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酸と塩基


酸塩基抽出

酸と塩基の反応

中和と塩

アシドーシスとアルカローシス

酸解離定数

酸度関数

緩衝液

pH

pH指示薬

プロトン親和力

自己解離

酸

ルイス酸

無機酸

有機酸

強酸

超酸


塩基

ルイス塩基

有機塩基

強塩基

超塩基

非求核塩基




表

話

編

歴

生体の血液の酸塩基平衡は一定のpH (7.4) になるように保たれている。平衡を酸性側にしようとする状態をアシドーシス (en:acidosis)、平衡を塩基性側にしようとする状態をアルカローシス (en:alkalosis) と言う。

血清pHが7.4未満になった（低下した）状態をアシデミア、7.4より上になった（上昇した）状態をアルカレミアと言う。ともに全身の細胞にとっての環境の異常であり、上昇（低下）量が増大すると呼吸抑制から死に至ることもあるとともに、これらのpH異常は呼吸不全や腎不全など重篤な疾患の結果として生じるため治療の指標になる。このpHの測定は血液ガス分析によってなされる。

代謝性アシドーシスを生じると、吐き気、嘔吐、疲労がよく起こるほか、呼吸が通常より速く、深くなる。

呼吸性アシドーシスを生じると、頭痛や錯乱がみられ、呼吸は浅く、遅くなる。
目次

1 緩衝系

2 ヘンダーソン・ハッセルバルヒの式

3 アシドーシス

3.1 呼吸性アシドーシス

3.2 代謝性アシドーシス

3.2.1 AG増加性代謝性アシドーシス

3.2.2 高クロール性代謝性アシドーシス

3.2.3 代謝性アシドーシスとカリウムの関係

3.2.4 代謝性アシドーシスの尿所見



4 アルカローシス

4.1 呼吸性アルカローシス

4.2 代謝性アルカローシス

4.2.1 代謝性アルカローシスの原因

4.2.2 代謝性アルカローシスの維持機構

4.2.3 代謝性アルカローシスの尿所見

4.2.4 嘔吐による代謝性アルカローシス

4.2.5 アルドステロン症による代謝性アルカローシス

4.2.6 利尿薬による代謝性アルカローシス

4.2.7 代謝性アルカローシスによる血圧降下作用



5 混合性酸塩基障害の検出

6 治療

7 出典・脚注

8 参考文献

9 関連項目

10 外部リンク

緩衝系

通常、酸塩基度が厳密に保たれているのは血液中に含まれる緩衝系の働きによる。これはホメオスタシスの代表的な例である。

緩衝系を代表し、最も大きな緩衝効果を持っているのが重炭酸イオン HCO?
3 である。水素イオンH+をうけとって HCO 3 − + H + ⟶ H 2 O + CO 2 ↑ {\displaystyle {\ce {{HCO3^{-}}+H+->{H2O}+CO2\uparrow }}}

と二酸化炭素の形で排出することができるからである。

この重炭酸イオンを産生しているのは主に腎臓の尿細管である。
ヘンダーソン・ハッセルバルヒの式

酸塩基平衡の理論としては物理化学のヘンダーソンとハッセルバルヒによる数式が有名であり、ヘンダーソン・ハッセルバルヒの式といわれる。詳細は「ヘンダーソン・ハッセルバルヒの式」を参照
アシドーシス

アシドーシスは、体内の酸塩基平衡を酸側に傾かせようとする力が働いている状態。軽症であったり、重症であってもアルカローシスと合併すれば、ホメオスタシスによってアシデミアにならない事もある。
呼吸性アシドーシス

呼吸性アシドーシスは呼吸不全によって二酸化炭素が体内に蓄積したために起こるアシドーシスである。これはPaCO2の上昇する病態の存在が考えられる。これは肺胞低換気の病態に等しく、呼吸器疾患、神経筋肉疾患、循環器疾患、レスピレーターの調節不全で起こりえる。呼吸中枢から換気の指令が十分に行われない場合、これは延髄の呼吸中枢の障害や鎮静剤の抑制効果、代謝性アルカローシスの代償によっておこる。呼吸中枢の命令に応じられない病態としては神経障害や横隔膜をはじめとする呼吸筋の障害や呼吸筋疲労が考えられる。また、肺のレベルで呼吸を行っていても、閉塞性無気肺など上気道閉塞が起こっているときも代謝性アシドーシスとなる。肺気腫、喘息でも同様の病態が生じる。アシデミアが存在し、その原因が呼吸性アシドーシスである場合は基本的に�U型呼吸不全の状態であり緊急事態の可能性がある。生命維持のためには気管挿管のうえ人工呼吸器を使用する必要がある。なお、単に酸素のみ投与すると、呼吸中枢が抑制されるためむしろ呼吸停止をきたす（CO2ナルコーシスと呼ばれる）おそれがあり危険である。軽症の場合は重炭酸イオンの増大のみが見られてpHは正常範囲内にとどまることがあり、補正された呼吸性アシドーシスと呼ばれる。これは緩衝系による代償性代謝性アルカローシスが起こったためであり、慢性疾患の可能性を示唆する。
代謝性アシドーシス

代謝性アシドーシスとは酸性物質が排泄されない、不揮発性酸性物質が過剰に産生されている、重炭酸イオンが排泄されているなどの理由から起きるアシドーシスである。なお不揮発性酸性物質とは呼吸によって排泄されない酸のことである。代謝性アシドーシスによるアシデミアが存在する場合、緩衝系の働きとして二酸化炭素を排泄する呼吸性アルカローシスを用いてアシドーシスを打ち消そうとする。よって呼吸が激しくなり、自覚症状として呼吸困難感を覚えることもある。