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有効浸透圧
Tonicity
- 別名
- Effective osmolalityEffective serum osmolality張度有効血清浸透圧
- 臓器系
- 内分泌・代謝腎・泌尿器全身
- 科目
- Intensive Therapy and AnesthesiologyInternal Medicine
- トピック
- 麻酔科学 A-01：ホメオスタシスとその障害麻酔科学 B-03：糖尿病性ケトアシドーシスと高浸透圧高血糖状態内科学 L-24：高血糖緊急症の管理
- 関連疾患
- 糖尿病性ケトアシドーシス・高血糖高浸透圧症候群
🧠 全体像：有効浸透圧 tonicity (effective osmolality) 有効浸透圧（tonicity (effective osmolality)） tonicity (effective osmolality)（有効浸透圧） （張度tonicity張度（tonicity）tonicity（張度））は、細胞膜を自由に通過しにくい溶質が作る水移動の力で、細胞が膨らむか縮むかを決める。実測血清浸透圧measured serum osmolality 実測血清浸透圧（measured serum osmolality）measured serum osmolality（実測血清浸透圧） が全粒子を数えるのに対し、有効浸透圧tonicity (effective osmolality) 有効浸透圧（tonicity (effective osmolality)）tonicity (effective osmolality)（有効浸透圧） は通常、尿素を除いてNaと高濃度ブドウ糖から計算する。高血糖緊急症hyperglycemic emergency 高血糖緊急症（hyperglycemic emergency）hyperglycemic emergency（高血糖緊急症） では血糖だけでなく、この値と補正Na corrected sodium 補正Na（corrected sodium） corrected sodium（補正Na） の安全な変化速度を追う。
浸透圧との違い
血清浸透圧serum osmolality血清浸透圧（serum osmolality）serum osmolality（血清浸透圧）は血清1 kg中の全浸透圧粒子 osmotically active particle 浸透圧粒子（osmotically active particle） osmotically active particle（浸透圧粒子） を凝固点降下法 freezing-point depression osmometry 凝固点降下法（freezing-point depression osmometry） freezing-point depression osmometry（凝固点降下法） などで実測する。張度tonicity 張度（tonicity）tonicity（張度） は、そのうち細胞膜を横切りにくく、細胞内外の水移動を持続させる有効溶質 effective osmole 有効溶質（effective osmole） effective osmole（有効溶質） だけを数える概念である。
| 概念 | 含める主な溶質 | 何を表すか |
|---|---|---|
| 実測血清浸透圧measured serum osmolality実測血清浸透圧（measured serum osmolality）measured serum osmolality（実測血清浸透圧） | Na塩、ブドウ糖、尿素、アルコールなど全粒子 | 検体中の総粒子濃度 |
| 計算総浸透圧calculated total osmolality計算総浸透圧（calculated total osmolality）calculated total osmolality（計算総浸透圧） | Na、ブドウ糖、尿素 | 実測値との浸透圧ギャップ osmolal gap 浸透圧ギャップ（osmolal gap） osmolal gap（浸透圧ギャップ） 算出 |
| 有効浸透圧tonicity (effective osmolality)有効浸透圧（tonicity (effective osmolality)）tonicity (effective osmolality)（有効浸透圧）・張度tonicity張度（tonicity）tonicity（張度） | Na、細胞外にとどまる高濃度ブドウ糖 | 細胞容積cell volume 細胞容積（cell volume）cell volume（細胞容積） を変える水移動 |
尿素は浸透圧粒子 osmotically active particle 浸透圧粒子（osmotically active particle） osmotically active particle（浸透圧粒子） だが、多くの細胞膜を比較的自由に通過して細胞内外で平衡化するため、通常は有効浸透圧 tonicity (effective osmolality) 有効浸透圧（tonicity (effective osmolality)） tonicity (effective osmolality)（有効浸透圧） から除外する。したがって高尿素血症 hyperuremia 高尿素血症（hyperuremia） hyperuremia（高尿素血症） は実測浸透圧 measured osmolality 実測浸透圧（measured osmolality） measured osmolality（実測浸透圧） を上げても、同じ程度に細胞を脱水させるとは限らない。
計算式と単位
Naとブドウ糖をmmol/Lで表す場合：
ブドウ糖をmg/dLで表す場合：
総計算浸透圧 calculated osmolality 計算浸透圧（calculated osmolality） calculated osmolality（計算浸透圧） ではさらに、BUN/2.8（BUNがmg/dL）または尿素（mmol/L）を加える。BUNBUN（blood urea nitrogen）と尿素を取り違えず、式と単位を報告に残す。
