小児科学 · 57
酸塩基平衡と酸塩基異常の治療
Acid-base homeostasis, treatment of acid-base balance disorders
- 前提:正常
- 酸塩基平衡。肺と腎の役割。
🧠 全体像:酸塩基異常は、①pH、②一次変化がPaCO₂かHCO₃⁻か、③代償が妥当か、④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) の順で読む。単純な閾値だけでなく混合性 mixed 混合性(mixed) mixed(混合性) 障害を探し、治療は数値ではなく原因と換気・循環の安定化を優先する。
基本式と読影手順
Henderson–Hasselbalch式Henderson-Hasselbalch equation Henderson–Hasselbalch式(Henderson-Hasselbalch equation)Henderson-Hasselbalch equation(Henderson–Hasselbalch式) は pH = 6.1 + log(HCO₃⁻ / 0.03×PaCO₂)。すなわちpHは塩基成分HCO₃⁻と呼吸性酸成分PaCO₂の比で決まる。血液ガスはpH、PaCO₂、HCO₃⁻、予測代償の順に体系的に読み、単純性か混合性 mixed 混合性(mixed) mixed(混合性) かを判定する。1
flowchart TD
A["血液ガス"] --> B{"pH <7.35/>7.45?"}
B --> C["PaCO₂とHCO₃⁻の方向から一次障害を決定"]
C --> D["予測代償と比較し<span class='jp-term jp-term-diagram' title='mixed'>混合性</span>障害を検索"]
D --> E["代謝性アシドーシスなら<br>anion gapを計算"]
E --> F["臨床像、電解質、lactate、glucose/ketone<br>腎機能・毒物で原因診断"]
| 一次障害 | 典型所見typical finding典型所見(typical finding)typical finding(典型所見) | 主な原因 | 治療原則 |
|---|---|---|---|
| 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) | pH↓、PaCO₂↑ | 中枢抑制、気道/肺疾患、神経筋疾患、人工呼吸不足 | 気道確保、換気改善。慢性高CO₂を急速に正常化しない |
| 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) | pH↑、PaCO₂↓ | 低酸素、疼痛、不安、早期敗血症、肝不全、サリチル酸salicylic acidサリチル酸(salicylic acid)salicylic acid(サリチル酸) | 原因治療。紙袋呼吸や恣意的な死腔増加 increased dead space 死腔増加(increased dead space) increased dead space(死腔増加) は行わない |
| 代謝性アシドーシス | pH↓、HCO₃⁻↓ | DKADKA(diabetic ketoacidosis)、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)、腎不全、下痢、RTA、Cl過剰 | 循環・酸素化・原因治療。換気代償を妨げない |
| 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) | pH↑、HCO₃⁻↑ | 嘔吐/胃液喪失、利尿薬、低K、mineralocorticoid過剰 | 尿Cl、体液量body fluid volume体液量(body fluid volume)body fluid volume(体液量)、Kで分類し補正 |
Anion gapと代償
AG = Na −(Cl + HCO₃⁻)を基本とし、Kを含める式とは基準範囲 reference range 基準範囲(reference range) reference range(基準範囲) が異なる。低albumin血症ではAGが見かけ上低くなるため、補正AG = 実測AG + 2.5×(4.0 − albumin[g/dL])を目安に解釈する。2- 高AG:乳酸、ケトン体、腎不全、毒物。
- 正常AG:下痢、RTA、尿路/腸瘻enterostomy腸瘻(enterostomy)enterostomy(腸瘻)、Cl過剰輸液 fluid overload過剰輸液(fluid overload) fluid overload(過剰輸液)。
- 代謝性アシドーシスの予測PaCO₂:
1.5×HCO₃⁻ + 8 ±2(Winter式Winter's formulaWinter式(Winter's formula)Winter's formula(Winter式))。外れれば混合性 mixed 混合性(mixed) mixed(混合性) 呼吸障害 respiratory impairment 呼吸障害(respiratory impairment) respiratory impairment(呼吸障害) を考える。
| 一次障害 | 予測される代償の目安 |
|---|---|
| 代謝性アシドーシス | PaCO₂ = 1.5×HCO₃⁻ + 8 ±2 |
| 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) | HCO₃⁻が10 mmol/L上昇するごとにPaCO₂が約5〜7 mmHg上昇 |
| 急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) | PaCO₂が10 mmHg上昇するごとにHCO₃⁻が約1 mmol/L上昇 |
| 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) | PaCO₂が10 mmHg上昇するごとにHCO₃⁻が約3.5 mmol/L上昇(資料により4) |
| 急性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) | PaCO₂が10 mmHg低下するごとにHCO₃⁻が約2 mmol/L低下 |
| 慢性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) | PaCO₂が10 mmHg低下するごとにHCO₃⁻が約4〜5 mmol/L低下 |
代償はpHを正常化するほど過剰にはならない。実測値が予測範囲を外れる、またはpH・PaCO₂・HCO₃⁻の方向が単一障害で説明できないときは混合性 mixed 混合性(mixed) mixed(混合性) 障害を疑う。相反する一次障害が併存すればpHが基準範囲 reference range 基準範囲(reference range) reference range(基準範囲) 内に見えることもあり、正常pHだけでは混合性 mixed 混合性(mixed) mixed(混合性) 障害を除外できない。12
