小児科学 · 2-28
代謝性・呼吸性アシドーシス
Metabolic and Respiratory Acidosis
- 前提:病態
- 代謝性酸塩基平衡障害呼吸性酸塩基平衡障害
- 前提:正常
- 酸塩基平衡:肺と腎の役割
- 検査値
- アニオンギャップ
🧠 アシデミアacidemia アシデミア(acidemia)acidemia(アシデミア) は血液pHが低い状態、アシドーシスはpHを低下させる病態過程である。まずpH、PaCO₂、HCO₃⁻から一次性障害を決め、代償が適切かを確認する。代謝性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)、呼吸性では換気不全の原因を評価する。
酸塩基評価の順序
flowchart TD
A["pH:<span class='jp-term jp-term-diagram' title='acidemia'>アシデミア</span>か"] --> B["PaCO₂とHCO₃⁻を確認"]
B --> C["HCO₃⁻低下:代謝性アシドーシス"]
B --> D["PaCO₂上昇:<span class='jp-term jp-term-diagram' title='respiratory acidosis'>呼吸性アシドーシス</span>"]
C --> E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='anion gap'>アニオンギャップ</span>と<span class='jp-term jp-term-diagram' title='respiratory compensation'>呼吸性代償</span>を評価"]
D --> F["急性/慢性と代謝性代償を評価"]
E --> G["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='mixed'>混合性</span>障害と原因を検索"]
F --> G
| 影響 | アシデミアacidemiaアシデミア(acidemia)acidemia(アシデミア) |
|---|---|
| 循環 | 心筋収縮力myocardial contractility 心筋収縮力(myocardial contractility)myocardial contractility(心筋収縮力) 低下、血管拡張、カテコラミンcatecholamine カテコラミン(catecholamine)catecholamine(カテコラミン) 反応低下、低血圧、不整脈 |
| 呼吸 | 代償性過換気compensatory hyperventilation代償性過換気(compensatory hyperventilation)compensatory hyperventilation(代償性過換気)、重症では呼吸筋疲労 respiratory muscle fatigue呼吸筋疲労(respiratory muscle fatigue) respiratory muscle fatigue(呼吸筋疲労) |
| 代謝 | 高K血症を伴い得る。ただし総体内K total body potassium 総体内K(total body potassium) total body potassium(総体内K) は欠乏していることもある |
| 神経 | 倦怠Malaise倦怠(Malaise)Malaise(倦怠)、意識障害、昏睡 |
代謝性アシドーシス
一次性HCO₃⁻低下によりpHが下がる。💡 本ノートはHenderson-Hasselbalch式に基づく従来のアプローチで記述するが、強イオン差(SID)を独立変数 variables 変数(variables) variables(変数) とするStewartの物理化学的アプローチという別の枠組みもあり、両者は理論的に等価とされる一方でどちらが臨床的に優れるかは実証研究間で結論 conclusion 結論(conclusion) conclusion(結論) が一致していない1。一般的なアニオンギャップ anion gap アニオンギャップ(anion gap) anion gap(アニオンギャップ) (anion gap:AG)は次式で求める。
AG = Na⁺ − (Cl⁻ + HCO₃⁻)
正常範囲は検査室で異なり、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) では見かけ上低くなる(目安:アルブミン1 g/dL低下ごとに約2.5 mmol/Lを実測AGに加算して補正する)23。K⁺を含める式を使う施設では基準値 baseline / reference value 基準値(baseline / reference value) baseline / reference value(基準値) も変わる。
| 分類 | 代表的原因 | 機序・手掛かり |
|---|---|---|
| 高AG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) | ショック、低酸素、痙攣、ミトコンドリア病mitochondrial disease ミトコンドリア病(mitochondrial disease)mitochondrial disease(ミトコンドリア病) など |
| 高AG性 | 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)、飢餓starvation飢餓(starvation)starvation(飢餓)・代謝病のケトーシス ketosisケトーシス(ketosis) ketosis(ケトーシス) | ケトン体蓄積 |
| 高AG性 | 腎不全 | 硫酸・リン酸などの排泄低下 |
| 高AG性 | 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)、鉄など | 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)、視覚障害visual disturbance視覚障害(visual disturbance)visual disturbance(視覚障害)、腎障害、混合性mixed 混合性(mixed)mixed(混合性) 障害など毒物別所見 |
| 正常AG性 | 下痢、腸瘻enterostomy腸瘻(enterostomy)enterostomy(腸瘻) | 消化管からHCO₃⁻喪失 |