| 計算での注意 | 理由 |
|---|---|
| Kを含める式と含めない式を混在させない | 基準と閾値が変わる |
| BUNと尿素を区別する | 換算係数が異なる |
| 実測値と計算値を同じ名称で呼ばない | 浸透圧ギャップosmolal gap 浸透圧ギャップ（osmolal gap）osmolal gap（浸透圧ギャップ） の意味が失われる |
| 有効浸透圧tonicity (effective osmolality) 有効浸透圧（tonicity (effective osmolality)）tonicity (effective osmolality)（有効浸透圧） へ尿素を加えない | 細胞容積cell volume 細胞容積（cell volume）cell volume（細胞容積） への持続的効果を過大評価する |
有効浸透圧tonicity (effective osmolality) 有効浸透圧（tonicity (effective osmolality)）tonicity (effective osmolality)（有効浸透圧） は計算値で、分析装置が直接測る項目ではない。丸め誤差より、採血時刻と治療前後の整合性が重要である。
高値と低値の意味
| 方向 | 主な機序 | 代表的状況 |
|---|---|---|
| 高値 | Naに対する水不足 | 高Na血症、水喪失、尿崩症diabetes insipidus, DI尿崩症（diabetes insipidus, DI）diabetes insipidus, DI（尿崩症） |
| 高値 | 高濃度ブドウ糖が細胞外へ水を引く | 高浸透圧高血糖状態hyperosmolar hyperglycemic state, HHS 高浸透圧高血糖状態（hyperosmolar hyperglycemic state, HHS）hyperosmolar hyperglycemic state, HHS（高浸透圧高血糖状態） （HHSHHS, hyperosmolar hyperglycemic state）、重い高血糖 |
| 低値 | Naに対する水過剰 water excess水過剰（water excess） water excess（水過剰） | 真の低張性低Na血症 hypotonic hyponatremia低張性低Na血症（hypotonic hyponatremia） hypotonic hyponatremia（低張性低Na血症） |
| 見かけの低Naだが高張 | 高血糖などが細胞外へ水を移動 | 転位性低Na血症 |
| Na低値だが張度 tonicity 張度（tonicity） tonicity（張度） 正常 | 高脂血症Hyperlipidemia高脂血症（Hyperlipidemia）Hyperlipidemia（高脂血症）・高蛋白血症による測定上の偽低Na | 直接電極法Naや実測浸透圧 measured osmolality 実測浸透圧（measured osmolality） measured osmolality（実測浸透圧） で確認 |
神経症状は値だけでなく変化速度に左右される。急な高張化は細胞脱水 cellular dehydration細胞脱水（cellular dehydration） cellular dehydration（細胞脱水）、急な低張 hypotonic 低張（hypotonic） hypotonic（低張） 化は脳浮腫を起こし、慢性適応chronic adaptation 慢性適応（chronic adaptation）chronic adaptation（慢性適応） 後の過速補正 overly rapid correction 過速補正（overly rapid correction） overly rapid correction（過速補正） も危険になる。
高血糖と補正Na
高血糖では細胞外ブドウ糖が水を引き出し、測定Naが低く見える。代表的な概算は、血糖が100 mg/dLを超える100 mg/dLごとにNaを約1.6 mmol/L加える。
補正係数は極端な高血糖や病態で変わり得るため、精密な真値ではなく輸液選択 fluid selection 輸液選択（fluid selection） fluid selection（輸液選択） と推移を考える補助値として使う。治療で血糖が100 mg/dL下がるとNaが約1.6 mmol/L上がるのは予想される変化であり、この上昇だけで低張液 hypotonic fluid 低張液（hypotonic fluid） hypotonic fluid（低張液） へ切り替えない。
DKA・HHSでの使い方
2024年の国際コンセンサスでは、HHSの診断に血糖≥600 mg/dL、有効浸透圧tonicity (effective osmolality)有効浸透圧（tonicity (effective osmolality)）tonicity (effective osmolality)（有効浸透圧）>300 mOsm/kgまたは総浸透圧>320 mOsm/kg、βヒドロキシ酪酸beta-hydroxybutyrate (ketone body)βヒドロキシ酪酸（beta-hydroxybutyrate (ketone body)）beta-hydroxybutyrate (ketone body)（βヒドロキシ酪酸）<3.0 mmol/Lまたは尿ケトン urine ketones尿ケトン（urine ketones） urine ketones（尿ケトン）2+以下、pH≥7.3かつHCO₃⁻≥15 mmol/Lの4条件すべてを要する。DKADKA（diabetic ketoacidosis）とHHSは重なることがあるため、意識、循環を含む全身状態も同時に評価する。
flowchart TD
