1．酸塩基平衡の生理学—なぜpHは7.4なのか？

Physiology of acid-base equilibrium：Why is the pH maintained at 7.4?

細胞外液のpHは7.4に保たれており，そのために緩衝系（炭酸-炭酸水素ナトリウム系，リン酸系，ヘモグロビン系，タンパク質系），呼吸器系，腎臓系という複数の調節機構が働いている。細胞外液のpHは，呼吸（CO₂）や緩衝系（HCO₃^-）だけでなく，さまざまな合成や代謝に関与する細胞内液の影響を強く受けており，結果として生体に都合のよいpH＝7.4という値になっている。pHが7.4から逸脱するとさまざまな臓器に支障をきたす。特に循環器系への影響は，長年研究されている。摘出した心臓を用いた実験では急性代謝性アシドーシスは心収縮力を低下させるが，動物個体を用いた実験では交感神経系が代償的に活性化され心収縮力増加，血圧上昇の作用が働く。呼吸性アシドーシスと代謝性アシドーシスの循環への影響における差異は十分明らかになっていない。アシドーシスに対して炭酸水素ナトリウムを投与する治療は広く行われているが，この治療が血行動態や予後を改善させるエビデンスは不十分であり，今後のエビデンスの蓄積がまたれる。

The pH of extracellular fluid is maintained at 7.4 through the action of multiple regulatory mechanisms including buffers system （carbonic acid-bicarbonate system, phosphate system, hemoglobin system, protein system）, respiratory function, and renal system. The pH of extracellular fluid is strongly influenced not only by respiration （CO₂） and buffers （HCO₃^-） but also by various intracellular fluids involved in synthesis and metabolism. The effect of the pH deviating from 7.4 on various organs, especially the circulatory system, have been studied for many years. In experiments with isolated hearts, acute metabolic acidosis causes cardiac dysfunction. In experiments using individual animals, the sympathetic nervous system is activated in a compensatory manner to increase cardiac contractility and increase blood pressure. Differences in the effects on circulation due to respiratory or metabolic acidosis are clear. There is a wide range of approaches to administering bicarbonate in acidosis. There is evidence that this treatment improves the hemodynamics although the prognosis is poor, and we await the results of future studies.