酸塩基平衡

出典: meddic

acid-base balance
酸塩基平衡異常ヘンダーソン・ハッセルバルヒの式




呼吸性アシドーシス
CO2の排出が妨げられるとpCO2が上昇する(H+の増加)。血液内の緩衝系により平衡は緩衝線上を左上に移動する。pHの低下を代償するために腎臓からH+の排泄およびHCO3-の再吸収によりpHの低下を緩衝する。
呼吸性アルカローシス
CO2が過剰に排出されるとpCO2が低下する(H+の減少)。血液内の緩衝系により平衡は緩衝線上を右下に移動する。pHの上昇を代償するために腎臓からH+の排泄抑制およびHCO3-の再吸収抑制によりpHの上昇を緩衝する。
代謝性アシドーシス
非揮発性の酸の増加はHCO3-を消費することで緩衝されるので、pCO2一定の仮定の下で平衡点は右下に移動する。pHの低下を代償するために末梢・中枢化学受容器を刺激し、換気によりCO2の排出が促進されpHの低下を緩衝する。
代謝性アルカローシス
非揮発性の酸の減少はHCO3-の増加により緩衝されるので、pCO2一定の仮定の下で平衡点は左上に移動する。pHの上昇を代償するため換気が抑制され、これによりCO2の排出が抑制されpHの上昇を緩衝する。
図:SP.660 Fig.10-50



UpToDate Contents

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和文文献

  • 目的を明確にすることで、“わからない”が“わかる”ように! この輸液で何するの? : 臨床輸液の基本戦略(テーマ17)酸塩基平衡(その2)
  • 長江 秀之
  • Clinic note : journal of clinical daily treatment for small animals 8(11), 78-85, 2012-11
  • NAID 40019483876
  • 目的を明確にすることで、"わからない"が"わかる"ように! この輸液で何するの? : 臨床輸液の基本戦略(テーマ16)酸塩基平衡(その1)
  • 長江 秀之
  • Clinic note : journal of clinical daily treatment for small animals 8(10), 67-72, 2012-10
  • NAID 40019454697
  • 輸液における酸塩基平衡の評価理論 (特集 動物の輸液 : 最新の理論と実践)

関連リンク

体内では、栄養素の代謝に伴ない酸が生成(産生)されるが、体細胞の生命活動が正常 に営まれる為には、細胞外液のpHが一定に保たれる必要がある。このように、酸塩基 平衡を維持して、pHを一定に保つため、血液や体液の緩衝作用(緩衝機構)、呼吸 ...
Primers of Nephrology -2. 酸塩基平衡. 飯野靖彦. 日本医科大学第2内科. 血液(細胞 外液)はpH=7.40 ± 0.05 と非常に狭い範囲に調節されている。これは生体の細胞が適. 切に活動するための条件(Claude Bernardが提唱した内部環境のひとつと考え ...

関連画像

代償作用の近似式 参3)酸塩基平衡はかりイメージ 1ちなみに腎機能っていってもイメージ 2STEP 1: pHの評価一分で分かる酸塩基平衡


★リンクテーブル★
先読みヘンダーソン・ハッセルバルヒの式
国試過去問106B059
リンク元100Cases 71」「呼吸性アルカローシス」「重炭酸イオン」「動脈血二酸化炭素分圧」「酸塩基バランス
拡張検索酸塩基平衡異常

ヘンダーソン・ハッセルバルヒの式」

  [★]

Henderson-Hasselbalch equation
Henderson-Hasselbalchの式Henderson-Hasselbalch式ヘンダーソン・ハッセルバルヒ式


  • pH=6.10+log([HCO3-]/[CO2])
  • pH=6.10+log([HCO3-]/ (0.03 x PaCO2 ) )



106B059」

  [★]

