Lab values · Published
代謝性アシドーシス
Metabolic acidosis
- 別名
- 代謝性アシドージスAG開大性代謝性アシドーシス高Cl性代謝性アシドーシス
- 臓器系
- 腎・泌尿器全身
- 科目
- Pathophysiology
- トピック
- 病態生理学 2-16:代謝性酸塩基平衡障害:代謝性アシドーシスとアルカローシス病態生理学 P-2-18:酸塩基平衡障害 症例1病態生理学 P-2-20:酸塩基平衡障害 症例3病態生理学 2-9:慢性腎不全の原因と定義
- 関連疾患
- Fanconi症候群ウイルス性胃腸炎コレラコンパートメント症候群横紋筋融解症腎尿細管性アシドーシス糖尿病性ケトアシドーシス・高血糖高浸透圧症候群慢性腎臓病
🧠 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・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='arterial carbon dioxide tension'>PaCO2</span>・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<span class='jp-term jp-term-diagram' title='arterial carbon dioxide tension'>PaCO2</span>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
| 区分 | 代表的な原因 | 次に確認するもの |
|---|---|---|
| AG開大性 | 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)、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)・アルコール性ケトアシドーシスalcoholic ketoacidosisアルコール性ケトアシドーシス(alcoholic ketoacidosis)alcoholic ketoacidosis(アルコール性ケトアシドーシス)・飢餓starvation飢餓(starvation)starvation(飢餓)によるケトーシスketosisケトーシス(ketosis)ketosis(ケトーシス)、腎不全(尿毒症uremia尿毒症(uremia)uremia(尿毒症))、中毒(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)、サリチル酸salicylic acidサリチル酸(salicylic acid)salicylic acid(サリチル酸)、プロピレングリコールpropylene glycolプロピレングリコール(propylene glycol)propylene glycol(プロピレングリコール)) | 乳酸、血糖とケトン体、尿素窒素urea nitrogen (BUN)尿素窒素(urea nitrogen (BUN))urea nitrogen (BUN)(尿素窒素)・クレアチニン、浸透圧ギャップ |
| 正常AG(高Cl性) | 下痢による消化管からのHCO₃⁻喪失、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)、炭酸脱水酵素阻害薬carbonic anhydrase inhibitor炭酸脱水酵素阻害薬(carbonic anhydrase inhibitor)carbonic anhydrase inhibitor(炭酸脱水酵素阻害薬)(アセタゾラミドacetazolamideアセタゾラミド(acetazolamide)acetazolamide(アセタゾラミド))、大量の生理食塩水saline生理食塩水(saline)saline(生理食塩水)輸液 | 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)、血清K、尿pH |
⚠️ 中毒によるAG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5.5超 | 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 syndromeFanconi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3。
AG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性アシドーシスが主体 |
| 0.4〜0.8 | AG開大性と正常AG性の混合 |
| 1〜2 | 純粋なAG開大性アシドーシス |
| 2超 | AG開大性アシドーシスに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)が併存 |
デルタ比delta ratioデルタ比(delta ratio)delta ratio(デルタ比)は正常AGを12、正常HCO₃⁻を24とみなした概算であり、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)や発症からの経過時間age経過時間(age)age(経過時間)で値がずれるため、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4。
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CO₂total 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acidemiaアシデミア(acidemia)acidemia(アシデミア)では、原因治療と並行して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.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
- 2.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
- 3.Delta Ratio(Life in the Fast Lane (LITFL)・2021)デルタ比の解釈区分(0.4未満/0.4〜0.8/1〜2/2超)による混合性酸塩基障害の判定閲覧 2026-08-02
- 4.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