酸塩基平衡とその異常

🧠 全体像：酸塩基異常は、pHだけで命名 nomenclature 命名（nomenclature） nomenclature（命名） せず、PaCO₂とHCO₃⁻の一次変化、予測される代償、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） を順に確認すると、単純性か混合性 mixed 混合性（mixed） mixed（混合性） かを体系的に判断できる。

酸塩基平衡の基本

細胞外液extracellular fluid, ECF 細胞外液（extracellular fluid, ECF）extracellular fluid, ECF（細胞外液） pHは主に、呼吸性成分である二酸化炭素 carbon dioxide, CO₂ 二酸化炭素（carbon dioxide, CO₂） carbon dioxide, CO₂（二酸化炭素） 分圧（partial pressure of carbon dioxide：PaCO₂）と、代謝性成分である重炭酸 bicarbonate 重炭酸（bicarbonate） bicarbonate（重炭酸） イオン（bicarbonate：HCO₃⁻）の比で決まる。

• 肺：分単位でPaCO₂を調節する。
• 腎：時間〜日単位でH⁺排泄、HCO₃⁻再吸収・新生を調節する。
• 緩衝系Buffers 緩衝系（Buffers）Buffers（緩衝系） ：HCO₃⁻、蛋白、リン酸、ヘモグロビンが急な変化を緩和する。

動脈血液ガスの読み方

flowchart TD
    A["pHを確認"] --> B["PaCO₂とHCO₃⁻の向きを確認"]
    B --> C["一次性障害を決定"]
    C --> D["予測代償を計算"]
    D --> E{"予測範囲内か"}
    E -->|"はい"| F["単純性障害を考える"]
    E -->|"いいえ"| G["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='mixed'>混合性</span>障害を考える"]
    F --> H["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='anion gap'>アニオンギャップ</span>と原因を評価"]
    G --> H

1. pH < 7.35なら酸血症、pH > 7.45ならアルカリ血症 alkalemia アルカリ血症（alkalemia） alkalemia（アルカリ血症） を考える。
2. pHを説明する方向に変化したPaCO₂またはHCO₃⁻を一次性障害とする。
3. 代償が予測範囲を外れれば、第二の一次性障害を示唆する。ただし、代償式は集団によって誤差があり、血液透析hemodialysis, HD 血液透析（hemodialysis, HD）hemodialysis, HD（血液透析） 患者などではWinter式 Winter's formula Winter式（Winter's formula） Winter's formula（Winter式） を普遍的に適用しない。¹
4. 正常pHでも、完全な正常とは限らない。代償または相反する混合性 mixed 混合性（mixed） mixed（混合性） 障害を疑う。

四つの一次性障害

代償の予測

代償はpHを正常方向へ戻すが、単純性障害を完全に正常化したり反対側へ越えたりしない。

PaCO₂は圧なのでmmHgまたはkPaで表し、mmol/Lでは表さない。

代謝性アシドーシス

アニオンギャップ

施設基準値 baseline / reference value 基準値（baseline / reference value） baseline / reference value（基準値） を用いる。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） では補正アニオンギャップ anion gap アニオンギャップ（anion gap） anion gap（アニオンギャップ） が広く用いられ、アルブミンが1 g/dL低下するごとに、測定アニオンギャップanion gap, AG 測定アニオンギャップ（anion gap, AG）anion gap, AG（測定アニオンギャップ） は約2.5 mmol/L低下すると見積もる。²

乳酸上昇では、低灌流だけでなく、痙攣、β₂刺激、肝機能、ミトコンドリア毒性mitochondrial toxicity ミトコンドリア毒性（mitochondrial toxicity）mitochondrial toxicity（ミトコンドリア毒性） なども考える。治療は酸そのものより原因の是正が中心である。

重炭酸Nasodium bicarbonate 重炭酸Na（sodium bicarbonate）sodium bicarbonate（重炭酸Na） は、重篤な酸血症、特定の中毒、重症高K血症、急性腎障害acute kidney injury, AKI急性腎障害（acute kidney injury, AKI）acute kidney injury, AKI（急性腎障害）を伴う一部などで個別に検討する。画一的な持続量を用いるとNa負荷、CO₂産生、低Ca²⁺、過補正overcorrection 過補正（overcorrection）overcorrection（過補正） を招く。強い呼吸性代償 respiratory compensation 呼吸性代償（respiratory compensation） respiratory compensation（呼吸性代償） 中の挿管では、導入時の無呼吸や不十分な分時換気でpHが急落し得るため、挿管前PaCO₂に近い換気を早期に再現する。

代謝性アルカローシス

尿Cl⁻は病態分類に有用である。

塩酸hydrochloric acid (HCl) 塩酸（hydrochloric acid (HCl)）hydrochloric acid (HCl)（塩酸） 投与や透析は、通常治療に反応しない重症例で専門家 expert 専門家（expert） expert（専門家） が検討する例外的手段である。

呼吸性異常

呼吸性アシドーシス

肺胞低換気alveolar hypoventilation 肺胞低換気（alveolar hypoventilation）alveolar hypoventilation（肺胞低換気） が本態である。気道、呼吸中枢respiratory center呼吸中枢（respiratory center）respiratory center（呼吸中枢）、胸郭、神経筋、肺実質、人工呼吸設定を順に確認する。急性で意識障害、疲弊exhaustion疲弊（exhaustion）exhaustion（疲弊）、循環不安定、進行する酸血症があれば換気補助 ventilatory support 換気補助（ventilatory support） ventilatory support（換気補助） を急ぐ。慢性高CO₂血症では、PaCO₂値だけでなく急性変化とpHを重視する。

呼吸性アルカローシス

低酸素、肺塞栓症、敗血症、中枢神経疾患、妊娠、薬物、疼痛を探す。治療は原因是正と人工呼吸設定の調整であり、死腔dead space 死腔（dead space）dead space（死腔） を意図的 intentional 意図的（intentional） intentional（意図的） に増やしてCO₂を再呼吸 rebreathing 再呼吸（rebreathing） rebreathing（再呼吸） させる方法は行わない。

混合性障害を疑う手掛かり

• 代償が予測範囲を外れる。
• pHは正常に近いがPaCO₂とHCO₃⁻が大きく異常である。
• 高AG性代謝性アシドーシスで、AG増加量とHCO₃⁻低下量が大きく一致しない。
• COPD患者の嘔吐、敗血症患者の乳酸上昇と過換気 hyperventilation 過換気（hyperventilation） hyperventilation（過換気） など、複数の機序が同時に存在する。

まとめ

• pH、PaCO₂、HCO₃⁻、予測代償、AGの順に読む。
• 正常pHは正常な酸塩基状態を保証しない。
• 代謝性アシドーシスでは高AG性と正常AG性を分け、原因を治療する。
• 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） は尿Cl⁻で、呼吸性異常は換気不全または過換気 hyperventilation 過換気（hyperventilation） hyperventilation（過換気） の原因で整理する。
• 重炭酸投与bicarbonate administration 重炭酸投与（bicarbonate administration）bicarbonate administration（重炭酸投与） や挿管は生理を急変 sudden deterioration (acute decompensation) 急変（sudden deterioration (acute decompensation)） sudden deterioration (acute decompensation)（急変） させるため、適応と換気計画を明確にする。