呼吸性調節が障害された場合

 

呼吸がうまくいかなくなってpHに変化が起きる場合には、２パターンあります。
呼吸がうまくいかなくなることにより、体が酸性に傾く「呼吸性アシドーシス」と、体がアルカリ性に傾く「呼吸性アルカローシス」です。

 

それぞれ順にみていきましょう。

呼吸性アシドーシス

 

病態

呼吸性アシドーシスとは、呼吸がうまくできなくなるために、二酸化炭素CO2が体の中にたまり、体が酸性に傾きすぎてしまった状態です。
理解を簡単にするため、例の化学反応式を思い出しましょう。

 

CO2（二酸化炭素）　＋　H2O（水）　⇔　H2CO3（炭酸） ⇔　HCO3－（重炭酸イオン）　＋　H＋（水素イオン）

 

この化学反応式における「酸」は、二酸化炭素CO2と水素イオンH＋でしたね。そして、肺が排出を担当しているのは「揮発性（蒸発しやすい）の酸」である二酸化炭素CO2でした。

 

つまり、呼吸性アシドーシスとは、酸である二酸化炭素CO2がうまく排出できなくなった状態です。酸が体に溜まるので、体の中が酸性に、つまりアシドーシスの状態になるのです。

 

機序

呼吸性アシドーシスでは、何らかの原因でガス交換がうまくいかなくなるために、動脈血中の二酸化炭素の量（二酸化炭素分圧PaCO2）が上昇します。動脈血中の二酸化炭素が増えると、体の中では以下の化学反応式がおこります。

 

CO2（二酸化炭素）　＋　H2O（水）　→　H2CO3（炭酸） →　HCO3－（重炭酸イオン）　＋　H＋（水素イオン）

 

矢印の方向は、右→です。
溜まりすぎてしまった二酸化炭素をどうにか分解しようと、右方向への化学反応がおこります。その結果、水素イオンH＋と重炭酸イオンHCO3－が増えていきます。

 

呼吸性アシドーシスの原因

体の中に二酸化炭素が溜まることで起きる、呼吸性アシドーシス。その原因はずばり、呼吸が行われる流れのどこかに障害が起きたことによります。
呼吸は、①呼吸中枢（延髄）→②神経→③筋肉→④胸郭→⑤肺という流れで繰り返されていきます。この流れのどこかに障害が起きたからこそ、呼吸性アシドーシスになるのです。

 

具体的な疾患の例をいくつか挙げていきます。

 

①呼吸中枢（延髄）で障害が起きた場合
呼吸のリズムを作る呼吸中枢が障害されると、そもそも呼吸のリズムがつくられなくなってしまいます。
原因は、脳死、脳炎、脳幹出血、代謝性脳症、薬物などがあります。

 

②神経に障害が起きた場合
呼吸中枢からの指令を筋肉に伝える脊髄、横隔神経、神経節接合部（末梢神経が骨格筋に刺激を伝える場所）に障害が起きると、指令がうまく伝わりません。
原因は、外傷、腫瘍、ALS（筋萎縮症側索硬化症）、重症筋無力症、フグ中毒、ボツリヌス中毒などがあります。

 

③筋肉に障害が起きた場合
呼吸に使われる筋肉、すなわち横隔膜の障害です。
筋ジストロフィーなどが考えられます。

 

④胸郭に障害が起きた場合
胸郭、胸腔内に障害が起きてしまった場合、肺がうまく膨らむことができずに、換気がうまくできなくなります。
肋骨の骨折が原因の動揺胸郭（flail chest）、気胸、供水、横隔膜ヘルニアなどがあります。

 

⑤肺に障害が起きた場合
肺に疾患がある場合や、気道に障害が起きている場合などです。
肺炎、肺線維症、腫瘍や異物による上気道閉塞、睡眠時無呼吸症候群、喘息などがあります。

 

○その他
人工呼吸器の設定が不適切である場合にも、CO2が体に溜まってしまうことがあります。

 

血液検査データ

正常値

 

PaO2（酸素分圧）：80～100　mmHg
PaCO2（二酸化炭素分圧）：35～45 mmHg
pH： 7.35～7.45
HCO3－：22～26 mEq/L

呼吸性アシドーシスでは、血液ガスの結果は以下のようになります。

 

○PaCO2 ＞45mmHg（二酸化炭素が体に溜まるため、二酸化炭素の量を示す二酸化炭素分圧PaCO2が上昇します）
○pH＜7.35（酸である二酸化炭素が体に溜まるため、体は酸性になります。）



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