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

🧠 酸塩基は pH・pCO₂・HCO₃⁻ の3つで読む。 代謝性障害は HCO₃⁻ の一次変化（アシドーシスで↓、アルカローシスで↑）で、呼吸が即座に・腎が数日かけて代償する。代謝性アシドーシスは 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） で「酸が増えた型」か「HCO₃⁻を失った型」かを見分ける。

酸塩基の基礎

• 動脈 pH は通常 7.40（7.35–7.45）。下回ればアシドーシス、上回ればアルカローシス。
• 3段構えの防御:
  • ① 血液/組織の緩衝系Buffers緩衝系（Buffers）Buffers（緩衝系）（HCO₃⁻・蛋白・リン酸、即時）
  • ② 呼吸（CO₂ を吐く、数分）
  • ③ 腎（酸排泄acid excretion酸排泄（acid excretion）acid excretion（酸排泄）＋HCO₃⁻ 再吸収、数日〜数週）
• 不揮発酸Non-volatile acids不揮発酸（Non-volatile acids）Non-volatile acids（不揮発酸）: 腎がアンモニア（NH₃/NH₄⁺）として排泄。
  • 嫌気性代謝anaerobic metabolism嫌気性代謝（anaerobic metabolism）anaerobic metabolism（嫌気性代謝）（乳酸、アセト酢酸acetoacetateアセト酢酸（acetoacetate）acetoacetate（アセト酢酸））
  • 蛋白異化protein catabolism蛋白異化（protein catabolism）protein catabolism（蛋白異化）（リン酸、HCl）
• 4つの単純病態:
  • 代謝性アシドーシス（最多、DKA）
  • 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）（嘔吐）
  • 呼吸性アシドーシスCOPD呼吸性アシドーシス（COPD）COPD（呼吸性アシドーシス）
  • 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）（パニック過換気hyperventilation過換気（hyperventilation）hyperventilation（過換気））
• 呼吸性代償respiratory compensation呼吸性代償（respiratory compensation）respiratory compensation（呼吸性代償）＝即時、代謝性代償＝数日〜数週。出うる徴候：Kussmaul呼吸Kussmaul respirationKussmaul呼吸（Kussmaul respiration）Kussmaul respiration（Kussmaul呼吸）。

代謝性アシドーシス

• 非炭酸の酸が蓄積 → 血漿 HCO₃⁻↓。指標: pH <7.4、pCO₂ 不変、HCO₃⁻ <24 mM。

💡 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）（AG）は「測れない酸」を炙り出す道具tool道具（tool）tool（道具）。 AG = [Na⁺] − [Cl⁻ + HCO₃⁻]、正常 ~12。酸が溜まって HCO₃⁻ が消費されると、その穴を「測れない陰イオンanion陰イオン（anion）anion（陰イオン）（酸）」が埋めるので AG が開く。一方、下痢などで HCO₃⁻ を直接失った場合は Cl⁻ が穴を埋めるので AG は正常のまま（高Cl血症性、hyperchloremic）。

代償

• 呼吸性（主・即時）: 過換気hyperventilation過換気（hyperventilation）hyperventilation（過換気） → pCO₂↓ → pH↑。
• 代謝性: 腎の酸排泄acid excretion酸排泄（acid excretion）acid excretion（酸排泄）（数日〜数週）。
• 換気は化学受容体chemoreceptor化学受容体（chemoreceptor）chemoreceptor（化学受容体）が駆動：末梢（pO₂、大動脈/頸動脈）＋中枢（pH、延髄）。アシドーシスでの過換気hyperventilation過換気（hyperventilation）hyperventilation（過換気）は、アルカローシスでの低換気より強く働く。