A["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='hyperglycemic emergency'>高血糖緊急症</span>"] --> B["血糖・Na・K・尿素・ケトン・pHを測定"]
B --> C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='tonicity (effective osmolality)'>有効浸透圧</span>と<span class='jp-term jp-term-diagram' title='corrected sodium'>補正Na</span>を計算"]
C --> D["循環を回復し原因治療"]
D --> E["血糖・Na・浸透圧の変化速度を反復評価"]
E --> F{"浸透圧が安全に低下しているか"}
F -->|"はい"| G["段階的に治療継続"]
F -->|"速すぎる・停滞"| H["輸液・インスリン・腎機能・入力値を再評価"]| HHS治療中の目安 | 安全上の意味 |
|---|---|
| 血糖低下は原則90〜120 mg/dL/時を超えない | 急な浸透圧低下を避ける |
| 有効浸透圧tonicity (effective osmolality) 有効浸透圧（tonicity (effective osmolality)）tonicity (effective osmolality)（有効浸透圧） 低下は3〜8 mOsm/kg/時 | 脳浮腫などの神経合併症 neurologic complication 神経合併症（neurologic complication） neurologic complication（神経合併症） を避ける |
| Na低下は24時間で10 mmol/Lを超えない | 急な張度 tonicity 張度（tonicity） tonicity（張度） 変化を避ける |
⚠️ これらは成人HHSの安全上限の目安であり、小児、妊娠、腎不全、心不全では専用プロトコルと頻回監視が必要になる。DKAではケトン消失と酸塩基回復 acid-base recovery 酸塩基回復（acid-base recovery） acid-base recovery（酸塩基回復） が治療の中心で、血糖正常化だけを終了基準にしない。
測定・計算上の注意
- 治療中は同じ時刻のNaとブドウ糖から計算し、別時点の値を組み合わせない。
- 高脂血症Hyperlipidemia高脂血症（Hyperlipidemia）Hyperlipidemia（高脂血症）・高蛋白血症では間接イオン選択電極 indirect ion-selective electrode 間接イオン選択電極（indirect ion-selective electrode） indirect ion-selective electrode（間接イオン選択電極） のNaが偽低値 spuriously low value 偽低値（spuriously low value） spuriously low value（偽低値） となり得る。
- マンニトールmannitolマンニトール（mannitol）mannitol（マンニトール）、造影剤、毒性アルコールtoxic alcohol毒性アルコール（toxic alcohol）toxic alcohol（毒性アルコール）は実測浸透圧 measured osmolality 実測浸透圧（measured osmolality） measured osmolality（実測浸透圧） を上げるが、単純なNa・糖の式では捉えない。
- エタノールや尿素は浸透圧ギャップ osmolal gap 浸透圧ギャップ（osmolal gap） osmolal gap（浸透圧ギャップ） を上げても、張度tonicity 張度（tonicity）tonicity（張度） への効果はNa・糖と同じではない。
- 数値が臨床像と矛盾すれば、入力単位、検体時刻、実測浸透圧measured osmolality実測浸透圧（measured osmolality）measured osmolality（実測浸透圧）、直接法direct method 直接法（direct method）direct method（直接法） Naを確認する。
まとめ
- 有効浸透圧tonicity (effective osmolality) 有効浸透圧（tonicity (effective osmolality)）tonicity (effective osmolality)（有効浸透圧） は細胞容積 cell volume 細胞容積（cell volume） cell volume（細胞容積） を決める有効溶質 effective osmole 有効溶質（effective osmole） effective osmole（有効溶質） の計算値である。
- 実測浸透圧measured osmolality 実測浸透圧（measured osmolality）measured osmolality（実測浸透圧） は尿素を含むが、張度tonicity 張度（tonicity）tonicity（張度） では通常、尿素を除外する。
- 国際単位international unit 国際単位（international unit）international unit（国際単位） 系では
2×Na＋ブドウ糖、従来単位では2×Na＋ブドウ糖/18を用いる。 - 高血糖では補正Na corrected sodium 補正Na（corrected sodium） corrected sodium（補正Na） と有効浸透圧 tonicity (effective osmolality) 有効浸透圧（tonicity (effective osmolality)） tonicity (effective osmolality)（有効浸透圧） を追い、予想されるNa上昇を悪化と誤認しない。
- HHSは血糖だけでなく、浸透圧とNaを安全な速度で下げる。