  • 次の文を読み、 58-60の問いに答えよ。
  • 78歳の男性。意識障害のため家族に伴われて来院した。
  • 現病歴:3日前から発熱と黄色痰を伴う咳とが続いていたが、病院に行くのを嫌がっていた。いつもの時間に起きてこないため家族が部屋に様子をみに行ったところ、呼びかけに対する反応が悪い患者を発見し、家族が乗用車で救急外来に連れてきた。
  • 既往歴: 43歳から高血圧症で内服加療中。 55歳から糖尿病で内服加療中。
  • 生活歴 :長男家族と同居。
  • 現 症:意識レベルはJCSⅡ-10。体温39.0℃。心拍数118/分、整。血圧84/42mmHg。呼吸数28/分。 SpO2 90%(room air)。四肢末梢の皮膚は温かく、軽度の発赤を認める。刺激に対する上下肢の動きは良好である。左の背部下方にcoarse cracklesを聴取する。
  • 検査所見:血液生化学所見: Na144mEq/l、 K4.5mEq/l、 Cl108mEq/l。動脈血ガス分析(自発呼吸、 room air) : pH7.21、 PaCO2 26Torr、 PaO2 60Torr、 HCO3-10mEq/l。
  • この患者の酸塩基平衡状態の診断として正しいのはどれか。


[正答]


※国試ナビ4※ 106B058]←[国試_106]→[106B060

100Cases 71」

  [★]

