アシドーシスとアルカローシス｜理学療法士・作業療法士国家試験必修ポイント

二酸化炭素の運搬

アシドーシスとアルカローシスを理解するためには，血液による二酸化炭素の運搬（ガス交換）を理解する必要があります．

体内でのヘモグロビンによる酸素の運搬はこちら↓

二酸化炭素の運搬

二酸化炭素（CO₂）の運搬には赤血球が重要な働きをします．二酸化炭素は，そのままの形で血漿（血液の液体成分）に溶解して運搬（5％），ヘモグロビンなどのタンパク質に結合して運搬（5％），残りの約90％は赤血球内で炭酸脱水素酵素の作用で重炭酸イオン（HCO₃⁻）となって血漿または赤血球内に溶血して運搬されます．

ガス交換の化学式が重要になるので紹介します．

実はこちらの化学式がpHの調整を理解するために非常に重要になります．

pH

pHは水素イオン（H⁺）の濃度を示す指標です．最も強い酸性0（zero）から最も強いアルカリ性14までの段階に分けられています．

血漿のpHは7.4±0.05の非常に狭い範囲で一定に保たれています．pHの値を体内で一定にコントロールする仕組みを緩衝作用といいます．

アシドーシスとアルカローシス

血漿のpHが7.35より酸性に傾いた場合（<7.35）をアシドーシス，7.35よりアルカリ性に傾いた場合（7.35<）をアルカローシスといいます．

なぜ血漿は酸性（またはアルカリ性）に傾くのでしょうか？それはH^＋の量が関係しています．H⁺が多い場合は酸性に，少ない場合はアルカリ性に傾きます．

呼吸性アシドーシス

先ほどの二酸化炭素運搬の化学式を思い出して下さい．末梢組織でのガス交換時にH⁺が産生されています．

1つのCO₂から1つのH⁺ができています．CO₂が増えればH⁺（重炭酸イオン：HCO₃⁻も）も増えます．CO₂が増える（二酸化炭素分圧上昇：PaCO₂）のはどんな状態のときでしょうか？

それは二酸化炭素を体外に排出（呼出）できない状態，つまり閉塞性換気障害の場合です．閉塞性換気障害はこちら↓

体外にCO₂を呼出できず，H⁺が増えるので酸性に傾きます．呼吸が原因でアシドーシスへ傾く状態を呼吸性アシドーシスといいます．

呼吸性アルカローシス

アシドーシスの逆でCO₂が減る場合はどんな時でしょうか？それは呼吸数が増えて（過換気症候群），CO₂が体外に多く排出（呼出）される場合です．

体内からCO₂が減少（PaCO₂低下）すると，CO₂を生産するためにH⁺とHCO₃^-が消費されます．すると必然的にH⁺の量が少なくなりアルカリ性に傾きます．呼吸が原因でアルカローシスへ傾く状態を呼吸性アルカローシスといいます．

代謝性アシドーシス

呼吸性アシドーシス以外の原因によるアシドーシスを代謝性アシドーシスといいます．代謝性アシドーシスの原因は，腎臓や細胞での代謝機能障害によって血液中の酸の産生過剰，下痢などによるHCO₃^-の過剰排泄です．その結果，H⁺が増えpHは酸性に傾きアシドーシスになります．

代謝性アルカローシス

呼吸性アルカローシス以外の原因によるアルカローシスを代謝アルカローシスといいます．代謝性アルカローシスの原因は，嘔吐による酸の喪失，利尿薬投与などです．その結果，H⁺は減少しpHはアルカリ性に傾きアルカローシスになります．

まとめ

アシドーシスとアルカローシスには二酸化炭素分圧（PaO²）と重炭酸イオン（HCO₃^-）が関連します．

呼吸性の場合はPaCO₂が関連します．その状態を元に戻そうと腎臓でHCO₃^-を調整します（腎性代償）．呼吸性アシドーシスの場合はHCO₃^-の再吸収を促進し，呼吸性アルカローシスの場合はHCO₃^-を排出します．

代謝性の場合はHCO₃^-が関連します．その状態を元に戻そうと呼吸でCO₂を調整します（呼吸性代償）．代謝性アシドーシスの場合はCO₂の排出を促進し，代謝性アルカローシスの場合はCO₂の排出を抑制します．

参考文献

・岡田隆夫ほか：標準理学療法学・作業療法学 専門基礎分野 生理学 第5版．医学書院．

・麻見直美ほか：栄養科学イラストレイテッド 運動生理学．羊土社．

・高橋仁美ほか：動画でわかる 呼吸リハビリテーション 第4版．中山書店．