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出典(authority):フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』「2015/07/19 21:05:52」(JST)

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In inorganic chemistry, bicarbonate (IUPAC-recommended nomenclature: hydrogen carbonate^[2]) is an intermediate form in the deprotonation of carbonic acid. It is a polyatomic anion with the chemical formula HCO₃⁻.

Bicarbonate serves a crucial biochemical role in the physiological pH buffering system.^[3]

The term "bicarbonate" was coined in 1814 by the English chemist William Hyde Wollaston.^[4] The prefix "bi" in "bicarbonate" comes from an outdated naming system and is based on the observation that there is two times as much carbonate (CO₃) per sodium ion in sodium bicarbonate (NaHCO₃) and other bicarbonates as in sodium carbonate (Na₂CO₃) and other carbonates.^[5]

Chemical properties

The bicarbonate ion (hydrogencarbonate ion) is an anion with the empirical formula HCO₃⁻ and a molecular mass of 61.01 daltons; it consists of one central carbon atom surrounded by three oxygen atoms in a trigonal planar arrangement, with a hydrogen atom attached to one of the oxygens. It is isoelectronic with nitric acid HNO
3. The bicarbonate ion carries a negative one formal charge and is the conjugate base of carbonic acid H
2CO
3; at the same time, it is the conjugate acid of CO2−
3, the carbonate ion, as shown by these equilibrium reactions:

CO₃²⁻ + 2 H₂O HCO₃⁻ + H₂O + OH⁻ H₂CO₃ +2 OH⁻

H₂CO₃ + 2 H₂O HCO₃⁻ + H₃O⁺ + H₂O CO₃²⁻ + 2 H₃O⁺.

A bicarbonate salt forms when a positively charged ion attaches to the negatively charged oxygen atoms of the ion, forming an ionic compound. Many bicarbonates are soluble in water at standard temperature and pressure, in particular sodium bicarbonate contributes to total dissolved solids, a common parameter for assessing water quality.^{[citation needed]}

Biochemical role

Bicarbonate (HCO₃⁻) is alkaline, and a vital component of the pH buffering system^[3] of the human body (maintaining acid-base homeostasis). 70-75% of CO₂ in the body is converted into carbonic acid (H₂CO₃), which can quickly turn into bicarbonate.

With carbonic acid as the central intermediate species, bicarbonate – in conjunction with water, hydrogen ions, and carbon dioxide – forms this buffering system, which is maintained at the volatile equilibrium^[3] required to provide prompt resistance to drastic pH changes in both the acidic and basic directions. This is especially important for protecting tissues of the central nervous system, where pH changes too far outside of the normal range in either direction could prove disastrous (see acidosis or alkalosis).

Bicarbonate also acts to regulate pH in the small intestine. It is released from the pancreas in response to the hormone secretin to neutralize the acidic chyme entering the duodenum from the stomach.^[6]

Bicarbonate in the environment

In freshwater ecology, strong photosynthetic activity by freshwater plants in daylight releases gaseous oxygen into the water and at the same time produces bicarbonate ions. These shift the pH upward until in certain circumstances the degree of alkalinity can become toxic to some organisms or can make other chemical constituents such as ammonia toxic. In darkness, when no photosynthesis occurs, respiration processes release carbon dioxide, and no new bicarbonate ions are produced, resulting in a rapid fall in pH.

Other uses

The most common salt of the bicarbonate ion is sodium bicarbonate, NaHCO₃, which is commonly known as baking soda. When heated or exposed to an acid such as acetic acid (vinegar), sodium bicarbonate releases carbon dioxide. This is used as a leavening agent in baking.

The flow of bicarbonate ions from rocks weathered by the carbonic acid in rainwater is an important part of the carbon cycle.

Bicarbonate also serves much in the digestive system. It raises the internal pH of the stomach, after highly acidic digestive juices have finished in their digestion of food. Ammonium bicarbonate is used in digestive biscuit manufacture.