症例
72歳 女性
現病歴胸部感染症ドキシサイクリンGP処方された。関節リウマチ長期間罹患しており、9年間、1日7mgのプレドニゾロン服用している。関節痛のため時々パラセタモール服用GP測定した血圧は138/82mmHgであった。抗菌薬服用し始める2日前からはじまって5日間熱っぽく、食欲不振であり、ベットから動けないでいる。水は十分に飲ませている。5日目に傾眠傾向となり、起こすことが困難になったため、救急車救急部に連れてきた。
主訴傾眠
生活歴:単身。退職した娘が世話をするために引っ越してきている。
家族歴:なし。
身体所見 examination
 小柄である(50kgと評価された)が、最近になって体重が減少したということはない。体温38.8℃。眠たそうであり、命令には応じる。簡単質問にしか答えない。全身性筋緊張低下。局所神経症状無し。脈拍:118/min血圧:104/68mmHg。頚静脈圧上昇せず。足首に腫脹無し。肺底部crackles(ラ音)とwheezes(笛音)を認める。関節にわずかに活動性炎症変形が認められる。これは関節リウマチ既往と合う所見である。
検査 investigation
 ヘモグロビン:軽度低下。MCV正常。白血球増多。ナトリウム低下。カリウム正常。尿素上昇クレアチニン上昇
問題0. □と○に入る言葉を述べよ
 1) 傾眠とは□□障害に含まれ
 2) 傾眠とは、刺激を与えなければ□□が低下するが、刺激を与えれば○○する状態である。
問題1. 患者関連する以下の事項のうち何が傾眠関係あるのだろうか?2つ選べ。
 1) ドキシサイクリン副作用
 2) 関節リウマチの重症化
 3) プレドニゾロン服用
 4) パラセタモール服用
 5) 胸部感染症
問題2. 異常な検査所見をどう説明しますか?口頭で述べてください。ぶっちゃけ、やや低血圧であることと、ナトリウム低値が着目点です。腎機能低下二次的なものです。
意識障害
意識障害 (PSY.38)
 単純意識障害
  明識困難状態 < 昏蒙 < 傾眠 < 昏眠 < 昏睡
傾眠
 昏睡状態分類の一つ
 ・somnolence
  放置すれば意識が低下し、眠ったようになるが、刺激覚醒する。病的場合にのみ用いられる。(BET.130)
  sleepiness; also, unnatural drowsiness. A depressive mental state commonly caused by encephalitis, encephalomalacia, hepatic encephalopathy, hypoxia and some poisonings, e.g. Filix mas, the male fern.
   (Saunders Comprehensive Veterinary Dictionary, 3 ed. c 2007 Elsevier, Inc. All rights reserved)
 ・drowsiness
  正常病的の区別無く眠り込む状態(BET.130)
  a decreased level of consciousness characterized by sleepiness and difficulty in remaining alert but easy arousal by stimuli. It may be caused by a lack of sleep, medications, substance abuse, or a cerebral disorder.
   (Mosby's Medical Dictionary, 8th edition. c 2009, Elsevier.)
意識障害を呈する患者に対してどのような疾患鑑別に挙げるべきか?
1. 脳原発の疾患(一次性)
 a. テント上病変(脳幹の圧迫性病変ないし脳ヘルニアをきたす疾患)
  1) 脳血管障害:脳出血脳梗塞
  2) 硬膜下血腫
  3) 脳腫瘍:原発性転移性
  4) 脳膿瘍
 b. テント下病変(脳幹網様体の障害)
  1) 脳幹出血、脳幹梗塞、小脳出血、小脳梗塞、脳腫痛、多発性硬化症など
 c. びまん性病変
  1) くも膜下出血、中枢神経感染症:髄膜炎脳炎播種性血管内凝固症候群など
2. 全身疾患に伴う病態(二次性)
 a. 代謝性またはびまん性病変
  1) ショック:心筋梗塞大出血など
  2) 薬物毒物
  3) 無酸素ないし低酸素血症
  4) DIC全身性感染症:敗血症など
  5) 肝不全腎不全糖尿病性高血糖重症肝炎、内分泌疾患など
  6) 低血糖ビタミンB1欠乏: Wernicke脳症
  7) 脳振盪てんかん大発作後
  8) 酸塩基平衡および電解質異常
  9) 栄養障害
10) 低体温
 b. 心因性無反応
  1) ヒステリー統合失調症
■低ナトリウム血症
血清ナトリウムが134mEq/L以下の病態。(正常下限は135mEq/Lとされる)
病因 ICU.525
循環血減少性低ナトリウム血症
利尿・副腎不全 :尿中Na > 20mEq
嘔吐下痢     :尿中Na < 20mEq
等容量性低ナトリウム血症:細胞外液増加していないが、水の方が多くなった状態臨床的浮腫が無い。
SIADH     :尿浸透圧 > 100 mOsm/L
心因性多飲症  :尿浸透圧 < 100 mOsm/L
循環血増加性低ナトリウム血症:細胞外液ナトリウムと水が増加しており、なおかつ水の方が多い病態
腎不全 :尿中Na > 20mEq
