4．二酸化炭素の生理学—CO2の動態とモニタリングへの臨床応用

Physiology of carbon dioxide

二酸化炭素（CO₂）は生体内で有機化合物の代謝に伴い生成され，血液中に溶解した状態で，あるいは重炭酸やカルバミノ複合体として運搬される。そして，呼吸膜を拡散し，換気によって体外へ排出される。CO₂ナルコーシスのように，呼吸調節の問題により生体内で過剰にCO₂が蓄積する生理学的機序としては，O₂投与による換気ドライブの低下，低酸素性肺血管収縮hypoxic pulmonary vasoconstriction，Haldane効果が挙げられる。呼気中のCO₂分圧は，心肺蘇生や人工呼吸の際のモニタリングに利用されるが，生理学的死腔やシャントによって血中のCO₂分圧と乖離が生じるという特性があるため，それを理解したうえで利用する必要がある。

Carbon dioxide （CO₂） is produced by the metabolism of organic compounds, and then transported in the dissolved state, as bicarbonate ions or a carbamino complex. Eventually, CO₂ diffuses through the respiratory membrane and is discharged from the body by ventilation. A reduction in ventilatory drive, hypoxic pulmonary vasoconstriction and the Haldane effect are the mechanisms of CO₂ accumulation, which can lead to CO₂ narcosis. End-tidal CO₂ （ETCO₂） is commonly used to monitor patients clinically. Although it is non-invasive and useful, we should be familiar with the difference between the partial pressure of CO₂ in arterial blood and alveolar air which is derived from physiological dead space or a shunt.