Diagnostics

In diagnostic medicine, the blood value of bicarbonate is one of several indicators of the state of acid-base physiology in the body. It is measured, along with carbon dioxide, chloride, potassium, and sodium, to assess electrolyte levels in an electrolyte panel test (which has Current Procedural Terminology, CPT, code 80051).

The parameter standard bicarbonate concentration (SBC_e) is the bicarbonate concentration in the blood at a P_aCO₂ of 40 mmHg (5.33 kPa), full oxygen saturation and 36 °C.^[7]

Reference ranges for blood tests, comparing blood content of bicarbonate (shown in blue at right) with other constituents.

Bicarbonate compounds

Sodium bicarbonate
Potassium bicarbonate
Caesium bicarbonate
Magnesium bicarbonate
Calcium bicarbonate
Ammonium bicarbonate
Carbonic acid

References

^ ^a ^b "hydrogencarbonate (CHEBI:17544)". Chemical Entities of Biological Interest (ChEBI). UK: European Institute of Bioinformatics. IUPAC Names.
^ Nomenclature of Inorganic Chemistry IUPAC Recommendations 2005 (PDF), IUPAC, p. 137
^ ^a ^b ^c "Clinical correlates of pH levels: bicarbonate as a buffer". Biology.arizona.edu. October 2006.
^ William Hyde Wollaston (1814) "A synoptic scale of chemical equivalents," Philosophical Transactions of the Royal Society, 104 : 1-22. On page 11, Wollaston coins the term "bicarbonate": "The next question that occurs relates to the composition of this crystallized carbonate of potash, which I am induced to call bi-carbonate of potash, for the purpose of marking more decidedly the distinction between this salt and that which is commonly called a subcarbonate, and in order to refer at once to the double dose of carbonic acid contained in it."
^ http://www.newton.dep.anl.gov/askasci/chem99/chem99492.htm
^ Berne & Levy, Principles of Physiology
^ Acid Base Balance (page 3)

External links

Bicarbonates at the US National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH)

UpToDate Contents

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1. 単純性および混合性酸塩基障害 simple and mixed acid base disorders
2. 代謝性アシドーシスを有する小児に対するアプローチ approach to the child with metabolic acidosis
3. 成人における代謝性アシドーシスへのアプローチ approach to the adult with metabolic acidosis
4. 高アニオンギャップ性代謝性アシドーシス患者におけるデルタアニオンギャップ/デルタHCO3比 the delta anion gap delta hco3 ratio in patients with a high anion gap metabolic acidosis
5. 代謝性アルカローシスの原因 causes of metabolic alkalosis

English Journal

Reliability and Effect of Sodium Bicarbonate: Buffering and 2000-m Rowing Performance.

Carr AJ, Slater GJ, Gore CJ, Dawson B, Burke LM.SourcePhysiology Dept, Australian Institute of Sport, Canberra, Australia.
International journal of sports physiology and performance.Int J Sports Physiol Perform.2012 Jun;7(2):152-60.
PURPOSE: The aim of this study was to determine the effect and reliability of acute and chronic sodium bicarbonate ingestion for 2000-m rowing ergometer performance (watts) and blood bicarbonate concentration [HCO3-].METHODS: In a crossover study, 7 well-trained rowers performed paired 2000-m rowing
PMID 22634964

Resiliently Spherical Micelles of Alkyltrimethylammonium Surfactants with Multivalent, Hydrolysable Counterions.

Warr GG, Liu CK.AbstractA series of C12-C16 alkyltrimethylammonium surfactants with hydrolysable phosphate (PO43-, HPO42- and H2PO4-), oxalate (HC2O4- and C2O42-), and carbonate (HCO3- and CO32-) counterions have been prepared and their micellar solution behaviour characterised. Critical micelle concentrations were measured using electrical conductivity and found to depend on both the counterion and its hydrolysis state. All monovalent counterions bind less strongly to the micelle surface than bromide or chloride, whereas multivalent species bind more strongly. Small-angle neutron scattering reveals that, unlike alkyltrimethylammonium bromides and chlorides, micelles are small and spherical in the presence of hydrolysable counterions of all valences, and remain spherical even in the presence of added electrolyte. This is consistent with strong solvation of even strongly-bound hydrolysable counterions, which prevents the screening of repulsions between adjacent head-groups necessary for sphere-cylinder transformations. Salts of multivalent hydrolysable counterions could thus be used to control micelle structure in novel ways.
Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids.Langmuir.2012 May 29. [Epub ahead of print]
A series of C12-C16 alkyltrimethylammonium surfactants with hydrolysable phosphate (PO43-, HPO42- and H2PO4-), oxalate (HC2O4- and C2O42-), and carbonate (HCO3- and CO32-) counterions have been prepared and their micellar solution behaviour characterised. Critical micelle concentrations were measure
PMID 22642511

