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はじめに
酸塩基平衡異常は、重症患者の評価や治療方針の決定において極めて重要な情報源です。本記事では、「pH」「CO₂」「HCO₃⁻」「アニオンギャップ（AG）」といった基本所見から、代謝性・呼吸性のアシドーシス／アルカローシスの鑑別、さらには補正AGや尿検査を用いた実践的な診断アプローチまで、図表を交えて分かりやすく解説します。
1. 血液ガスの正常値を確認しよう
| 項目 | 正常値 | 備考 |
|---|---|---|
| pH | 7.35〜7.45 | 静脈血では0.02〜0.04低い |
| PaCO₂ | 35〜45 mmHg | 静脈血では3〜8 mmHg高い |
| PaO₂ | ≧80 mmHg | |
| HCO₃⁻ | 21〜27 mmol/L | 静脈血では1〜2高い |
| AG | 10〜14 mmol/L | 補正AGを使う場面も |
2. 酸塩基平衡異常のステップ評価
Step 1｜pHでアシデミアかアルカレミアかを判断
- pH ＜ 7.36 → アシデミア（酸性）
- pH ＞ 7.44 → アルカレミア（塩基性）
pHが正常でも、代償によってバランスされているだけで「混合性異常」が隠れている可能性があるので注意が必要です。
Step 2｜CO₂・HCO₃⁻でアシドーシス or アルカローシスの原因を判断
| 所見 | 疾患 |
|---|---|
| pH↓, CO₂↑ | 呼吸性アシドーシス |
| pH↓, HCO₃⁻↓ | 代謝性アシドーシス |
| pH↑, CO₂↓ | 呼吸性アルカローシス |
| pH↑, HCO₃⁻↑ | 代謝性アルカローシス |
HCO₃⁻とPaCO₂の関係は以下の式で決まります：pH=6.1+log([HCO3−]0.03×PaCO2)pH=6.1+log(0.03×PaCO2[HCO3−])
Step 3｜代償反応の予測式を使う
代謝性酸塩基平衡異常に対しては、換気量の変更により呼吸性代償が行われる。
呼吸性酸塩基平衡異常に対しては、腎臓からのHCO3-排泄の調整により代謝性代償が行われるが、呼吸性代償と比較して時間がかかる。
代償性変化は正常phを超える変化を起こすことはない。
| 原因 | 代償の予測式（±2程度） |
|---|---|
| 代謝性アシドーシス | PaCO₂ ≒ 1.5 × HCO₃⁻ + 8 |
| 代謝性アルカローシス | PaCO₂ ≒ 0.7 × HCO₃⁻ + 20 |
| 急性呼吸性アシドーシス | ΔHCO₃⁻ ≒ 0.1 × ΔPaCO₂ |
| 慢性呼吸性アシドーシス | ΔHCO₃⁻ ≒ 0.4 × ΔPaCO₂ |
| 急性呼吸性アルカローシス | ΔHCO₃⁻ ≒ 0.2 × ΔPaCO₂ |
| 慢性呼吸性アルカローシス | ΔHCO₃⁻ ≒ 0.5 × ΔPaCO₂ |
予測とずれていれば「混合性酸塩基異常」の可能性を疑います。
STEP４ 代償反応の解釈
CO2やHCO3-の変化が、予測された代償性変化の範囲に治っていない場合、別の酸塩基平衡の合併を考慮する。
実測CO2>予測CO2：呼吸性アシドーシス
実測HCO3->予測HCO3-：代謝性アルカローシス など
STEP5 アニオンギャップの計算
アニオンギャップ（AG）の評価とAGMA・NAGMAの分類
AGの計算式
AG=Na+−(Cl−+HCO3−)AG=Na+−(Cl−+HCO3−)
正常範囲：10〜14 mmol/L
アルブミン低値時は補正AGを使用：補正AG=実測AG+2.5×（4.0−実測Alb）補正AG=実測AG+2.5×（4.0−実測Alb）
STEP6 補正HCO₃⁻で混合異常をチェック
補正HCO3−=実測HCO3−+(AG−12)補正HCO3−=実測HCO3−+(AG−12)