例：DKA（糖尿病性ケトアシドーシス）

flowchart TD
  A["インスリン重度欠乏 ＋ グルカゴン/<span class='jp-term jp-term-diagram' title='glucocorticoids'>糖質コルチコイド</span>/カテコールアミン↑"] --> B["糖新生↑ ＋ <span class='jp-term jp-term-diagram' title='lipolysis'>脂肪分解</span>↑"]
  B --> C["高血糖（>11.1 mmol/L）"]
  B --> D["ケトン体の過剰産生 → <span class='jp-term jp-term-diagram' title='ketonemia'>ケトン血症</span>"]
  D --> E["代謝性アシドーシス（pH<7.3 または HCO₃⁻<18 mmol/L）"]
  E --> F["代償の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='Kussmaul respiration'>Kussmaul呼吸</span>・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='acetone breath'>アセトン臭</span>・ケトン尿症（ketonuria）"]
  C --> G["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='osmotic diuresis'>浸透圧利尿</span> → 脱水・頻脈（tachycardia）"]

• 検査:
  • 血糖 >11.1 mmol/L（または糖尿病の既往）
  • pH <7.3 またはHCO₃⁻ <18 mmol/L（いずれか、または両方）
  • ケトン血症ketonemiaケトン血症（ketonemia）ketonemia（ケトン血症）（β-ヒドロキシ酪酸beta-hydroxybutyrateβ-ヒドロキシ酪酸（beta-hydroxybutyrate）beta-hydroxybutyrate（β-ヒドロキシ酪酸） ≥3.0 mmol/L）/ケトン尿症（2+以上）
• 臨床:
  • 脱水
  • 頻脈
  • Kussmaul呼吸Kussmaul respirationKussmaul呼吸（Kussmaul respiration）Kussmaul respiration（Kussmaul呼吸）
  • アセトン臭acetone breathアセトン臭（acetone breath）acetone breath（アセトン臭）
  • 悪心/嘔吐
  • 腹痛
  • 傾眠
  • 錯乱confusion錯乱（confusion）confusion（錯乱）
• 治療:
  • ① 輸液＋電解質（IV生理食塩水saline生理食塩水（saline）saline（生理食塩水）＋K⁺）
  • ② インスリン（IVレギュラーインスリンregular insulinレギュラーインスリン（regular insulin）regular insulin（レギュラーインスリン）を血糖14 mmol/Lまで → 以後グルコース点滴intravenous drip infusion (IV infusion)点滴（intravenous drip infusion (IV infusion)）intravenous drip infusion (IV infusion)（点滴）、消失後にscインスリン）

代謝性アルカローシス

• 血漿 HCO₃⁻↑ → pH↑。指標: pH >7.4、pCO₂ 不変、HCO₃⁻ >24 mM。
• 低容量性hypovolemic低容量性（hypovolemic）hypovolemic（低容量性）（最多）：
  • 胃酸喪失（嘔吐 → HCO₃⁻↑）
  • 利尿薬（尿への酸喪失）
• 正常/高容量性hypervolemic高容量性（hypervolemic）hypervolemic（高容量性）：
  • 高アルドステロン症Hyperaldosteronism高アルドステロン症（Hyperaldosteronism）Hyperaldosteronism（高アルドステロン症）（H⁺分泌↑）
  • 制酸薬antacids制酸薬（antacids）antacids（制酸薬）の過剰使用

代償

• 呼吸性（主・即時）: 低換気 → pCO₂↑。ただし低酸素（別の換気刺激）で頭打ち。
• 代謝性: 腎の酸排泄acid excretion酸排泄（acid excretion）acid excretion（酸排泄）↓（数日〜数週）。

治療

• 低容量性hypovolemic低容量性（hypovolemic）hypovolemic（低容量性）： IV 0.9%生理食塩水saline生理食塩水（saline）saline（生理食塩水）＋K⁺（低カリウム血症hypokalemia低カリウム血症（hypokalemia）hypokalemia（低カリウム血症）を補正し、二次性高アルドステロン症Hyperaldosteronism高アルドステロン症（Hyperaldosteronism）Hyperaldosteronism（高アルドステロン症）を解除 → 腎が過剰HCO₃⁻を排泄）。
• 正常/高容量性hypervolemic高容量性（hypervolemic）hypervolemic（高容量性）： 基礎の内分泌疾患を治療。