Japanese Journal

Cloning, expression and purification of the anion exchanger 1 homologue from the basidiomycete Phanerochaete chrysosporium.

Tokuda Natsuko,Igarashi Kiyohiko,Shimamura Tatsuro,Yurugi-Kobayashi Takami,Shiroishi Mitsunori,Ito Keisuke,Sugawara Taishi,Asada Hidetsugu,Murata Takeshi,Nomura Norimichi,Iwata So,Kobayashi Takuya
Protein expression and purification 79(1), 81-87, 2011-09
… Anion exchangers are membrane proteins that have been identified in a wide variety of species, where they transport Cl(-) and HCO3(-) across the cell membrane. …
NAID 120003255719

1F1524 P73 膵導管細胞HCO_3^-分泌システムの数理モデル(数理生物学1,第49回日本生物物理学会年会)

Yamaguchi Makoto,Sohma Yoshirou,Steward Martin,Yamamoto Akiko,Ko Sigeru,Ishiguro Hiroshi
生物物理 51(SUPPLEMENT_1), S44, 2011-08-15
NAID 110008903055

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★リンクテーブル★

国試過去問	「100G104」「104H005」「103B020」
リンク元	「100Cases 30」「糖尿病性ケトアシドーシス」「代謝性アシドーシス」「代謝性アルカローシス」「酸塩基平衡異常」
拡張検索	「Cl-/HCO3-交換輸送体」「Cl- HCO3- exchanger」「Na+-HCO3- cotransporter」「Na+/HCO3-共輸送体」

「100G104」

Bicarbonate
Names
	Systematic IUPAC name Hydroxidodioxidocarbonate(1−)
	Other names Hydrogencarbonate
Identifiers
CAS Registry Number	71-52-3
3DMet	B00080
Beilstein Reference	3903504
ChEBI	CHEBI:17544
ChEMBL	ChEMBL363707
ChemSpider	749
Gmelin Reference	49249
	InChI InChI=1S/CH2O3/c2-1(3)4/h(H2,2,3,4)/p-1 ; Key: BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M ;
Jmol-3D images	Image; Image
KEGG	C00288
PubChem	769
	SMILES O[c-](:o):o ; OC([O-])=O ;
Properties
Chemical formula	HCO−; 3
Molar mass	61.0168 g mol−1
log P	−0.82
Acidity (pKa)	10.3 (Conjugate acid of carbonate)
Basicity (pKb)	7.7 (Conjugate base of carbonic acid)
	Except where otherwise noted, data are given for materials in their standard state (at 25 °C [77 °F], 100 kPa).
	Infobox references

　　[★]

急性腎不全で血液透析を考慮すべき検査値はどれか。

a. 赤血球　　　　　　　　319万
b. 血清尿素窒素　　　　58mg/dl
c. 血清クレアチニン　　12.2mg/dl
d. 血清カリウム　　　　　5.5mEq/l
e. 動脈血HCO3-　　　　20mEq/l

[正答]

※国試ナビ4※　［100G103］←［国試_100］→［100G105］

「104H005」

　　[★]

過換気症候群の動脈血ガス分析(自発呼吸、room air)の所見にあてはまらないのはどれか。

a　pH 7.523
b　PaO2 70.2Torr
c　PaCO2 24.8Torr
d　HCO3- 23.8mEq/l
e　BE -1mEq/l

[正答]

※国試ナビ4※　［104H004］←［国試_104］→［104H006］

「103B020」

　　[★]

