【保存版】酸塩基平衡の基礎|血液ガスが読めるようになる最短ルート(救急隊向け)

「血ガスは苦手」
「アシドーシス/アルカローシスは分かるけど、結局どう読めばいい?」
「代償?アニオンギャップ?もう頭が追いつかない…」

救急現場でABG(動脈血ガス)やVBG(静脈血ガス)を見たとき、こう感じた経験がある人は多いはず。

でも酸塩基平衡は、覚えるのではなく構造で理解すると一気に楽になる。

この記事では、救急隊・救急救命士の現場で必要な酸塩基平衡を

  • 最小の暗記
  • 最大の理解
  • そのまま臨床判断に使える

この形にまとめる。


この記事で分かること

  • 酸塩基平衡の「目的」と「守られている理由」
  • **pH/PaCO2/HCO3-**を読む順番
  • 代償が“なぜ起きるか”を生理から理解
  • アニオンギャップと乳酸の考え方
  • 混合性障害(mixed disorder)の気づき方
  • 救急現場で頻出する原因(COPD、敗血症、DKA、嘔吐、利尿薬など)

酸塩基平衡とは何か?

**酸塩基平衡とは、「体液のpHを一定範囲に保つ仕組み」**のこと。

血液pHは通常 7.35〜7.45 に保たれている。これを外れると、酵素反応や電解質バランスが崩れて生命維持に影響する。


1. まず前提:pHがズレると何が困る?

pHは単なる数字ではない。
pHがズレると、

  • 心筋収縮力低下
  • カテコラミン反応性低下(アドレナリン効きにくい)
  • 不整脈リスク上昇
  • Kのシフト(致死性不整脈につながる)
  • 意識障害・痙攣

など、救急の“重症感”そのものに直結する。

特に**アシデミア(pH低下)**では循環が破綻しやすい。


2. 酸は2種類ある:揮発性酸と不揮発性酸

ここが超重要。

揮発性酸(volatile acid)

  • 正体:CO2(炭酸ガス)
  • 排泄:肺(呼吸)
  • 量:めちゃくちゃ多い(1日15,000〜20,000mEq規模)

不揮発性酸(non-volatile acid)

  • 正体:乳酸・リン酸・硫酸など
  • 排泄:腎臓
  • 量:1日 約1mEq/kg/day 程度

この整理ができれば「呼吸性=CO2」「代謝性=HCO3-」がブレない。
(日本腎臓学会誌の解説が分かりやすい)


3. “守り”は3層構造:緩衝・呼吸・腎

酸塩基平衡は3段階で守られている。

緩衝系(秒〜分)

血液中にある緩衝物質が、pHの変化をすぐに抑える。

  • 重炭酸(HCO3-)緩衝系が主役
  • 他にヘモグロビン、タンパク、リン酸など

「緩衝」はあくまで“時間稼ぎ”。根本原因の排泄はできない。

呼吸(分〜時間)

CO2を吐く量(換気量)を変えて調整する。

腎(時間〜日)

H+排泄とHCO3-再吸収を変化させる。
腎は強いが遅い。ここが臨床での“ズレ”を生む。


4. これだけ覚えればOK:Henderson-Hasselbalch式

pHは「CO2とHCO3-の比」で決まる。

pH = 6.1 + log ( HCO3- / (0.03 × PaCO2) )

つまり、

  • **HCO3-(腎・代謝)**が増える → pH上がる(アルカローシス方向)
  • **PaCO2(呼吸)**が増える → pH下がる(アシドーシス方向)

この関係さえブレなければ、読めるようになる。


5. 血ガスの読み方:順番がすべて

血ガスが苦手な理由は「読解ルートが無い」から。

読解は必ずこの順番。


【STEP1】pHを見る(酸性?アルカリ性?)

  • pH < 7.35 → アシデミア
  • pH > 7.45 → アルカレミア

【STEP2】PaCO2を見る(呼吸性?)

  • PaCO2↑ → 呼吸性アシドーシス方向
  • PaCO2↓ → 呼吸性アルカローシス方向

【STEP3】HCO3-を見る(代謝性?)

