血液ガス

生体の酸塩基調整とは

生体の酸塩基調整

酸性、アルカリ性という言葉は日常生活でもよく耳にすると思います。この酸塩基というのは、具体的には水溶液中のH+濃度のことを表します。

H+の濃度が高い状態を酸性、低い状態をアルカリ性といいます。ちなみに人間が、生命活動を維持するためには、一定範囲（7.4±0.05）のH＋濃度である必要があります。

この状態が、生体内の酵素が良く働く状態だといわれています。

生体の代謝過程では、常にH＋が作り続けられています。そこで、過剰なH＋を排泄したり中和することが必要となります。この調整は、主に呼吸と腎臓により行われます。

phとは

pHは、酸塩基の程度を表す単位です。具体的には、1L中に何molのH+が含まれているかを表し、1～14の範囲で表します。

phの値は水素イオン濃度を以下の対数の式で表しています。

pH＝－log［H＋］

たとえば、水素イオン濃度（H＋）が、10－7mol/Lの場合は、式に当てはめて
pH＝－log10－7

これを計算すると

pH＝7　となります。

対数の計算は、高校で習うと思いますが、この計算方法は分からなくて大丈夫です。

別サイト：対数の計算方法

各水素イオン濃度に対する、pHは以下のようになります。このイメージが分かれば大丈夫です。

10-0mol/L→pH＝0
（1mol/L）
10-1mol/L→pH＝1
10-2mol/L→pH＝2
10-3mol/L→pH＝3
10-4mol/L→pH＝4
10-5mol/L→pH＝5
10-6mol/L→pH＝6
10-7mol/L→pH＝7
10-8mol/L→pH＝8
10-9mol/L→pH＝9
10-10mol/L→pH＝10
10-11mol/L→pH＝11
10-12mol/L→pH＝12
10-13mol/L→pH＝13
10-14mol/L→pH＝14

『水素イオン濃度が低いほど、pHの値が大きくなる。水素イオン濃度が高いほどpHの値が小さくなる』ということが分かっていればオッケーです。

※図1挿入

ちなみに、pH＝0～6を酸性、pH＝7を中性、pH8～14をアルカリ性といいます。人間の場合はpH＝7.4±0.05なので弱アルカリ性といいます。

腎・肺による排出

水素イオンは、代謝の過程で常に作られ続けています。ここからは、体内でH＋がどのように排泄されているかを説明します。

腎・肺での排出

HCO3– ＋　H＋→　H2CO3　→　H2O ＋　CO2

血液中のHCO3－は、H＋と結合してH2CO3となります。は、H2CO3さらにH2OとCO2に分離します。

H2Oは、腎臓から尿として排出されます。CO2は、呼吸により待機中に排出されます。

近位尿細管からの排出

H2O ＋　CO2→　H2CO3→　HCO3- ＋　H＋

近位尿細管からもH+の排出があります。近近尿細管では、H2O とCO2を結合して、H2CO3を作ります。H2CO3は、

HCO3ーとH＋に分離されます。H+は、尿として腎臓から排出されます。HCO3-は、再吸収されて血液中に移動します。

まとめ

  • 酸・塩基とは、H+濃度のこと
  • phは、H＋濃度を表す値。数値が大きいほど濃度が低く、数値が小さいほど濃度が高い。
  • 生体の正常なphは、7.4±0.05
  • H+は、腎臓や呼吸により排出される。
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