動脈血ガス分析で老化によって変化するのはどれか。

a. pH
b. PaO2
c. PaCO2
d. HCO3-
e. BE

[正答]

※国試ナビ4※　［103B019］←［国試_103］→［103B021］

「100Cases 30」

　　[★]

☆case30　無月経

■症例

23歳　女性　女優

主訴：無月経

現病歴：5ヶ月前からの無月経である。初経は13歳で、これまで月経周期は整であった。食欲はあると言っているが昨年から(over the pas year)体重が8kg減少した。

嗜好品：アルコール10 unit/week(缶ビール(350ml)6本弱本/週)。

既往歴：なし

社会歴：現在は無職。

服用薬：なし

生活歴：一年前、彼氏と別れた。

身体所見 examination

　四肢と殿部の筋肉が喪失。身長1.7m、体重41kg、BMI 13.7(標準的:20＜　＜24)。頬、首、前腕で毛が過剰に生えている。脈拍52/分。血圧96 /60 mmHg

検査所見 investigations

　ECG

血液生化学

　K↓, Cl↓, HCO3-↑, Cre↓, Alb(保たれているのか・・・)

問診(S)

　5ヶ月前からの無月経

　昨年から8kg体重が減少。

　無職

　1年前に彼氏と別れた

身体所見(O)

　四肢と殿部の筋肉が喪失。

　身長1.7m

　体重41kg

　BMI 13.666666666666666

　頬、首、前腕で毛が過剰に生えている。

　脈拍52/分

　血圧96/60 mmHg

検査(O)

　K↓, Cl↓, HCO3-↑, Cre↓

・なにをすべきか？

　・無月経の鑑別診断？

　・体重減少の原因

■診断

　神経性食思不振症, anorexia nervosa, AN

■要点

・嘔吐　→　H+,Cl-喪失。

・減少した血漿量　→　アルドステロン分泌亢進　→　尿細管ではナトリウム保持、カリウム分泌、(本来分泌されるべき)H+の枯渇

・アルカローシス(血中：Cl-低値、HCO3-高値。尿：Cl-低値、K+高値)

・尿中のCl-：<10mmol/day：嘔吐していることを暗示(imply vomitting)。高値：利尿剤の乱用

・anorexia nervosaで見られる検査値もチェックしておこう

　・LH, FSH, エストロゲンは低値

■key points

・神経性食思不振症は若年女性の中で無月経の主要な原因である。

・低カリウム性代謝性アルカローシスは特徴的な代謝異常

・神経性食思不振症は利尿剤や下剤の濫用と結びついていることがある。

■参考文献

　DIF　Differential Diagnosis in Primary Care Fourth Edition版 Lippincott Williams & Wilkins

■major cases of secondary amenorrhea

　・視床下部、下垂体の疾患：ex. 下垂体機能低下症、高プロラクチン血症

　・性腺不全：ex. 自己免疫性卵巣不全、多能性卵巣

　・副腎不全：ex. クッシング病

　・甲状腺疾患：ex. [甲状腺機能低下症]]、甲状腺機能亢進症

　・重症慢性疾患：ex. 癌、慢性腎不全

□アルコールのunit

　1 unit = 10 ml of ethanol

　350ml アルコール5%　→　350x0.05/10=1.75 unit

■glossary

buttock　

　n. 殿部、尻。船尾

interrelate　

　vi. 相互関係を持つ(有する)