心不全肝不全 :尿中Na < 20mEq
症状
全身 :無力感全身倦怠感
消化器食欲不振悪心嘔吐
神経 :意識障害(傾眠昏睡)
筋  :痙攣、腱反射低下、筋力低下
アルドステロン
1. 腎の接合尿細管集合管唾液腺乳腺、汗腺等に働いてNa+の再吸収促進し、K+の排出(分泌)を促進する (SP.791,792 によれば、腎接合尿細管を含む)
2. 腎集合管でH+の排出(分泌)を促進する。
Na+/K+-ATPase活性↑@遠位尿細管・皮質集合管 → 管腔側K↑ → K再吸収/H+分泌 (QB CBT vol2 p.360)
■副腎皮質球状層から分泌されるアルドステロン分泌制御
 1. レニン-アンギオテンシン-アルドステロン
 2. 血清カリウム濃度上昇
 3. ACTH(寄与は小さい)
■低アルドステロン症の症状と臨床検査
症状
脱水、低血圧代謝性アシドーシス
検査
ナトリウム血症、高カリウム血症
尿中ナトリウム高値、尿中カリウム低値
血中HCO3-低下
■起こっていることは何か?
 ステロイド突然中断による急性の副腎不全。特に低アルドステロン症が前面に出た病態
 副腎不全原因(病期による分類)(BPT.793)
  急性:ウォーターハウス・フリーデリクセン症候群長期コルチコイド療法突然中断慢性腎不全患者へのストレス
  慢性:(major)自己免疫性副腎炎結核、後天性免疫不全症候群転移性疾患(metastatic disease)
     (minor)全身性アミロイドーシス真菌感染ヘモクロマトーシスサルコイドーシス
症状
 グルココルチコイド欠乏 :易疲労感食欲不振悪心嘔吐体重減少、脱力嗜眠、低血圧
 ミネラルコルチコイド欠乏:低血圧、低Na血症、高K血症、味覚変化(塩分の故意食事を好むようになる)
■答え
(第一パラグラフ)診断とその根拠
二次性急性アルドステロンsecondary acute aldosteronism
病因:本症例では、長期にわたるステロイドホルモンの使用により視床下部-下垂体-副腎軸の不全を来した。ステロイドホルモンを長期に使用している状態ステロイドホルモンの需要が高まったとき(感染外傷(手術))、あるいは嘔吐などで経口ステロイド服用できないときに起こる。
症状:本症例では傾眠と低血圧として症状が現れている。
(第二パラグラフ)
・本疾患の低ナトリウム血症の解釈 → (1)ナトリウム摂取の低下、(2)水分摂取による希釈
視床下部-下垂体-副腎軸は障害を受けておらずナトリウム補充する治療をすべき。
・一次性急性アルドステロン症(addisonian crisis)では、鉱質コルチコイド糖質コルチコイド分泌不全がおこり、低ナトリウム血症と高カリウム血症を来す。
二次性急性アルドステロン症はしばしば間違ってaddisonian crisisと呼ばれる。
(第三パラグラフ)
感染拡散考慮すべき;一次部位が脳で髄膜炎脳膿瘍を伴っている、あるいは局所的肺膿瘍あるいは膿胸を起こしている。
高齢ステロイド服用ということで免疫力がある程度低下している。
ステロイドの量が多いかもしれない。
(第四パラグラフ)
治療すぐに経験的治療であるヒドロコルチゾン生理食塩水輸液を行う。
患者は(治療に?)反応し、5時間以内に意識レベル正常となった。そして血圧上昇し136/78mmHgとなった。胸部X線では両側の肺に肺炎一致する陰影が見られたが、それ以外に異常は認められなかった。
■KEY POINTS
二次性アルドステロン症はmedical emergency(医学的緊急事態)である、すぐに経験的治療を行うことが求められる。
長期にわたりステロイド投与されている患者では、以下の時にステロイドを増量すべき;別の疾患発症したとき。嘔吐反復する場合には全身投与に切り替える。
■低アルドステロン症ってなによ
 http://enotes.tripod.com/hypoaldosteronism.htm
・時々、低アルドステロン症は副腎不全唯一の、あるいは支配的徴候である
アルドステロン生合成障害 → まれ
アルドステロン生合成の部分的欠損 → 21-ヒドロキシラーゼ欠損による先天性副腎皮質過形成症状としての低アルドステロン
▲特発性低アルドステロンidiopathic hypoaldosteronism
 症状:高カリウム血症に続発する心ブロック顕著な低ナトリウム血症の有無を問わず血液量不足続発する体位性低血圧
 検査血清アルドステロン低値。尿中アルドステロン低値血清レニン高値
▲低レニンアルドステロン
 特発性低アルドステロン症より一般的な低アルドステロン
 疫学:45歳以上の慢性腎臓病。
 病因
  ・腎臓患者において腎臓間質尿細管障害存在 → レニン分泌能が低下。
  ・レニン分泌が低下する原因は分からないけど傍糸球体装置における障害が常に寄与している。
  ・NSAIDによるプログラスタンジン欠乏は、可逆的な低レニンアルドステロン症の原因である。SP.793によればレニン分泌刺激 → Na+再吸収亢進 だそうな。
  ・ヘパリンカルシウムチャネルブロッカー、βブロッカー原因となる。
 症状
  ・腎臓障害原因の低レニンアルドステロン患者では糖尿病一般的みられる所見である。
  ・顕著特徴は、慢性的で著明な高カリウム血症である。これは高血糖突然悪化する。???
  ・高Cl代謝性アシドーシス+正常orナトリウム血症が常に存在
 増悪因子ナトリウム制限
 検査:高カリウム血症、体液量の減少、かつ低ナトリウム血症が存在しているにもかかわらず低レニンであることが特徴的。