| 補正HCO₃⁻ | 示唆される異常 |
|---|---|
| ＜22 mEq/L | AG正常代謝性アシドーシスの合併 |
| ＞26 mEq/L | 代謝性アルカローシスの合併 |
STEP7 求められた酸塩基平衡異常からの病態診断
STEP1~6で導き出された酸塩基平衡異常および病歴、身体所見、検査所見から疑われる病態を導き出す。
AGが高い：AG開大性代謝性アシドーシス（AGMA）
原因（GOLDMARK）
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| Glycols | エチレングリコール、プロピレングリコール |
| 5-Oxoproline | アセトアミノフェン中毒 |
| L-lactate | ショック、低酸素、肝不全など |
| D-lactate | 短腸症候群、DKA後 |
| Methanol | 失明リスクもある毒物 |
| Aspirin | 呼吸性アルカローシスの合併あり |
| Renal failure | 尿毒症による酸の蓄積 |
| Ketoacidosis | 糖尿病性、アルコール性、飢餓性 |
AGが正常：AG非開大性代謝性アシドーシス（NAGMA）
原因（HARDUP）
| 分類 | 代表疾患 |
|---|---|
| Hypocapnia後 | 換気異常後の反応性酸負荷 |
| Hyperalimentation | 高栄養輸液によるCl⁻過剰 |
| RTA（尿細管性アシドーシス） | Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅳ型など |
| Diarrhea | 腸液中HCO₃⁻喪失 |
| 尿路変更 | 尿管変更手術による酸排泄障害 |
| NaCl過剰投与 | 希釈性アシドーシス |
尿AG・尿浸透圧ギャップでRTAの鑑別
尿AG（[Na⁺] + [K⁺] − [Cl⁻]）
| 結果 | 意味 |
|---|---|
| ＜0 | 下痢など、腸管由来のアシドーシス |
| ＞0 | RTAなど、尿中NH₄⁺排泄障害を示唆 |
尿浸透圧ギャップ（UOG）
UOG=実測尿浸透圧−2×（尿Na++尿K+）ー尿ブドウ糖/18ー尿中窒素/2.8
| 結果 | 解釈 |
|---|---|
| ＜150 mOsm/kg | 腎性（RTAなど） 尿中アンモニア排泄障害を示唆 |
| ＞400 mOsm/kg | 腸管性（下痢など） |
代謝性アルカローシスの鑑別アプローチ
ポイントは「尿中Cl⁻」と「血圧」
- 尿Cl⁻＜20 mEq/L：
- 嘔吐・利尿薬中止後など
- 尿Cl⁻≧20 mEq/L：
- 高血圧あり：原発性アルドステロン症、クッシング、Liddleなど
- 高血圧なし：Barter症候群、Gitelman症候群など
呼吸性アシドーシス・アルカローシスの原因まとめ
呼吸性アシドーシス（換気低下）
| 分類 | 例 |
|---|---|
| 中枢性 | 脳卒中、薬剤性（麻酔、オピオイド） |
| 神経筋性 | ギラン・バレー、重症筋無力症 |
| 肺疾患 | COPD、無気肺、ARDSなど |
呼吸性アルカローシス（過換気）
| 分類 | 例 |
|---|---|
| 生理的 | 妊娠、発熱、痛み、パニック |
| 代謝性 | サリチル酸中毒、敗血症、肝不全 |
| 脳神経系 | 脳卒中、腫瘍、感染、外傷など |
まとめ：酸塩基異常は臨床の「羅針盤」
数値を暗記するよりも、「変化の意味」を読み解く力を養おう
酸塩基平衡の異常は重症疾患や代謝障害の初期変化として現れやすい
AG・補正AG・補正HCO₃⁻の計算と、尿検査の併用が鍵
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