　vt. 相互に関係(関連)づける

contract　

　v. 収縮する

lanugo

　n. 毳毛、うぶ毛

無月経の原因 NGY.153

	原発性無月経	続発性無月経
視床下部性無月経	カルマン症候群	視床下部の機能障害
	フレーリヒ症候群	神経性食欲不振症
	Laurence-Moon-Biedl症候群	体重減少性無月経
	プラダ・ウィリ症候群	高プロラクチン血症
		Chiari-Frommel症候群
		Argonz-del Castillo症候群
下垂体性無月経	先天性ゴナドトロピン欠損症	シーハン症候群
	empty sella症候群	下垂体腺腫
		Forbes-Albright症候群
卵巣性無月経	性腺形成不全	早発卵巣機能不全
	ターナー症候群	多嚢胞性卵巣症候群
		卵巣摘出
		卵巣の放射線障害
子宮性無月経	ロキタンスキー・キュスター・ハウザー症候群	アッシャーマン症候群
	子宮奇形	子宮内膜炎
	処女膜閉鎖	子宮摘出術後
膣性無月経	処女膜閉鎖症
膣性無月経	膣閉鎖症
その他	半陰陽(先天性副腎過形成、アンドロゲン不応症)	Cushing症候群
		Addison病
		Basedow病
		甲状腺機能低下症
		糖尿病
生理的		妊娠、産褥、授乳、閉経

「糖尿病性ケトアシドーシス」

　　[★]

英: diabetic ketoacidosis, DKA
同: 糖尿病ケトアシドーシス ←　使われない
関: 糖尿病

[show details]

糖尿病ケトアシドーシス : 約 90,300 件
糖尿病性ケトアシドーシス : 約 61,300 件

概念

1型糖尿病

極度のインスリン欠乏とコルチゾールやアドレナリンなどインスリン拮抗ホルモンの増加により、(1)高血糖(≧250mg/dl)、(2)高ケトン血症(β-ヒドロキシ酪酸の増加)、アシドーシス(pH7.3未満)をきたした状態。(糖尿病治療ガイド 2008-2009 p.66)

インスリン不足により組織がグルコースを活用できず、代償的に多量の脂肪酸を動員してケトン体を産生することが本態で、副次的に

病態生理

QB.D-307

インスリン欠乏：高血糖
脱水：循環血漿量減少(血圧低下、頻脈)、白血球増加
アシドーシス：食欲不振、悪心・嘔吐、腹痛

症状

口渇、多尿
体重減少、胃腸障害(悪心、嘔吐、腹痛)、クスマウル大呼吸、アセトン臭

検査

血糖値

250-1000mg。中等度～高度上昇

ケトン体

強陽性　　→　ケトアシドーシス

動脈血ガス

pH＜7.3　　　　→　ケトアシドーシス
CO2<10mEq/L　　→　アシドーシスに対する呼吸性代償

浸透圧

軽度上昇。正常～330mOsm/L　→　Naが低値125-130mEqと軽度になるのに対し、血糖値は250-1000mg/dLとなる。従って、血糖値は13-55mOsm/Lの浸透圧を生み出し、Naによる浸透圧の低下分を補い、軽度上昇にとどまる。

血中Na

軽度低下。<140mEq/L。125-135mEq/L(HIM.2282)　→　浸透圧利尿によりNa排泄が亢進するため。これに対してHHSでは高度の脱水により、Na濃度は正常あるいは上昇している。

BUN

増加　→　脱水

遊離脂肪酸

著明に増加　→　末梢からの脂肪酸動員

血算

白血球：増加　→　高血糖

治療

治療方針：輸液　＋　インスリン投与　→　脱水、高浸透圧、アシドーシスの補正。
輸液、インスリン：
カリウム、リンの補給：カリウム、リンはブドウ糖流入に伴って細胞内に移行するため、治療により血清レベルが低下する。また、リンの欠乏は赤血球中の2,3-DPGの回復を遅延させ、組織代謝の改善を障害する可能性があるため補正が必要。(DMR.189)
重炭酸イオン：

症例

12歳の女児。昨日から倦怠感を訴え、今朝になって意識がもうろうとしていたため母親が救急車を呼び受診した。1年前に1型糖尿病を発症しており1日4回のインスリン注射をするように処方されている。母親に尋ねると3日前から風邪を引いて食欲がなく、昨日は殆ど食事を取らなかったためインスリンを注射していなかったという。皮膚は乾燥し、対麻痺は見られない。脈拍は120/分。体重38℃。呼吸数28/分。血圧96/60mmHg。簡易血糖測定器で末梢血を測定したところHi(上限600mg/dL)が表示された。動脈血ガス分析結果はpH 7.2, PaO2 120Torr, PaCO2 15Torr, HCO3- 8mEq/L, BE -22

