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【連載】基礎からまなぶ血液ガス

第3回 緩衝と代償のメカニズム

解説 飯野 靖彦(いいの やすひこ)

日本医科大学名誉教授

【目次】


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血液ガス分析とは?基準値や読み方について


緩衝とは

血液pHの急激な変動を弱酸と弱塩基のペアで抑える

 血液のpHは常に一定になるように、7.40±0.05ととても狭い範囲に調節されています。これを「酸塩基平衡」と言います。

 でも、どうしてpHの基準値は、こんなに狭い範囲なのでしょうか。それは、血液の内部環境が中性から弱アルカリ性に保たれていないと、細胞が働けないからです。

 通常pHは、強酸が加わればすぐに大幅に低下します。例えば、pH7.0の溶液に、塩酸を滴下したとすると、pHは一気に5.0くらいまで下がってもおかしくないはずです。

 ところが、人間は血液pHが7.20未満になると重症で死に至ることもあるので、そこまでの変動は起こりません。細胞機能を守るために、体内にある弱酸や弱塩基が新たに加わった強酸(あるいは塩基)のpH変化を弱めて、元の状態を維持しようと働くからです。これを「緩衝」と言います。

 前述したように、Hが産生されてもHCO3-と結合してHが増加しないようにしています。このときのHCO3-の働きが緩衝作用**です。

H+を緩衝する血液中の物質とは

 このように、血液pHの動きを和らげる働きをする物質のことを緩衝系と呼びます。

 緩衝系には、

 1. 重炭酸緩衝系:HCO3-
 2. リン酸緩衝系:HPO42-
 3. ヘモグロビン緩衝系
 4. 血漿蛋白緩衝系

 があります。

 どれも反応性の高いH+を血液中から取り除いていますが、主に緩衝作用をするのはHCO3-で、最も重要な物質と言えます。

 というのも、ほかの緩衝系が一度は結合したH+を再びH+として放出するのに対して、HCO3-はH+と結合してH2CO3になった後、H2OとCO2に分解され、呼気によってCO2を排泄することができるからです。

 また、HCO3は腎臓での産生、再吸収が可能です。そのためこの緩衝系の働きには、腎機能が正常であることが重要になります。


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代償とは

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