  • HCO3-↓ → 代謝性アシドーシス方向
  • HCO3-↑ → 代謝性アルカローシス方向

【STEP4】原因(主病態)を確定する

pHと同じ方向に動いている要素が「主原因」。

例)pH低い(アシデミア)+PaCO2高い
呼吸性アシドーシスが主因


【STEP5】代償を確認する(これが現場力)

代償は「反対側が動いてpHを戻そうとする」現象。
ただし代償だけでpHが完全正常化は稀。


6. 4つの基本パターン(ここは確実に)

分類pHPaCO2HCO3-代表原因
呼吸性アシドーシス↑(代償)COPD増悪、鎮静、呼吸抑制
呼吸性アルカローシス↓(代償)過換気、不安、PE、低酸素
代謝性アシドーシス↓(代償)敗血症乳酸、DKA、腎不全、下痢
代謝性アルカローシス↑(代償)嘔吐、胃液喪失、利尿薬

呼吸性アルカローシスの評価でABGと電解質が重要という点も押さえておく。


7. “代償”を理解すると血ガスが一気に簡単になる

代償は「相棒システム」。

  • 代謝性の異常 → 肺が代償
  • 呼吸性の異常 → 腎が代償

MSDマニュアルの酸塩基平衡の概要が、臨床向けにすごく整理されている。


代償の時間差が超重要

  • 呼吸代償:速い(分〜)
  • 腎代償:遅い(時間〜日)

例えば呼吸性アシドーシスが急に起きた直後は、HCO3-はまだ上がらない。
**「慢性COPDか急性呼吸抑制か」**の判定にも関わる。


8. 代謝性アシドーシスは「アニオンギャップ」で分類せよ

代謝性アシドーシスは救急の主戦場。

このとき必ず見るのが アニオンギャップ(AG)

AG = Na − (Cl + HCO3-)

AGは「測定していない陰イオンが増えていないか」を見る指標。


8-1. AGが高い代謝性アシドーシス(HAGMA)

「酸が増えている」タイプ。

  • 乳酸アシドーシス(敗血症、ショック)
  • ケトアシドーシス(DKA、飢餓、アルコール)
  • 腎不全(尿毒症)
  • 中毒(メタノール等:地域差あり)

この分類の臨床解説はStatPearls(NCBI)が読みやすい。


8-2. AGが正常の代謝性アシドーシス(NAGMA)

「HCO3-を失ってClが増える」タイプ。

  • 下痢
  • 腎性尿細管性アシドーシス(RTA)
  • 大量輸液(生食過多)など

9. 混合性障害(Mixed disorder)を疑うコツ

ここが“できる救急隊”の領域。

代償って、だいたい「予測できる範囲」に収まる。
そこから外れたら混合性を疑う。


例:代謝性アシドーシスなのにPaCO2が下がってない

本来、代謝性アシドーシスなら過換気してPaCO2が下がるはず。

なのにPaCO2が高め → 呼吸性アシドーシス合併の可能性
(例:敗血症+疲弊/鎮静/COPD)


例:呼吸性アルカローシスなのにHCO3-が下がりすぎ

→ 代謝性アシドーシス合併
(例:過換気+乳酸上昇)

混合性は「ズレ」から見抜く。


10. 救急現場で頻出:病態別の血ガスイメージ

① COPD増悪(CO2貯留)

  • pH ↓
  • PaCO2 ↑
  • HCO3- ↑(慢性代償があるなら)

敗血症ショック(乳酸アシドーシス)

  • pH ↓
  • HCO3- ↓
  • PaCO2 ↓(代償:Kussmaul様)

③ DKA(ケトアシドーシス)

  • pH ↓
  • HCO3- ↓
  • AG ↑
  • PaCO2 ↓(深い呼吸)

嘔吐・胃管吸引(代謝性アルカローシス)

  • pH ↑
  • HCO3- ↑
  • PaCO2 ↑(代償)

11. 救急隊の判断に落とす:ABGで見るべき“危険サイン”

  • pH < 7.20(循環破綻域に入りやすい)
  • PaCO2が高いのに意識障害 → CO2ナルコーシス含め警戒
  • 乳酸上昇+AG高値 → 組織低灌流(ショック・敗血症)を疑う

よくある勘違い(ここを潰せば強い)

「代償してるから大丈夫」

代償は“ヤバい状態を維持するための努力”であって治ってはいない。

「pHが正常だから正常」

混合性障害では、pHが正常域に見えても重症がある。

例:代謝性アシドーシス+呼吸性アルカローシス
→ pHが見かけ上正常になることがある。


まとめ:酸塩基平衡は「比」と「順番」で勝てる

最後に、今日から使える一文で締める。

  • pHはHCO3-とPaCO2の比
  • 読む順番は pH→PaCO2→HCO3-→代償
  • 代償のズレ=混合性障害

これで血ガスは“暗記科目”から“読解科目”になる。


根拠(参考文献・ガイド)

  • MSDマニュアル(家庭版)「酸塩基平衡の概要」
  • MSDマニュアル(家庭版)「アシドーシス」
  • MSDマニュアル(プロフェッショナル版)「呼吸性アルカローシス」
  • StatPearls(NCBI Bookshelf)Physiology, Acid Base Balance
  • StatPearls(NCBI Bookshelf)Anion Gap and Non-Anion Gap Metabolic Acidosis
  • Shaw et al. “Acid–base balance: a review of normal physiology” (PMC)
  • 日本腎臓学会誌PDF「酸塩基平衡」