比較

糖尿病専門医研修ガイドブック改訂第4版 p.190

		DKA	HONK
糖尿病病型		1型糖尿病	2型糖尿病
発症年齢		若年	高齢
前駆症状		多飲、多尿、消化器症状	特異的なものはない
身体異常		脱水、アセトン臭、クスマウル大呼吸	脱水、アセトン臭－、中枢神経症状(痙攣、振戦)
検査所見	尿ケトン体	(＋)～（＋＋）	（－）～（±）
	血糖値(mg/dL)	300～1000	600～1500
	浸透圧(mOsm/L)	＞300	＞350
	Na (mEq/L)	正常～軽度低下	＞150mEq/L
	pH	＜7.3	7.3～7.4
	BUN	上昇	著明上昇
	K	↑	↑

参考

1. [charged]Clinical features and diagnosis of diabetic ketoacidosis and hyperosmolar hyperglycemic state in adults - uptodate

http://www.uptodate.com/contents/clinical-features-and-diagnosis-of-diabetic-ketoacidosis-and-hyperosmolar-hyperglycemic-state-in-adults?source=search_result&selectedTitle=2%7E150#H10

2. [charged]Epidemiology and pathogenesis of diabetic ketoacidosis and hyperosmolar hyperglycemic state

http://www.uptodate.com/contents/epidemiology-and-pathogenesis-of-diabetic-ketoacidosis-and-hyperosmolar-hyperglycemic-state?source=search_result&selectedTitle=5%7E150

「代謝性アシドーシス」

　　[★]

英: metabolic acidosis
関: アシドーシス、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	↑	↓

原因

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)
プロトンの蓄積(尿細管アシドーシスによるH⁺排泄の障害)

アニオンギャップによる分類

a. アニオンギャップの開大するアシドーシス　有機酸の蓄積

代謝アシドーシスをきたしているとき、HCO₃^-によりH⁺を滴定するため、HCO₃^-が減少する。HCO₃^-の減少を、Cl^-ではない陰イオンが増加することで生体内の電気的中性を保つような病態ではアニオンギャップが開大する。
(病態の形成機序としては不揮発酸が増大した結果としてHCO₃^-が減少しているのだが)
(1)腎不全時のリン酸、硫酸の増加、(2)低酸素血症時の乳酸の増加[ 乳酸アシドーシス ]、(3)ケトン体増加[ 糖尿病性ケトアシドーシス ]

b. アニオンギャップの開大しない代謝性アシドーシス　プロトン過剰 or HCO3-喪失

水・電解質と酸塩基平衡改訂第2版

メカニズム：代謝アシドーシスでは、HCO₃^-によりH⁺を滴定されておりHCO₃^-が減少する。代償的にCl^-が増加してアニオンジャップが正常になっている(Cl-の値に注意する)。

(不揮発性酸の過剰産生ではなく、代謝的にHCO₃^-の過剰喪失、H⁺の過剰産生、H+の排泄障害が考えられる)

分類

HCO₃^-喪失

近位尿細管性アシドーシス：(低K血症を伴う)
ファンコニ症候群
炭酸脱水酵素阻害薬(アセタゾラミド)
副甲状腺機能亢進症：副甲状腺ホルモンは近位尿細管での重炭酸イオンの再吸収を抑える(高Cl性代謝性アシドーシス)
下痢：(低K血症を伴う)
尿管S状結腸吻合

尿細管アシドーシスによるH⁺排泄の障害

遠位尿細管性アシドーシス：(低K血症を伴う)
低アルドステロン症
アジソン病　→　高カリウム血症により尿細管上皮細胞内のH+が減少するためだっけ？
先天性副腎皮質過形成　→　高カリウム血症により尿細管上皮細胞内のH+が減少するためだっけ？