高アニオンギャップ代謝性アシドーシスhigh anion gap metabolic acidosis 高アニオンギャップ代謝性アシドーシス(high anion gap metabolic acidosis)high anion gap metabolic acidosis(高アニオンギャップ代謝性アシドーシス) では、ΔAG = 実測AG − 正常AGとΔHCO₃⁻ = 正常HCO₃⁻ − 実測HCO₃⁻を比較する。ΔAGがΔHCO₃⁻より大きければ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)、小さければ正常アニオンギャップ anion gap アニオンギャップ(anion gap) anion gap(アニオンギャップ) アシドーシスの併存を考えるが、基準値baseline / reference value基準値(baseline / reference value)baseline / reference value(基準値)・albumin・臨床像と併せて解釈する。
正常アニオンギャップ代謝性アシドーシスnormal anion gap metabolic acidosis 正常アニオンギャップ代謝性アシドーシス(normal anion gap metabolic acidosis)normal anion gap metabolic acidosis(正常アニオンギャップ代謝性アシドーシス) では、尿AG = 尿Na + 尿K − 尿ClをNH₄⁺排泄の間接指標として用いる。十分な腎応答で陰性なら下痢などの腎外HCO₃⁻喪失を、陽性ならRTAなどの腎性酸排泄 acid excretion 酸排泄(acid excretion) acid excretion(酸排泄) 障害を示唆するが、ケトン体など未測定陰イオン unmeasured anion 未測定陰イオン(unmeasured anion) unmeasured anion(未測定陰イオン) の尿中排泄 urinary excretion 尿中排泄(urinary excretion) urinary excretion(尿中排泄) が多い状況では解釈に注意する。3
代謝性アルカローシスの尿Cl分類
| 尿Cl | 主な原因 | 治療の方向 |
|---|---|---|
低値(多くは<20 mmol/L) |
嘔吐・胃液喪失、遠隔期の利尿薬、Cl欠乏 | 等張食塩水isotonic saline 等張食塩水(isotonic saline)isotonic saline(等張食塩水) とK補充、原因治療2 |
高値(多くは≥20 mmol/L) |
使用中の利尿薬、mineralocorticoid過剰、バーターBartterバーター(Bartter)Bartter(バーター)/ギテルマン症候群Gitelman syndromeギテルマン症候群(Gitelman syndrome)Gitelman syndrome(ギテルマン症候群) | 血圧、レニン/アルドステロン、薬剤、尿電解質で鑑別 |
尿Clの閾値は採尿時期、利尿薬、腎機能で変わるため、単独で確定しない。
治療上の注意
- 重炭酸bicarbonate 重炭酸(bicarbonate)bicarbonate(重炭酸) は重症酸血症 severe acidemia 重症酸血症(severe acidemia) severe acidemia(重症酸血症) でも原因依存で、小児DKAでは通常投与しない。生命を脅かす高K血症や循環を損なう極めて重い酸血症など、例外的状況に限定して専門的判断とする。4
- サリチル酸中毒salicylate poisoning サリチル酸中毒(salicylate poisoning)salicylate poisoning(サリチル酸中毒) では挿管後の低換気で急激に悪化しうるため、換気維持と血液・尿のアルカリ化urinary alkalinization 尿のアルカリ化(urinary alkalinization)urinary alkalinization(尿のアルカリ化) を毒物専門家 expert 専門家(expert) expert(専門家) と行う。
- Cl反応性アルカローシスは等張食塩水 isotonic saline 等張食塩水(isotonic saline) isotonic saline(等張食塩水) +KCl、mineralocorticoid過剰は原因治療とスピロノラクトンspironolactoneスピロノラクトン(spironolactone)spironolactone(スピロノラクトン)等を用いる。HCl静注は通常治療ではなく、専門的監視下の例外的治療である。
まとめ
- pH→一次障害→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) の順に読み、混合性mixed 混合性(mixed)mixed(混合性) 障害を探す。
- AGの式と基準範囲 reference range 基準範囲(reference range) reference range(基準範囲) をそろえ、低albuminを補正して解釈する。
- 原因治療と換気・循環安定化が中心で、bicarbonateやHClを一律投与しない。
出典
- 1.Fundamentals of Arterial Blood Gas Interpretation(2022)血液ガスを体系的に読み、予測代償から単純性・混合性酸塩基異常を区別する方法を確認した。閲覧 2026-08-13
- 2.Acid-Base Disorders in the Critically Ill Patient(2023)アニオンギャップの低アルブミン補正、混合性障害、尿Clによる代謝性アルカローシスの評価と原因別治療を確認した。閲覧 2026-08-13
- 3.The use of the urinary anion gap in the diagnosis of hyperchloremic metabolic acidosis(1988)尿アニオンギャップが高Cl性代謝性アシドーシスにおける腎性酸排泄障害と下痢の鑑別に役立つことを確認した。閲覧 2026-08-13
- 4.ISPAD clinical practice consensus guidelines 2022: Diabetic ketoacidosis and hyperglycemic hyperosmolar state(2022)小児DKAでは輸液・インスリン・電解質管理を中心とし、重炭酸投与を生命を脅かす高K血症または極めて重い酸血症に限定する指針を確認した。閲覧 2026-08-13