第3回 緩衝と代償のメカニズム

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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HCO^3－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HCO^3－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：HPO₄^2-
　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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