NH₄Cl負荷などの外因性H⁺摂取

症状

周期性深呼吸、脱力感、意識障害・昏睡
腎石灰化症？　→　カルシウムの排泄量が増加するため。 ex.RTA I

検査

血液ガス：pH↓
尿検査：カルシウム排泄増加　←　遠位尿細管でのカルシウム再吸収が抑制されるため。

治療

重炭酸ナトリウム投与：volume overload、イオン化カルシウムの減少によりテタニーに注意

後者は、急激にpHを上げると、アルブミンが負に帯電、イオン化カルシウムが急激に減少することでテタニーを生じる。このような場合にはグルコン酸カルシウムの投与を行う。(QB.D-354)

その他

代謝性アシドーシスでは、呼吸性代償が機能していれば、PaCO2=pHの小数点以下2桁、となる。pH 7.34の代謝性アシドーシスではPaCO2 34Torrが期待されるが、34を大きく上回る場合、呼吸性代償が機能していないと判断される。(出典不明)

「代謝性アルカローシス」

　　[★]

英: metabolic alkalosis
関: アルカローシス、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	↑	↓

原因

低カリウム性代謝性アルカローシス：H+とCl-の喪失：嘔吐、利尿薬など

嘔吐

細胞内からH+が供給され、K+が細胞内に移動しカリウムが低下する。H+の減少は遠位尿細管におけるHCO3-の排泄を抑制し代謝性アシドーシスが完成する。
塩素欠乏は腎臓におけるHCO3-再吸収を刺激(ICU.489)

アニオンギャップ(AG=[Na+] - [HCO3-] - [Cl-])を保つようにHCO3-が増加したと考えればよいのか。

原因による分類

ICU.493

塩素反応性：尿中塩素＜15mEq/L

1. 胃酸の喪失　→　H+, Cl-の喪失
2. 利尿薬　→　多くの利尿剤でCl-を喪失(see. 利尿薬)
3. 循環血液量不足
4. 高二酸化炭素症に対する腎性の代償：CO2↑　→　腎で代償的にHCO3-排泄↓　→　(おそらく)HCO3-の代替としてCl-が排泄

塩素抵抗性：尿中塩素＞25mEq/L

1. ミネラルコルチコイド過剰：尿細管でNa+再吸収、K+排泄亢進。体内では代償的に細胞外へのK+放出、細胞内へのH+取り込みが起こる　→　代謝性アルカローシス
2. カリウム欠乏

YN.D-155

腎からのH+喪失、重炭酸再吸収の亢進：糖質コルチコイド・鉱質コルチコイド投与、アルドステロン症、クッシング症候群、腎血管性高血圧、バーター症候群、ギテルマン症候群
細胞内へのH+移動：
消化管からのH+喪失：嘔吐、胃管による消化液吸引、慢性下痢、先天性塩類漏出症
NaCl喪失に伴う細胞外液の喪失
その他

炭酸水素ナトリウム過剰投与
ミルクアルカリ症候群
高カルシウム血症
大量輸液　　→　　抗凝固薬として加えられているクエン酸が代謝されて重炭酸イオンが形成される　　←　　どう考えてもこの代謝pathが分からない。
refeeding syndrome

水・電解質と酸塩基平衡改訂第2版 p.163

I. H+の喪失

1. 消化管からの喪失

胃液への排出(嘔吐、胃液吸引)

2. 尿中への喪失

鉱質コルチコイド過剰

利尿薬

多量のカルベニシリンなどのペニシリン誘導体等よ

高カルシウム血症

3. H+の細胞内への移行

低カリウム血症

II. HCO3-の投与

大量の輸液(大量のクエン酸摂取による)

NaHCO3の投与

ミルク・アルカリ症候群

III. contraction alkalosis

出典不明

腎でのH+再吸収低下(硫酸イオン、高カルシウム血症、副甲状腺機能低下症、ペニシリン)

症例

16歳女性、神経過食症であり、自己誘発性嘔吐を制御できなかった。この女性で予想されるK, HCO3-の状態は？

国試

103A016

「酸塩基平衡異常」

　　[★]

英: acid-base imbalance, acid-base balance disturbance, acid-base balance disorder
同: 酸塩基平衡障害
関: 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

「Cl-/HCO3-交換輸送体」

　　[★]