| 正常AG性 | 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) | HCO₃⁻再吸収障害またはH⁺排泄障害 |
| 正常AG性 | 大量のCl⁻負荷、アセタゾラミドacetazolamideアセタゾラミド(acetazolamide)acetazolamide(アセタゾラミド)、副腎不全 | 高Cl血症を伴う |
代謝性アシドーシスでは過換気 hyperventilation 過換気(hyperventilation) hyperventilation(過換気) によりPaCO₂が低下する(Winterの式の目安:予想PaCO₂≈1.5×HCO₃⁻+8±2 mmHg)。予想PaCO₂から大きく外れる場合は、呼吸性障害が併存する45。
治療
- ABCDE、血糖、灌流、電解質を評価し、ショック、DKADKA(diabetic ketoacidosis)、下痢、腎不全、毒物など原因を治療する。
- 重炭酸Nasodium bicarbonate 重炭酸Na(sodium bicarbonate)sodium bicarbonate(重炭酸Na) は原因治療の代替ではない。小児の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) では通常投与しない6。重篤な高K血症、HCO₃⁻喪失性病態、一部の中毒、極めて重いアシデミア acidemia アシデミア(acidemia) acidemia(アシデミア) などに適応を限定し、Na負荷、低K血症、CO₂産生、細胞内・中枢神経系アシドーシスに注意する。
- 代償性過換気compensatory hyperventilation 代償性過換気(compensatory hyperventilation)compensatory hyperventilation(代償性過換気) をしている児の鎮静・挿管では、分時換気量minute ventilation, V̇E 分時換気量(minute ventilation, V̇E)minute ventilation, V̇E(分時換気量) が急減するとpHが急落する。熟練者が準備し、挿管前後の換気を慎重に維持する。
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) によりCO₂が蓄積する。急性ではHCO₃⁻上昇が小さく、慢性では腎性代償が進む。
| 原因群 | 例 |
|---|---|
| 気道閉塞 | 重症喘息、異物、上気道閉塞upper airway obstruction上気道閉塞(upper airway obstruction)upper airway obstruction(上気道閉塞) |
| 肺・胸郭疾患 | 肺炎、肺水腫、重症細気管支炎 bronchiolitis細気管支炎(bronchiolitis) bronchiolitis(細気管支炎)、胸郭外傷 |
| 中枢抑制 | オピオイド・鎮静薬、脳幹障害、痙攣後 |
| 神経筋障害 | 筋疾患、神経筋接合部疾患neuromuscular junction disorder神経筋接合部疾患(neuromuscular junction disorder)neuromuscular junction disorder(神経筋接合部疾患)、脊髄障害、疲弊exhaustion疲弊(exhaustion)exhaustion(疲弊) |
| 医原性 | 人工呼吸の分時換気不足、回路異常 |
高CO₂血症では頭痛、傾眠、興奮、意識低下、頻呼吸または徐呼吸 bradypnea徐呼吸(bradypnea) bradypnea(徐呼吸)、羽ばたき振戦asterixis (flapping tremor)羽ばたき振戦(asterixis (flapping tremor))asterixis (flapping tremor)(羽ばたき振戦)、不整脈を呈し得る。治療は気道確保と有効換気、原因治療であり、酸素投与だけでは換気不全を治せない。慢性高CO₂血症が疑われる場合も、低酸素を放置せず酸素を投与しながら血液ガスと換気を管理する。
まとめ
- pH、PaCO₂、HCO₃⁻を順に読み、代償から混合性 mixed 混合性(mixed) mixed(混合性) 障害を探す。
- 代謝性アシドーシスはAGで高AG性と正常AG性に分ける。
- 重炭酸Nasodium bicarbonate 重炭酸Na(sodium bicarbonate)sodium bicarbonate(重炭酸Na) は限定的で、原因治療と循環・換気の支持が中心である。
- 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) は換気不全であり、酸素化だけでなく肺胞換気を回復させる。
出典
- 1.Traditional approach versus Stewart approach for acid-base disorders: Inconsistent evidence(SAGE Open Medicine・2018)Henderson-Hasselbalchに基づく従来法とStewartの物理化学的アプローチを比較した17件の文献レビューで、両者は理論的に等価とされる一方、実証研究では診断能・予後予測能の優劣について一貫した結論が出ていないことを確認した。閲覧 2026-08-27
- 2.Anion Gap(StatPearls Publishing (NCBI Bookshelf)・2025)低アルブミン血症時のアニオンギャップ補正式(アルブミン1 g/dL低下ごとに約2.5 mmol/L上乗せ)を確認した——低アルブミン血症があるとAGが見かけ上小さくなり、開大性アシドーシスを見逃しうる。閲覧 2026-08-27
- 3.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、混合性障害の評価方法を確認した。閲覧 2026-08-27
- 4.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(Winterの式、期待PaCO2 ≈ 1.5×HCO3+8±2 mmHg)と、実測PaCO2がこの範囲を外れる場合は呼吸性の異常の併存を疑うという解釈法を確認した。閲覧 2026-08-27
- 5.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 2026-08-27
- 6.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 2026-08-27