変わる。
- 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) で開大性(酸が増えた型)と正常(HCO₃⁻を失った型)に分けることが原因検索の入口になる。
- 正常AG性アシドーシスnormal anion gap acidosis 正常AG性アシドーシス(normal anion gap acidosis)normal anion gap acidosis(正常AG性アシドーシス) は尿アニオンギャップ urine anion gap 尿アニオンギャップ(urine anion gap) urine anion gap(尿アニオンギャップ) で消化管性と腎性を分け、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) は血清Kと尿pHの向きで型を鑑別する。
- 呼吸性代償respiratory compensation 呼吸性代償(respiratory compensation)respiratory compensation(呼吸性代償) は予測式で評価し、AG開大性ではデルタ比 delta ratio デルタ比(delta ratio) delta ratio(デルタ比) で混合性 mixed 混合性(mixed) mixed(混合性) 障害を探る。
- 中毒による開大性アシドーシス high anion gap metabolic acidosis 開大性アシドーシス(high anion gap metabolic acidosis) high anion gap metabolic acidosis(開大性アシドーシス) は解毒薬 Antidote 解毒薬(Antidote) Antidote(解毒薬) の適応が時間依存で、横紋筋融解rhabdomyolysis 横紋筋融解(rhabdomyolysis)rhabdomyolysis(横紋筋融解) では高K血症と並行して進行するため、原因治療と電解質モニタリングを同時に進める。
出典
- 1.Methanol Toxicity(StatPearls Publishing (NCBI Bookshelf)・2025)メタノール中毒で解毒薬投与を血中濃度確定前に開始する時間依存性の適応、血中濃度閾値の目安(20〜25 mg/dL以上)閲覧 2026-08-02
- 2.Anion Gap(StatPearls Publishing (NCBI Bookshelf)・2025)血清アニオンギャップの正常範囲(8〜12、Kを含めば12〜16)、低アルブミン血症時の補正式、尿アニオンギャップの解釈の向き(陰性は消化管性、陽性は腎性)閲覧 2026-08-02
- 3.Renal Tubular Acidosis and Management Strategies: A Narrative Review(Advances in Therapy・2021)PMC7889554 の全文で、Table 1 が尿pHを遠位型(1型)>5.3、近位型(2型)<5.5、高K型(4型)<5.5 とする一方、同じ総説の本文は塩化アンモニウム負荷試験の対象や不完全型遠位RTAの記述で尿pH 5.5 を境界に用いていることを確認した。閲覧 2026-09-24
- 4.Respiratory Compensation in Metabolic Disorders(Life in the Fast Lane (LITFL)・2020)代謝性アシドーシスに対する呼吸性代償の予測式(期待PaCO2 ≈ 1.5×HCO3+8±2 mmHg)閲覧 2026-08-02
- 5.Delta Ratio(Life in the Fast Lane (LITFL)・2021)2026-09-24に再取得して確認した。デルタ比の解釈区分(0.4未満=高Cl性の正常AG性アシドーシス/0.4〜0.8=AG開大性と正常AG性の合併を考えるが腎不全に伴うアシドーシスでは比が1未満になりやすい/1〜2=合併のないAG開大性アシドーシスで通常の範囲、乳酸アシドーシスの平均1.6、DKAは1に近い/2超=発症時にHCO₃⁻が高かった状態で既存の代謝性アルカローシスか慢性呼吸性アシドーシスの代償)。0.8〜1の区分は無い。誤差の源として4電解質それぞれの測定誤差と標準的な正常値の仮定を挙げ、緩衝の50%が細胞内で起こるためAG開大性アシドーシスでは比が1を超えやすいとすること。低アルブミン血症や経過時間には触れていない閲覧 2026-09-24