英: Cl- HCO3- exchanger、Cl-HCO3 exchanger、chloride-bicarbonate exchanger、chloride-bicarbonate antiporter
関: クロライド・炭酸水素イオンアンチ・ーター、塩素イオン・炭酸水素イオン交換輸送体、Cl-/HCO3-アンチ・ーター

「Cl- HCO3- exchanger」

　　[★]

Cl-/HCO3-交換輸送体、塩素イオン・炭酸水素イオン交換輸送体

関: chloride-bicarbonate antiporter、chloride-bicarbonate exchanger、Cl-HCO3 exchanger

「Na+-HCO3- cotransporter」

　　[★]

Na+/HCO3-共輸送体、ナトリウム・炭酸水素イオン共輸送体

関: Na-HCO3 cotransporter、sodium-bicarbonate cotransporter、sodium-bicarbonate symporter

「Na+/HCO3-共輸送体」

　　[★]

英: Na+-HCO3- cotransporter、sodium-bicarbonate cotransporter、sodium-bicarbonate symporter
関: ナトリウム・炭酸水素イオン共輸送体

[hydrogencarbonate_.28CHEBI:17544.29-1] "hydrogencarbonate (CHEBI:17544)". Chemical Entities of Biological Interest (ChEBI). UK: European Institute of Bioinformatics. IUPAC Names.

[2] Nomenclature of Inorganic Chemistry IUPAC Recommendations 2005 (PDF), IUPAC, p. 137

[veq-3] "Clinical correlates of pH levels: bicarbonate as a buffer". Biology.arizona.edu. October 2006.

[4] William Hyde Wollaston (1814) "A synoptic scale of chemical equivalents," Philosophical Transactions of the Royal Society, 104 : 1-22. On page 11, Wollaston coins the term "bicarbonate": "The next question that occurs relates to the composition of this crystallized carbonate of potash, which I am induced to call bi-carbonate of potash, for the purpose of marking more decidedly the distinction between this salt and that which is commonly called a subcarbonate, and in order to refer at once to the double dose of carbonic acid contained in it."

[5] ttp://www.newton.dep.anl.gov/askasci/chem99/chem99492.htm

[6] Berne & Levy, Principles of Physiology

[7] Acid Base Balance (page 3)

Names


Systematic IUPAC name Hydroxidodioxidocarbonate(1−)^[1]
Other names Hydrogencarbonate^[1]
Identifiers
CAS Registry Number	71-52-3^Y
3DMet	B00080
Beilstein Reference	3903504
ChEBI	CHEBI:17544^Y
ChEMBL	ChEMBL363707^Y
ChemSpider	749^Y
Gmelin Reference	49249
InChI InChI=1S/CH2O3/c2-1(3)4/h(H2,2,3,4)/p-1^Y Key: BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M^Y
Jmol-3D images	Image Image
KEGG	C00288^Y
PubChem	769
SMILES O[c-](:o):o OC([O-])=O
Properties
Chemical formula	HCO− 3
Molar mass	61.0168 g mol⁻¹
log P	−0.82
Acidity (pK_a)	10.3 (Conjugate acid of carbonate)
Basicity (pK_b)	7.7 (Conjugate base of carbonic acid)
Except where otherwise noted, data are given for materials in their standard state (at 25 °C [77 °F], 100 kPa).
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参考

「代謝性アシドーシス」

酸塩基平衡異常とその代償 SP.660

原因

アニオンギャップによる分類

a. アニオンギャップの開大するアシドーシス 有機酸の蓄積

b. アニオンギャップの開大しない代謝性アシドーシス プロトン過剰 or HCO3-喪失

症状

検査

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その他

「代謝性アルカローシス」

酸塩基平衡異常とその代償 SP.660

原因

原因による分類

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酸塩基平衡異常

「Cl-/HCO3-交換輸送体」

「Cl- HCO3- exchanger」

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「Na+/HCO3-共輸送体」

a. アニオンギャップの開大するアシドーシス　有機酸の蓄積

b. アニオンギャップの開大しない代謝性アシドーシス　プロトン過剰 or HCO3-喪失