呼吸性アルカローシス」

  [★]

respiratory alkalosis
アルカローシス酸塩基平衡酸塩基平衡異常

酸塩基平衡異常とその代償 SP.660

  HCO3- pCO2
呼吸性アシドーシス
呼吸性アルカローシス
代謝性アシドーシス
代謝性アルカローシス

病態生理

急性呼吸性アルカローシス

  • Na+, K+, PO4-の細胞内シフトを引き起こす。アルブミンの負電荷が減少するため血清遊離Ca2+濃度が減少する。低炭酸ガス血症から低カルシウム血症に陥ることは少ない(minor)。(HIM.295)

慢性呼吸性アルカローシス

呼吸性アルカローシスをきたす病態 HIM.294 OLM.216

症状 IMD.763

  • 過換気症候群によりもたらされる症状とオーバーラップするものがあるが、原疾患によって修飾される(IMD.763, HIM.294)。
  • 消化器症状:腹痛、腹部膨満感、悪心 ← 過呼吸発作により空気を消化器に飲み込むことによる胃拡張
  • 心症状:胸部絞扼感、胸痛、心悸亢進、心電図変化
  • 末梢神経症状:四肢・顔面または全身のしびれ
  • 筋肉系症状:筋硬直、テタニー型痙攣
  • 脳症状意識水準低下、失神、意識喪失
  • 表存性呼吸、チアノーゼ、脱力感、意識障害・昏睡(LAB.675,1651)


重炭酸イオン」

  [★]

bicarbonate ion, HCO3-
二酸化炭素重炭酸酸塩基平衡血液ガス分析


基準値

  • arterial blood gases [HCO3-]:22-30 mEq/l (HIM. A-3)。24±2 mEq/l

生理学

血中重炭酸イオン濃度と尿への重炭酸イオンの排泄

  • 血中重炭酸イオン濃度が24mEq/l以下では原尿中の重炭酸イオンはほとんどが再吸収される。
  • 血中重炭酸イオン濃度が24mEq/lを超えると、超過分は尿中に排泄される。

腎臓におけるHCO3-の再吸収量

  • 1. 血清カリウム濃度と負の相関関係  血清カリウム濃度↓ → 腎HCO3-再吸収量↑
  • 2. 有効循環血漿量と負の相関関係  有効循環血漿量↓ → 腎HCO3-再吸収量↑
  • 3. 血清カルシウム濃度と正の相関関係 血清カルシウム濃度↑ → 腎HCO3-再吸収量↑

臨床関連

電解質異常



動脈血二酸化炭素分圧」

  [★]

arterial carbon dioxide pressure, PaCO2, arterial partial pressure of carbon dioxide
動脈血炭酸ガス分圧
炭酸ガス分圧 carbon dioxide partial pressure,二酸化炭素分圧 Pco2
二酸化炭素、重炭酸イオン濃度、二酸化炭素解離曲線酸塩基平衡
  • 基準値:35-45torr
  • 基準値(HIM.A-3):32-45 mmHg
  • SIRSの診断基準ではPaCO2<32mmHg

臨床関連


酸塩基バランス」

  [★]

acid-base balance
酸塩基平衡アニオンギャップ


酸塩基平衡異常」

  [★]

acid-base imbalance, acid-base balance disturbance, acid-base balance disorder
酸塩基平衡障害
酸塩基平衡


酸塩基平衡異常

LAB.675,1651
  pH PaCO2 HCO3- Cl- K+ 原因 症状
呼吸性アシドーシス ↑(腎代償) ↑→ 呼吸不全(上気道閉塞気管支喘息重症発作、慢性閉塞性肺疾患、肺結核後遺症(胸郭形成術後)、神経筋疾患) 表存性呼吸、脱力感、意識障害・昏睡
呼吸性アルカローシス ↓(腎代償) 過換気(過換気症候群間質性肺炎肺血栓塞栓症) 表存性呼吸、チアノーゼ、脱力感、意識障害・昏睡
代謝性アシドーシス ↑(呼吸代償) ↑→ ↑→ 消化管からのHCO3-喪失(下痢)・腎からのHCO3-喪失(低アルドステロン症)
有機酸の蓄積(乳酸アシドーシス糖尿病性ケトアシドーシス腎不全)
周期性深呼吸、脱力感、意識障害・昏睡
代謝性アルカローシス ↓(呼吸代償) 消化管からのH+の喪失(嘔吐下痢?)
腎からのH+喪失(原発性アルドステロン症低カリウム血症、利尿剤の使用)
過深呼吸、筋緊張・反射亢進、痙攣





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